1、资助项目：河南省科技攻关计划项目（182102110007） ；河南师范大学国家基金培育项目（2017PL18） ；河南省创新型科技团队（CXTD2016044）第一作者：孟晓林，男，博士，研究方向：水产动物肠道菌群与代谢互作机制，Email:通讯作者：聂国兴，男，博士，研究方向：水产动物营养与饲料，Email:鱼类肠道菌群影响因子研究孟晓林 1,2，李文均 1,3，聂国兴 1,2*（1.河南师范大学水产学院，河南新乡 453007;2.河南省水产动物养殖工程技术研究中心，河南新乡，453007；3.中山大学生命科学学院，广州，510275）摘要：肠道菌群在维持肠道健康、促进肠道发育、抵抗病原
2、入侵、调节机体能量吸收和脂质代谢过程中均发挥重要作用。在鱼类学研究中，由于种类繁多、食性差异大、生存环境复杂多变，鱼类肠道菌群研究面临巨大挑战。本文在总结常见鱼类肠道微生物组成的基础上，着重介绍了鱼类饵料组成、水环境因子、物种、基因型、发育阶段、养殖模式及投喂策略对鱼类肠道菌群影响的相关研究进展，并对目前研究中存在的问题进行了剖析，以期为鱼类肠道菌群研究提供一定的参考依据。关键词：鱼类；肠道菌群；饵料组分；水环境因子中图分类号： 文献标志码：肠道微生物被视为体内数量庞大且复杂的生态系统，其与宿主共同组成了“超生物体（superaorganism） ”，它的组成变化与环境因子、宿主密切相关，在维
3、持肠道健康、促进肠道发育、抵抗病原入侵、调节机体能量吸收和脂质代谢过程中均发挥重要作用 1, 2。人类及小鼠研究结果表明，食物组成 3、环境因素 4、生理状态 5、遗传因素 6等均可以影响肠道菌群的组成和数量，进而影响机体的营养代谢、免疫调控、神经内分泌。在鱼类学研究中，相比于陆生哺乳动物，鱼类种类繁多、食性差异大、生存环境复杂多变，这给鱼类肠道菌群的相关研究带来了较大挑战。但随着可培养及微生物组测序技术的不断发展，鱼类肠道菌群研究已逐步成为水生动物学界新的关注热点。因此，基于目前影响主要养殖鱼类肠道微生态环境的主要因素，开展不同作用因子对鱼类肠道菌群的影响研究，进而深入阐明肠道菌群与宿主的互
4、作机制，对理解鱼类肠道菌群的功能，促进水产养殖业健康发展有着重要意义。1 鱼类肠道菌群组成及结构在脊椎动物的分类中，鱼类占据着最主要的分类地位，拥有着丰富的生态多样性。鱼类不同组织器官（皮肤、鳃、肠道、粪便）的微生物组成与结构也有着明显的区别 7（图1） 。对于肠道微生物，此前的了解主要依赖于可培养技术，所得到的纯培养菌群类型较为单一 8，导致学界普遍认为鱼类的肠道微生物组成相比哺乳动物要简单的多。而随着分子测序技术的不断完善，事实表明鱼类肠道菌群组成结构同样复杂。与陆生动物相比，好氧菌、兼性厌氧菌、专性厌氧菌是鱼类肠道的主要微生物类群，每克肠道内容物含有约 107-1011 个细菌 9，包括
5、变形菌门（Proteobacteria） ，梭杆菌门（Fusobacteria） ，厚壁菌门（Firmicutes） ，拟杆菌门（Bacteroidetes） ，放线菌门（Actinobacteria） ，梭菌门（Clostridia） ，疣微菌门（Verrucomicrobia） 10, 11等。其中，变形菌门、厚壁菌门和放线菌门是主要微生物类群。而鱼类又由于其食性、生活环境的多样性及不同的发育阶段，造成了肠道菌群组成的时空差异。目前研究比较集中的海水鱼类包括大西洋鲑（Salmo salar） 、大西洋鳕鱼（Gadus morhua） 、北极红点鲑（ Salvelinus alpinus）和
6、大菱鲆（Scophthalmus maximus） ，淡水鱼类包括斑马鱼（Danio rerio） 、虹鳟（Oncorhynchus mykiss） 、斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus） 、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)和鲤（Cyprinus carpio）等（表 1） 。图 1：鱼类不同组织部位主要微生物类群（Llewellyn 等）Fig.1 The major microbiota in different tissues of fish对淡水肉食性鱼类虹鳟（ Oncorhynchus mykiss）及鳜鱼（Siniperca chuatsi）
7、的研究显示，变形菌门占绝对优势地位，其中肠杆菌科（Enterobacteriacece） 、气单胞菌科（Aeromonadaceae）和假单胞菌科（Pseudomonadaceae）是优势菌群 12-14。其中与肉食性鱼类消化密切相关的蛋白酶、脂肪酶产生菌如盐单胞菌属（Halomonas）及鲸杆菌属（Cetobacterium）丰度较高。而对淡水草食性鱼类草鱼（Ctenopharyngodon idellus）的研究结果不尽一致，有的学者认为变形菌门、厚壁菌门和放线菌门是主要优势类群，拟杆菌门丰度较低 15, 16，而有的认为厚壁菌门（27.1%） 、梭杆菌门（26.5% ）和变形菌门（13.
8、9%）是主要优势类群 17，这可能和样本的取样条件（如饵料组成）及测序手段不同有关 16。而其中纤维素降解菌包括 Anoxybacillus、肠杆菌属（ Enterobacter） 、肠球菌属（Enterococcus ） 、克雷白氏杆菌属（ Klebsiella） 、短芽孢杆菌属（ Brevibacillus） 、明串珠菌属（Leuconostoc ） 、梭菌属（Clostridium） 、放线菌属（Actinomyces） 、柠檬酸杆菌属（Citrobacter）和气单胞菌属（Aeromonas） 11, 14,18，这些微生物类群丰度在草鱼摄食植物纤维后会显著增加。对淡水杂食性鱼类鲤的研
9、究显示，梭菌门、拟杆菌门、浮霉菌门（Planctomcetes）和 变形菌门（- Proteobacteria）是主要微生物类群，而疣微菌纲（Verrucomicrobiae） 、梭菌纲（Clostridia） 、芽孢杆菌纲（Bacilli）所占比例较小 19, 20。在海水鱼类肠道菌群研究中，由于其生活环境与淡水鱼类完全不同，因此肠道菌群组成也存在明显差异。利用高通量测序技术对大西洋鲑肠道菌群的研究显示，其消化物中变形菌门、厚壁菌门、梭菌门、放线菌门是主要类群，且消化物的微生物类群丰富度显著高于肠粘膜 21。 Ringo 等对大西洋鳕鱼肠道可培养微生物研究显示，嗜冷杆菌属（Psychroba
10、cter ） 、环丝菌属（Brochothrix）和肉杆菌属（ Carnobacteria）为主要类群 22。邢孟欣等对大菱鲆研究显示，变形菌门为优势类群，其中弧菌属（Vibrio ）所占比例最高 23。与淡水鱼类对比发现，一些微生物类群如弧菌属（Vibrio ） 、肉食杆菌属（Carnobacterium ） 、可变单胞菌属（Alteromonas） 、黄杆菌属（Flavobacterium）和苍白杆菌属（cyanobacterium）在海水鱼类肠道微生物中占比较高，部分类群或为海水鱼类独有。表 1 海淡水常见鱼类主要肠道菌群结构组成Tab.1 The intestinal microbio
11、ta of major aquatic fish in fresh water or seawater物种 食性 主要门水平组成 主要属水平组成 测定方法 参考文献虹鳟（Oncorhynchus mykiss ）厚壁菌门、-变形菌门、-变形菌门、放线菌门、拟杆菌门肉食杆菌属、肠杆菌属、假单胞菌属、气单胞菌属cpn60 克隆文库构建、16S rRNA/ 454 焦磷酸测序Graeme 等 （2010） 24Florencia 等（2018） 25斑点叉尾鮰（ Letalurus Punetaus）肉食性拟杆菌门、厚壁菌门、梭菌门、变形菌门鲸杆菌属、气单胞菌属、梭菌属、邻单胞菌属、链球菌属、乳酸菌
12、属、慢生根瘤菌属、副拟杆菌属16S rRNA/Illumina MiseqBledsoe 等 26Larsen 等 27草鱼（Ctenopharygodon idellus） 草食性变形菌门、厚壁菌门、梭杆菌门、放线菌门气单胞菌属、摩根氏菌属、假单胞菌属、弧菌属、放线菌属、普罗维登斯菌属、耶尔森氏菌属、韦荣球菌属、罗氏菌属、明串珠菌属、梭菌属16S rRNA/ABI 37716S rRNA/ 454 焦磷酸测序Jiang 等 18Wu 等 16鲤 （ Cyprinus carpio）变形菌门、梭菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、浮霉菌门、蓝藻菌、疣微菌门不动杆菌属、气单胞菌属、鲸杆菌属、肠杆
13、菌属、柠檬酸杆菌属、邻单胞菌属、弧菌属、亚硝化单胞菌属、消化螺菌属、梭菌属、芽孢杆菌属、16S rRNA/ 454 焦磷酸测序PCR-DGGELi 等 28Meng 等 20Liu 等 29斑马鱼 （Danio rerio）杂食性变形菌门、厚壁菌门、 气单胞菌属、弧菌属、发光杆菌属、假 16S rRNA/ Bigdye Roeselers 等 30拟杆菌门、绿弯菌门、梭菌门、放线菌门、脱铁杆菌门、酸杆菌门单胞菌属、丛毛单胞菌属、苍白杆菌属、葡萄球菌属、链球菌属、乳酸菌属、食酸菌属、水栖菌属、不动杆菌属、埃希氏杆菌属、氨基杆菌属、棒状杆菌属、农杆菌属terminator可培养/16S rRNA测
14、序316TM ChipCantas 等 31Falcinelli 等 32大西洋鲑 （Salmo salar） 变形菌门、厚壁菌门、梭菌门、放线菌门、不动杆菌属、假单胞菌属、弧菌属、紫色杆菌属、丙酸菌属、叶杆菌属、草螺菌属、伯克氏菌属、鞘脂单胞菌属、苍白杆菌属、贪噬菌属、微杆菌属、红球菌属乳杆菌属、乳球菌属、芽孢杆菌属、发光杆菌属、PCR-DGGE16S rRNA/318 ChipHovda 等 33Gajardo 等 21大西洋鳕鱼 （Gadus morhua）变形菌门、脱铁杆菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、软膜菌门、厚壁菌门嗜冷杆菌属、环丝菌属、黄杆菌属、苍白杆菌属、节杆菌属、肉食杆菌属、纯培养
15、PCR-DGGERingo 等 22Bagi 等 34北极红点鲑 （Salvelinus alpinus） 厚壁菌门、变形菌门链球菌属、明串珠菌属、肉食杆菌属、乳酸菌属纯培养16S rRNA/ Illumina MiseqRingo 等 35大菱鲆 （Scophthalmus maximus）肉食性变形菌门、厚壁菌门、软膜菌门、放线菌门蓝藻细菌、梭杆菌门弧菌属、假单胞菌属、鞘脂单胞菌属、罗尔斯通菌属、芽孢杆菌属、不动杆菌属、乳杆菌属、发光杆菌属16S rRNA/RFLP邢孟欣 等 23Xing 等 362 饵料因子对鱼类肠道菌群的影响在高等动物中的研究表明，不同食物成分可以显著改变人类、小鼠及
16、畜禽动物的肠道微生物组成结构，进而调控机体营养代谢、免疫功能、生长发育，甚至神经传导。而目前关于不同饵料组分对鱼类肠道菌群组成结构影响的研究报道还相对较少。随着高通量测序技术的不断发展，厘清饲料组分对养殖鱼类肠道菌群的影响，进而深入了解肠道菌群与鱼体的功能互作至关重要。2.1 脂肪、蛋白质、碳水化合物对鱼类肠道菌群的影响由于动物性蛋白源尤其是鱼粉资源的短缺，行业中普遍通过提高饲料中脂肪含量以发挥“蛋白质节约效应” ，同时以植物油替代鱼油来降低成本，进而达到促进鱼类快速生长的目标。但与此同时，也给鱼类带来了脂肪过度蓄积、免疫损伤等问题 37，并且对肠道菌群的组成结构也造成了影响。 以高脂日粮饲喂
17、斑马鱼，斑马鱼肠道菌群多样性显著性降低，紫色杆菌属（Janthinobacterium） 、假单胞菌属（Pseudomonas） 、鲸杆菌属（Cetobacterium）显著性富集，而 变形菌门，尤其是根瘤菌属（Rhizobiales）显著性下降，斑马鱼体长与对照相比显著性降低 38, 39。Lesel 等以不同脂肪含量的饲料饲喂虹鳟，发现高脂水平饲喂的虹鳟肠道菌群结构更为丰富，相对低水平脂肪组，气单胞菌属（Aeromonas） 、黄杆菌属（ Flavobacterium） 、假单胞菌属（ Pseudomonas）和棒杆菌属（Coryneforms）丰度更高 40。Semova 等以无菌斑马鱼
18、为模型，证明了肠道菌群可以促进脂肪在肠上皮及肝组织的吸收并促进脂滴的形成，其中厚壁菌门发挥了关键作用，而拟杆菌门和变形菌门的细菌并不能够使脂滴数量增加 41。此外，不同脂肪源类型同样会引起鱼类肠道菌群组成及丰度的变化。Ringo 等在饲料中添加多不饱和脂肪酸（亚油酸、亚麻酸）或高不饱和脂肪酸（HUFA）饲喂大西洋鲑，发现亚麻酸和 HUFA 组肠道及粪便中的乳杆菌群数量显著性增加 35, 42。该课题组以大豆油为脂肪源饲喂北极红点鲑，在实验组所有重复中均分离到了不动杆菌属（Acinetobacter） 、肉食杆菌属（Sarcobacterium） 、棒杆菌属（Coryneforms） 、库特氏菌
19、属（ Kurthia）微生物类群，在对照组中没有发现 43。而以葵花籽油、亚麻籽油、菜籽油、海洋动物油及商品饲料饲喂虹鳟 60 天，结果发现菜籽油组中没有肠球菌属（Enterococcus ） ，但却分离到了该组特有的类耐冷海滑杆菌（Marinilactibacillus psychrotolerans-like） ，而在海洋动物油组中特异性的分离到了腐败希瓦氏菌属（Shewanella putrefaciens）和沙雷氏菌属（Serratia） 42。上述研究结果说明，鱼类肠道中不同类型的肠道菌在脂质代谢过程中发挥了不同的生理功能，日粮脂肪含量及类型可以改变肠道黏膜的组成、功能及流动性，改变
20、肠粘膜菌群结合位点，进而影响机体脂质代谢。高脂饮食对人类肠道菌群的影响研究已非常深入，但对于水产养殖鱼类，由于无菌模式动物的普及度受限，具体是哪种微生物在脂肪代谢过程发挥关键作用还不很清楚，其具体又通过何种代谢通路影响到机体脂质代谢过程也有待进一步研究。水产饲料蛋白源替代问题，尤其以植物、动物副产品或新型动物蛋白为蛋白源替代鱼粉早已成为国内外科学家研究的热点，而鱼粉替代是否会影响鱼类的肠道健康，尤其是肠道微生物平衡，这个问题值得关注。植物蛋白源替代方面，以 30%大豆蛋白替代鱼粉，借助纯培养手段，发现对异育银鲫、大西洋鲑或虹鳟的肠道菌群组成并无显著性影响，但相比于鱼粉组，菌群数量总体增加，变形
21、菌门丰度显著性降低，而厚壁菌门数量显著增加，棒状杆菌科、乳杆菌科、弧菌科、链球菌科丰度都有不同程度的变化 44-46。其中，鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas） 、克鲁维菌属（Kluyvera）和消化链球菌属（Peptostreptococcus）丰度变化明显，鞘氨单胞菌属丰度与肠道总菌群数量呈显著负相关，而消化链球菌恰恰相反。分析原因可能与肠道中的氧气含量和氧化还原电位密切相关，在鱼粉组中，肠道中总菌数较少，氧气含量较为充足，鞘氨醇单胞菌属这一好氧菌为优势菌群，而当大豆蛋白替代鱼粉后，植物蛋白在肠中发酵耗氧，肠道处于厌氧状态，此时厌氧菌为优势菌群。总的来看，目前基于纯培养的手段的研究结
22、果显示大豆蛋白替代鱼粉后并没有显著改变鱼类肠道的微生态平衡，并且在一定程度上有利于肠道厌氧状态的形成，抵抗病原菌的入侵，可以作为一种很好的鱼粉替代蛋白源。此外，以黑麦草为蛋白源饲喂草鱼，发现肠道菌群组成显著不同于商品饲料组，并且碳水化合物、氨基酸和脂质合成与代谢通路显著性改变，表明肠道菌群在草鱼对非消化多糖的利用及维持营养与生理稳态方面发挥了重要作用 17。在新型动物蛋白源替代鱼粉方面，近期国内外学者对蚕蛹 47、黑水虻蛹 48等替代鱼粉对养殖鱼类营养素消化吸收、生长、肉质、免疫等开展了大量研究，但目前对鱼类肠道菌群的影响还未见报道。此外，对于饲料中添加磷虾粉（含几丁质） 、DDGS、浓缩豌豆
23、、羽毛粉、鸡肉粉等传统蛋白原料是否会对鱼类肠道微生态的平衡造成影响也应引起注意。糖代谢方面，鱼类被视为是天生的“糖尿病”患者，其对高糖具有不耐受性，科学家们试图从进化理论 49和分子生物学角度 50进行解释，产业应用方面也尝试在鱼类饲料中通过提高糖含量或添加不同糖源以降低饲料成本。然而，不同的饲料糖源在鱼类肠道中与肠道菌群发生了怎样的互作，对鱼类糖代谢过程产生怎样的影响还不得而知。仅有的参考资料显示，以羽扇豆粉（非淀粉多糖） 、玉米淀粉（直链淀粉多糖）为糖源替代纤维素饲喂海鲈（Dicentrarchus labrax） ，与对照和玉米淀粉组相比，羽扇豆粉组海鲈肠道条件性致病菌被显著抑制，弧菌属
24、丰度显著下降，而梭菌属丰度显著提升 51。Geurden 等以不同葡萄糖含量的饲料饲喂虹鳟，虽然肠道菌群多样性发生了改变，但并没有显著性差异 52。目前，饲料中常见的其它糖源还包括木薯粉、马铃薯、糊精、麦麸等，但鱼类肠道菌群是否能够利用不同的糖源进行能量代谢，是哪些关键类群发挥作用，或者是由于某些类群的缺失而导致鱼类糖利用能力低下，这些问题还不清楚，相关研究有待深入开展。2.2 添加剂对鱼类肠道菌群及宿主营养代谢的影响氨基酸、维生素、矿物质对鱼类肠道菌群的影响 氨基酸、维生素和矿物质作为机体新陈代谢的重要组成部分，在硬骨鱼类中多数不能自身合成，需要依靠外源性添加来满足机体生长、发育、代谢所需。
25、对建鲤的研究结果显示，饲料中添加适量的甲硫氨酸（Met）异亮氨酸（Ile） 、泛酸（ VB5） 、生物素（VB 7） 、抗坏血酸（VC）或磷，能够有效抑制大肠杆菌（Escherichia coli） 、气单胞菌（ Aeromonas）的生长，促进乳酸菌（Lactobacillus）和芽孢杆菌（Bacillus）的增殖，提高肠道消化酶的活性 53-58。适量添加铜（载铜蒙脱石）可降低罗非鱼肠道好氧菌数量，抑制气单胞菌属、弧菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、不动杆菌属和肠杆菌科微生物的生长 59。而也有研究表明，斑马鱼饲料中添加纳米铜显著抑制了肠道有益菌群的生长，但没有造成肠上皮损伤和炎症发生 60。因
26、此，饲料中矿物元素的添加剂型和剂量可能对鱼类肠道菌群的组成结构及肠道稳态至关重要。益生菌、益生元对鱼类肠道菌群的影响 近年来，水产养殖发展方向已由量的增加转变到质的提升。伴随而来的是相关益生菌、益生元科学研究及产业的迅速发展。目前水产饲料中主要应用的益生菌包括乳酸菌、芽孢杆菌、丁酸梭菌和酵母，常见的益生元包括低聚果糖、低聚半乳糖、葡聚糖、甘露聚糖、低聚木糖等。Ring 42和 Deniel61分别于 2016和 2014 年对相关研究进行了综述，本文仅对 2016 年至今开展的研究进行分析阐述。乳酸菌和酵母是目前水产养殖中应用最为广泛的益生菌 62-66， Gioacchini 等 67以一种
27、新的微生态制剂鼠李糖乳杆菌 13（Lactobacillus rhamnosus）饲喂罗非鱼幼体，其肠道乳酸菌的丰度显著增加，与肌肉生长及食欲相关的基因表达显著上调，内分泌系统被有效激活，而潜在的病原菌如微杆菌科（Microbacteriaceae） 、军团菌科（Legionellaceae）和 Weeksellaceae 科丰度显著降低。在斑马鱼研究中，鼠李糖乳杆菌的添加可以抑制促食基因，上调厌食基因的表达，同时与胆固醇和甘油三酯合成代谢相关的基因表达得到抑制 38。同样，饲喂酵母后，北极红点鲑和虹鳟肠道中乳酸菌丰度增加，病原菌抵抗能力显著提升 66, 68。Liu 等进一步证明了当停食植物
28、乳杆菌 JCM1149 后，罗非鱼肠道菌群 多样性显著降低，厚壁菌门丰度显著下降，而放线菌门显著增加，罗非鱼对嗜水气单胞菌更加易感，肠道胆汁酸、氨基酸和葡萄糖代谢发生紊乱 69。上述研究提示我们，水产养殖过程中益生菌的使用对于机体营养代谢和免疫调控具有显著性作用，但其不能被作为药物使用，而应基于长期稳定动物肠道微生态平衡、提高动物机体健康水平角度出发。此外，益生元作为肠道益生菌有效增殖的碳氮源，其单独使用或与益生菌联合使用也是目前的主流研究方向。研究结果显示，饲料中添加短链低聚果糖、低聚木糖虽未改变欧洲海鲈肠道微生物多样性，但乳酸菌的丰度显著升高 70；将低聚半乳糖和乳酸片球菌联合使用，虹鳟幼
29、鱼肠道乳酸菌丰度及短链脂肪酸尤其是丁酸含量显著增加 71。综合来看，上述研究中所使用的益生菌多为鱼类异源性菌株，而分离自鱼类本身的土著益生菌菌株几乎没有。Alonso 等近期从 13 种海洋鱼类肠道中分离到 9 株具有广谱抗菌活性的乳酸菌菌株，并证明其可以作为潜在的水产用益生菌。因此，从不同食性、环境的鱼类肠道中分离鱼源性益生菌并开展相关分类学、基础生物学研究对水产养殖业具有重要意义。中草药或植物提取物添加剂对鱼类肠道菌群的影响 在人类、小鼠中的研究已表明，中草药可通过影响肠道菌群，进而通过其代谢产物影响机体营养代谢、免疫，在缓解肥胖及二型糖尿病方面具有重要作用 72, 73。基本的作用机制包
30、括：肠道菌群生物转化植物化学物质，产生的代谢产物具有生物活性；植物化学物质改变了肠道菌群的组成结构，缓解了机体在病理状态下的生物紊乱；肠道菌群调控复杂植物化学物质的互作（协同或拮抗） 72。然而在水产动物研究领域，目前国内外相关研究还非常少。利用可培养方法测定 5 种不同中草药作对鲤肠道菌群的影响，结果表明肠内细菌数增加，芽孢杆菌属、不动杆菌属明显增加，而气单胞菌属、邻单胞菌属（Plesimonas） 、假单胞菌属、弧菌属显著下降 74。最近对异育银鲫的研究结果同样表明，中草药饲喂后，肠内菌群丰富度和多样性均显著性增加，从属水平上看，与病原菌相关的气单胞菌属、希瓦氏菌属（Shewanella）
31、明显下降，而乳杆菌属、乳球菌属、芽孢杆菌属则有明显上升 75。对于植物提取物，其活性成分多为苷、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等，对虹鳟的研究显示，饲料中添加香芹酚或麝香草酚，肠道中厌氧菌数量降低，麝香草酚组中乳酸菌数量下降 76。然而上述研究多是基于可培养法开展的，随着高通量测序技术尤其是三代测序技术的发展，结合免培养手段开展宏基因组、宏转录组及宏代谢组方面的研究将能够帮助我们更加深入的了解中草药、植物提取物复杂的作用通路。3 水环境因子对鱼类肠道菌群及宿主代谢的影响影响水生动物肠道菌群的因素除食物组分外，水环境因子也是重要的影响因素之一，如温度、盐度、pH、氨氮、亚硝酸盐、水体重金属离
32、子、纳米粒子及有机污染物等。当水环境因子发生变化，鱼类的肠道微生态环境也会随之波动，进而影响到机体免疫力及基础代谢能力。同时，由于水环境波动而造成的某些显著变化的肠道微生物类群也可以作为生物标志物以侦测水环境的变化。对大盖巨脂鲤的研究显示，低 pH（pH4.0 ）的养殖水体显著降低了肠道中黄杆菌属的丰度，粪便中厚壁菌门与拟杆菌门比例显著升高，总体上表现出有益的作用，但养殖 2 周后肠道菌群又趋于对照水平 77。以不同浓度的铜对鲤进行暴露，结果表明肠道菌群 多样性和 多样性均发生明显变化，一些短链脂肪酸产生菌如Allobaculum、 Blautia 等丰度显著下降，同时肠道上皮紧密连接蛋白 Z
33、O-1，Occludin 表达量下降，机体脂代谢合成相关基因表达量下降，而分解相关基因表达量上升 20。同样当以纳米铜饲喂斑马鱼后，其肠道中有益菌明显被抑制，消化系统受到损伤 60。而当大西洋鳕鱼暴露于海洋原油污染物时，其肠道菌群多样性同样显著性降低，高浓度暴露组中，脱铁杆菌目（Deferribacterales）丰度显著升高，而梭杆菌目（Fusobacteriales ） 、交替单胞菌目（Alteromonadales）丰度下降，推测脱铁杆菌目可作为海洋污染的生物标志物 34。不同鱼类对水体环境的适应性、耐受性均不一样，改变水环境因子给鱼类肠道微生物生态位带来的影响也不尽一致。总的来看，水体
34、污染物可破坏鱼类肠道微生态环境，降低免疫力，干扰机体正常代谢，而适度的 pH、盐度等理化因子的改变反而会有益于肠道益生菌的生长，给鱼类带来正向效应。但目前在该领域的研究还相对薄弱，有待进一步深入开展分析。4 其它因子对鱼类肠道菌群的影响4.1 物种、基因型、发育阶段对鱼类肠道菌群的影响除了饲料、水环境等外源性因素可影响鱼类肠道菌群外，不同的鱼类物种、同一物种的不同基因型、同一个体的不同发育阶段等内源性因素同样可对鱼类肠道菌群的组成和结构产生影响。对养殖于同一水体的银鲫、草鱼、花鲢、团头鲂的肠道菌群进行分析，结果显示，不同物种间的肠道原核微生物类群存在显著性差异，而真核类群基本相同 78。将具有快速生长特性的转基因鲤与野生型比较，其肠道主要微生物类群为变形菌门、梭杆菌门、拟杆菌门和厚壁菌门，与野生型鲤存在明显不同，并且拟杆菌门与厚壁菌门比例显著下降，能量获取增加，生长速度加快 28。而对斑点叉尾鮰 26及斑马鱼 79不同发育阶段肠道菌群的研究结果证实，鱼类胚胎孵化后各个生理发育阶段的肠道微生物类群均不相同，而且这种
