论文解读--贝莱斯芽孢杆菌K2对杂交石斑鱼生长、免疫和抵抗哈维氏弧菌感染的影响

今天与大家分享一篇来自Fish and Shellfish Immunology的文章：贝莱斯芽孢杆菌K2对杂交石斑鱼生长、免疫和抵抗哈维氏弧菌感染的影响。文章引用信息如下：
细菌性疾病的爆发导致水产养殖人员和企业蒙受巨大的经济损失，现已成为鱼类养殖的主要威胁。在过去几十年里，抗生素和消毒剂使用是控制鱼类细菌性疾病的主要手段。然而，抗生素滥用及残留对人类健康造成了严重的威胁，急需替代产品来控制鱼类细菌性疾病。
近来，益生菌喂养被认为是一种很有前景的控制鱼类疾病的策略，它主要通过酶促进消化、抑制病原微生物、促进生长因子和增强宿主免疫来促进宿主健康。一些研究表明，从鱼的肠道分离出的益生菌具有抑制病原体生长的能力。
本研究从健康石斑鱼肠道中分离到一株芽孢杆菌K2，并通过基因序列比对和系统分析，确定该菌株为Bacillus velezensis。体外抗菌试验表明，该菌株对几种鱼类致病菌具有明显的抗菌活性。此外，本研究评价了B. velezensis K2作为饲料益生菌对杂交石斑鱼生长、免疫力和抗病性的潜在作用。
菌株分离及抗菌实验
抗菌试验发现有7株菌株对哈维氏弧菌有拮抗作用，其中一株菌株被命名为K2，表现出最强的抗菌活性。
安全评估
  溶血实验发现K2不具溶血活性，以不同剂量注射到鱼体体内也未造成鱼体死亡。
生长性能
对照组(基础日粮)和试验组(添加1×107CFU/g K2菌株)投喂石斑鱼。每周测定体长、体重和胴体重。结果表明在体长、体重和胴体重方面2组均无显著差异。
血清酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)和C3活性
饲料中添加K2菌株的鱼的ACP活性在第一周显著高于对照组（P<0.05图5A）。在第二周极显著高于对照组（P<0.01图5A）。饲喂7、14、21和28天后，碱性磷酸酶(Fig. 5B)和 C3 (Fig. 5C)活性没有表现出显著差异。
添加B. velezensis K2后免疫相关基因的表达
采用实时定量PCR方法检测IL-8(A)、TLR-5(B)、CC趋化因子1(C)、溶菌酶(D)、piscidin(E)、IgM(F)、MyD88(G)和TLR-3(H)的相对表达，结果表明：
饲喂第一周后，IL-8水平显著升高(P<0.05，图6A)，而第二周和第四周显著性下降(P<0.01)。
CC趋化因子1基因的表达在第14天出现了极低的表达(P<0.01，图6c)，IL-8和CC趋化因子1的表达都受到抑制(P<0.01)，在第14天和第28天下调，特别是在第28天和第14天有显著差异(分别为P<0.05和0.01，图6A、C)。
在摄食28天时，用B. velezensis K2处理的鱼与对照鱼TLR5(图6B)mRNA表达呈下降趋势。
溶菌酶基因的表达呈上升趋势。喂养1~3周，喂养1周和2周后 lysozyme差异显著(P<0.05，图6d)。
piscidin、IgM和MyD88 mRNA的表达也是相同的。在第四周时瞬时下调，包括piscidin、IgM和MyD 88基因的显著改变(P<0.05，图6e，F，G)。相反，TLR 3在益生菌处理的鱼类中的mRNA表达下调。摄食28天与对照组比较，差异有显着性意义(P<0.05，图6h)，第28天显著降低(P<0.05，P<0.05)。
抗感染分析
本研究通过连续1周的时间记录鱼类感染哈维氏弧菌死亡情况，评价芽孢杆菌K2对石斑鱼的保护作用。如图7所示。石斑鱼饲喂常规饲料和含有芽孢杆菌K2的饲料，存活率分别为25%和55%，统计分析显示菌株K2显著提高了鱼的生存率。
总之，本研究确定了(B.velezensis)作为一种潜在的益生菌在水产养殖中的应用效果。证明用含1×107 cfu/g K2的饲料喂养石斑鱼，处理28d可提高石斑鱼对哈维氏弧菌的抗性，但对其生长性能无明显改善。K2可诱导某些先天细胞免疫和体液免疫基因的上调，从而增强对哈维氏弧菌的抵抗力。