劉 梅, 王寶杰, 蔣克勇, 王 雷

(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266071)

從2001年至今我國(guó)對(duì)蝦的年產(chǎn)量一直穩(wěn)居世界首位, 2017年達(dá)到 134.5萬(wàn)噸[1], 其中凡納對(duì)蝦(Penaeus vannamei)是目前我國(guó)對(duì)蝦養(yǎng)殖的主導(dǎo)品種。2018年9月, 全球第二大市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Markets and Markets發(fā)布“對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖品市場(chǎng)全球預(yù)測(cè)”報(bào)告顯示, 2018年我國(guó)的對(duì)蝦消費(fèi)為全球第一, 達(dá)到200萬(wàn)噸。我國(guó)對(duì)蝦市場(chǎng)需求未來(lái)將保持較高增速,存在巨大的供需缺口, 市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。

雖然對(duì)蝦產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng), 但是病害一直是影響我國(guó)對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì), 自1990年代初以來(lái), 由于疾病造成的損失約為每年 10億美元[2]。層出不窮的病害導(dǎo)致對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)成為既高回報(bào)又高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)。筆者所在研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)立足于我國(guó)對(duì)蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求, 以對(duì)蝦抗病反應(yīng)機(jī)理的探究為基礎(chǔ), 分析對(duì)蝦應(yīng)對(duì)病原微生物、真菌毒素以及環(huán)境脅迫的反應(yīng)機(jī)理。同時(shí)注重研究成果的轉(zhuǎn)化, 開(kāi)發(fā)了系列化安全投入品, 并積極推動(dòng)對(duì)蝦養(yǎng)殖模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1 對(duì)蝦機(jī)體免疫機(jī)理研究

根據(jù)目前的研究結(jié)果顯示, 對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)危害最嚴(yán)重的病原主要為細(xì)菌和病毒。危害對(duì)蝦養(yǎng)殖的病毒主要包括白斑綜合征病毒(White Spot Syndrome Virus, WSSV), 黃頭病毒(Yellow Head Virus, YHV)和桃拉病毒(Taura Syndrome Virus, TSV)等。其中WSSV是最危險(xiǎn)的致病性病毒之一, 可導(dǎo)致對(duì)蝦90%～100%的死亡率[2]。近年來(lái), 隨著無(wú)特定病原SPF(Specific Pathogen Free)蝦苗的推廣應(yīng)用, 病毒性病害對(duì)對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的危害逐漸減弱, 蝦肝腸胞蟲(chóng)(Enterocytozoon hepatopenaei, EHP)、致急性肝胰腺壞死病副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticuscausing AHPND,VpAHPND)成為對(duì)蝦養(yǎng)殖的主要病害, 而由養(yǎng)殖環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的肝胰腺壞死癥和白便綜合征等也成為了影響對(duì)蝦產(chǎn)量的重要因素。針對(duì)病害種類(lèi)不斷變化的對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀, 近年來(lái)研究團(tuán)隊(duì)立足于對(duì)蝦自身的免疫反應(yīng)機(jī)制, 探討了對(duì)蝦應(yīng)對(duì)病原微生物、霉菌毒素以及環(huán)境脅迫等不同類(lèi)型外界因素的反應(yīng)機(jī)制, 為對(duì)蝦病害的防控積累了豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.1 對(duì)蝦應(yīng)對(duì)病原微生物的免疫反應(yīng)機(jī)理

弧菌一直被認(rèn)為是很多無(wú)脊椎動(dòng)物特別是蝦的主要致病菌。高密度對(duì)蝦養(yǎng)殖導(dǎo)致養(yǎng)殖水環(huán)境惡化,進(jìn)而由弧菌引發(fā)對(duì)蝦養(yǎng)殖病害, 特別是近年來(lái)致急性肝胰腺壞死病副溶血弧菌(VpAHPND)的危害日益嚴(yán)重, 對(duì)養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為深入探究弧菌的感染機(jī)理, 基于 Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型, 探究了哈維氏弧菌(Vibrio harveyi)不同菌株、劑量及感染方式對(duì)凡納對(duì)蝦的攻毒效果的影響, 從而為有效控制弧菌攻毒試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素提供指導(dǎo)[3-4]。在此基礎(chǔ)上, 通過(guò)一系列弧菌攻毒實(shí)驗(yàn), 探討了對(duì)蝦腸道和肝胰腺對(duì)致病性副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)的響應(yīng)機(jī)制。分析發(fā)現(xiàn)凡納對(duì)蝦感染副溶血弧菌后, 細(xì)胞凋亡相關(guān)基因和抗病相關(guān)基因如抗菌肽等的表達(dá)水平升高, 肝胰腺抗氧化酶類(lèi)基因表達(dá)發(fā)生顯著變化, 而生長(zhǎng)代謝相關(guān)信號(hào)通路受到抑制[5]。利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNAseq)技術(shù)及生物信息學(xué)分析, 探究腸道黏膜屏障在凡納對(duì)蝦抵御副溶血弧菌感染中的作用。通過(guò)對(duì)差異表達(dá)的基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)的分析, 發(fā)現(xiàn)凡納對(duì)蝦腸道黏膜中對(duì)副溶血弧菌攻毒做出反應(yīng)的基因涉及到腸道黏膜的免疫屏障、化學(xué)屏障和機(jī)械屏障的相關(guān)功能。組織切片和透射電鏡觀察副溶血弧菌感染后的對(duì)蝦腸道組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化, 可見(jiàn)腸道上皮組織發(fā)生細(xì)胞連接破壞、細(xì)胞核固縮、溶酶體和凋亡小體出現(xiàn)等明顯變化。表明腸道黏膜副溶血弧菌感染后發(fā)生了機(jī)械、化學(xué)及免疫功能的改變, 上述生理反應(yīng)在凡納對(duì)蝦腸道抵御弧菌感染的過(guò)程中發(fā)揮重要作用[6-7]。

1.2 對(duì)蝦應(yīng)對(duì)真菌毒素-黃曲霉毒素的反應(yīng)機(jī)理

飼料和原料中黃曲霉毒素 AFB1污染導(dǎo)致養(yǎng)殖動(dòng)物攝食率降低、代謝紊亂、飼料轉(zhuǎn)化效率降低以及對(duì)病害的抵抗力降低, 成為危害對(duì)蝦養(yǎng)殖的重要因素。肝胰腺和腸道是對(duì)蝦主要的消化、營(yíng)養(yǎng)和代謝器官, 在其生長(zhǎng)和免疫方面具有非常重要的作用。為了研究凡納對(duì)蝦應(yīng)對(duì) AFB1的響應(yīng)機(jī)制, 近年來(lái)分別針對(duì)不同劑量黃曲霉毒素對(duì)凡納對(duì)蝦的損傷機(jī)理進(jìn)行了深入的探討, 以期在此基礎(chǔ)上發(fā)掘相應(yīng)的解決方案。

首先, 采用高劑量黃曲霉毒素 B1(15 mg/kg)飼喂對(duì)蝦8 d, 分析其腸道和肝胰腺的反應(yīng)機(jī)制。通過(guò)對(duì)肝胰腺轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn), 差異表達(dá)基因(DEGs)有1 024個(gè), 其中上調(diào)的基因153個(gè), 下調(diào)的基因 871個(gè)。涉及的生命過(guò)程主要包括基礎(chǔ)代謝過(guò)程、大分子代謝過(guò)程、凋亡、細(xì)胞內(nèi)吞、細(xì)胞黏附和細(xì)胞連接等。黃曲霉毒素?cái)z入導(dǎo)致對(duì)蝦肝胰腺出現(xiàn) R細(xì)胞數(shù)量減少、上皮層與肌皮層分離、核固縮, 細(xì)胞裂解和壞死等顯微結(jié)構(gòu)的改變以及抗氧化酶活性的顯著升高[8-9]。上述結(jié)果表明高劑量短時(shí)間的黃曲霉毒素刺激對(duì)肝胰腺的代謝過(guò)程造成損傷,調(diào)控生長(zhǎng)代謝過(guò)程的信號(hào)通路被抑制, 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激被抑制, 細(xì)胞凋亡通路被激活, 肝胰腺抗氧化酶系統(tǒng)激活用于清除過(guò)量的活性氧(ROS)。分析高劑量黃曲霉毒素對(duì)凡納對(duì)蝦腸道的損傷發(fā)現(xiàn), AFB1顯著抑制了生長(zhǎng)代謝調(diào)控通路 mTOR通路, 刺激了免疫相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子Dorsal和Relish以及黏蛋白樣圍食膜因子(mucin-like PM)等基因的表達(dá)。AFB1攝入也破壞了凡納對(duì)蝦腸道組織形態(tài)。顯示高劑量 AFB1不僅影響腸道黏膜的結(jié)構(gòu), 而且損傷了腸道的免疫屏障和化學(xué)屏障[7,10]。

為更好地了解對(duì)蝦對(duì)長(zhǎng)期攝入黃曲霉毒素的反應(yīng)機(jī)制, 進(jìn)行了較低劑量黃曲霉毒素的攻毒實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)投喂較低劑量黃曲霉毒素 AFB1(5 mg/kg)的飼料30 d后, 對(duì)蝦存活率和體重得率顯著降低, 肝胰腺和腸道的組織形態(tài)結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重, 消化酶活性顯著降低[11]; 而超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(CAT)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化物酶活性顯著高于對(duì)照組, 并呈先升高后降低的趨勢(shì)[12]。對(duì)肝胰腺和腸道進(jìn)行差異表達(dá)基因分析, 發(fā)現(xiàn)投喂含有AFB1的飼料導(dǎo)致肝胰腺(12 014個(gè))和腸道(1 387個(gè))出現(xiàn)大量差異基因表達(dá), 其中肝胰腺中差異基因主要富集到18條與免疫相關(guān)的通路和過(guò)程, 而腸道中富集到 7條[13]; 提示相比于腸道, 肝胰腺是響應(yīng)AFB1刺激的主要組織。同時(shí), 實(shí)驗(yàn)組中腸道菌群的種類(lèi)和數(shù)量都明顯低于對(duì)照組, 且隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長(zhǎng), 實(shí)驗(yàn)組中 Proteobacteria、Firmicutes、Vibrio和Photobacterium的豐度不斷增加, Bacteroidetes、Flavobacterium_sp_M和Tenacibaculum的豐度不斷降低[12]。以上結(jié)果表明, 投喂含有5 mg/kg AFB1的飼料會(huì)激活凡納對(duì)蝦抗氧化和免疫系統(tǒng)功能、造成腸道菌群組成紊亂、降低消化酶活性、造成組織結(jié)構(gòu)損傷, 從而導(dǎo)致對(duì)蝦生長(zhǎng)受到抑制、死亡率升高。另外, 與高劑量黃曲霉毒素(15 mg/kg)攝入相比, 較低劑量黃曲霉毒素?cái)z入造成對(duì)蝦機(jī)體損傷的同時(shí),激活對(duì)蝦免疫和抗氧化系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)外界刺激, 表現(xiàn)為大量免疫相關(guān)基因表達(dá)量上調(diào)。而高劑量黃曲霉素?cái)z入對(duì)對(duì)蝦的生長(zhǎng)和代謝造成致命性打擊, 表現(xiàn)為大量與代謝相關(guān)的基因表達(dá)量下調(diào)。

1.3 對(duì)蝦應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫的免疫反應(yīng)機(jī)理

在對(duì)蝦養(yǎng)殖中, 水環(huán)境因子對(duì)對(duì)蝦的生長(zhǎng)和病害發(fā)生是至關(guān)重要的影響因素。尤其在目前高密度集約化養(yǎng)殖中, 養(yǎng)殖水質(zhì)的pH波動(dòng)、溶解氧降低以及養(yǎng)殖密度過(guò)高等環(huán)境脅迫常常導(dǎo)致養(yǎng)殖品種攝食量減少、生殖力下降、生長(zhǎng)速度減慢, 甚至引起動(dòng)物死亡。近年來(lái)通過(guò)分析逐漸降低或升高 pH環(huán)境脅迫、循環(huán)重/中度低氧環(huán)境脅迫以及養(yǎng)殖密度脅迫下對(duì)蝦的生長(zhǎng)生理、基因表達(dá)以及抗病能力等的變化, 對(duì)凡納對(duì)蝦應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫的應(yīng)激反應(yīng)機(jī)理有了較為深入的了解, 為水環(huán)境調(diào)控技術(shù)研發(fā)提供理論依據(jù)。

1.3.1 pH

針對(duì)養(yǎng)殖過(guò)程中水環(huán)境 pH值的不斷變化對(duì)對(duì)蝦養(yǎng)殖造成的危害, 研究了凡納對(duì)蝦在逐漸降低pH(6.65～8.20)和逐漸升高 pH(8.20～9.81)的水環(huán)境中存活、生長(zhǎng)以及生理生化反應(yīng)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 逐漸升高的 pH造成對(duì)蝦更高的死亡率, 在第 28天達(dá)到39.9%, 存活的對(duì)蝦生長(zhǎng)狀態(tài)不佳。而逐漸降低pH中對(duì)蝦累計(jì)死亡率在第 7天之后穩(wěn)定于 6.67%至第28天, 此過(guò)程中增長(zhǎng)率和增重率先下降后恢復(fù)正常。此結(jié)果表明蝦能夠適應(yīng)逐漸降低的pH環(huán)境。通過(guò)滲透調(diào)節(jié)基因表達(dá)、消化酶活性變化等分析對(duì)蝦應(yīng)對(duì)pH變化的內(nèi)在機(jī)理發(fā)現(xiàn), 逐漸降低pH條件下, 蝦的滲透調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄不斷增強(qiáng), 消化酶活性先下降后恢復(fù)正?；虿粩嘣黾? 而對(duì)副溶血弧菌浸浴的死亡率不斷減少。由此可見(jiàn)蝦能夠耐受逐漸降低pH環(huán)境的主要內(nèi)在機(jī)制可能主要是其高滲透調(diào)節(jié)能力, 同時(shí)通過(guò)增強(qiáng)消化酶活性滿(mǎn)足能量消耗[14-15]。對(duì)比分析不同pH條件下對(duì)蝦肝胰腺和中腸的抗氧化反應(yīng)、氧化應(yīng)激、氧化損傷。結(jié)果顯示, 在養(yǎng)殖環(huán)境pH改變的前期(≤7天), 蝦肝胰腺和中腸的抗氧化酶基因GPx、MnSOD和應(yīng)激蛋白基因Hsp70表達(dá)增強(qiáng), 推測(cè)為對(duì)蝦的早期適應(yīng)機(jī)制, 用于清除環(huán)境脅迫產(chǎn)生的過(guò)量活性氧。同時(shí), 肝胰腺相對(duì)于中腸而言, 對(duì)pH變化及其氧化應(yīng)激更敏感, 這可能與其較早的產(chǎn)生活性氧、抗氧化反應(yīng)和氧化損傷有關(guān)。而在pH改變較長(zhǎng)時(shí)間(≥14天)后, 逐漸升高pH條件下對(duì)蝦由于氧化損傷過(guò)重導(dǎo)致肝胰腺和中腸喪失了抗氧化調(diào)節(jié)能力連續(xù)死亡。在逐漸降低pH環(huán)境下養(yǎng)殖較長(zhǎng)時(shí)間(≥14天)后, 對(duì)蝦肝胰腺和中腸的抗氧化酶基因GST、GPx和應(yīng)激蛋白基因Hsp70的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng), 該反應(yīng)可能是蝦為防止ROS進(jìn)一步干擾而產(chǎn)生抗氧化適應(yīng)機(jī)制, 以此減弱氧化損傷, 達(dá)到新的免疫穩(wěn)態(tài)。通過(guò)上述結(jié)果推斷, 為減輕逐漸升高pH條件對(duì)蝦的損傷, 可以重點(diǎn)保護(hù)肝胰腺, 從而控制蝦的死亡和生長(zhǎng)抑制[14, 16]。

1.3.2 溶解氧

溶解氧脅迫是對(duì)蝦養(yǎng)殖中經(jīng)常產(chǎn)生的環(huán)境脅迫,為探討對(duì)蝦應(yīng)對(duì)溶解氧脅迫的反應(yīng)機(jī)制, 模擬了循環(huán)重/中度低氧(0.8～3.5 mg/L)脅迫的水環(huán)境, 分析了對(duì)蝦在低氧脅迫下的存活、生長(zhǎng)、生理生化反應(yīng)以及抗病能力的變化。結(jié)果顯示循環(huán)重/中度低氧脅迫造成蝦的累積死亡率不斷增加, 增重率和增長(zhǎng)率不斷下降。分析其內(nèi)在反應(yīng)機(jī)制, 發(fā)現(xiàn)消化酶活性不斷下降, 滲透調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄先增加后恢復(fù)正?；蛳陆?副溶血弧菌浸浴的死亡率不斷增加。由此推斷循環(huán)重/中度低氧可通過(guò)破壞滲透調(diào)節(jié)機(jī)制, 使機(jī)體失去了平衡穩(wěn)態(tài), 降低消化酶活性影響對(duì)蝦的生存和生長(zhǎng)性能, 同時(shí)增加弧菌病害暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)[14,17]。對(duì)比分析中腸和肝胰腺的抗氧化反應(yīng)和氧化損傷相關(guān)基因、低氧誘導(dǎo)因子1a(HIF-1a)的表達(dá)發(fā)現(xiàn), 短期循環(huán)重/中度低氧條件下, 蝦增強(qiáng)中腸和肝胰腺抗氧化酶基因、應(yīng)激蛋白基因和HIF-1a基因的轉(zhuǎn)錄作為早期的適應(yīng)機(jī)制, 以耐受低氧并清除過(guò)量的活性氧。同時(shí),因?yàn)檩^早的氧化損傷和HIF-1a轉(zhuǎn)錄, 所以肝胰腺比中腸對(duì)低氧及其氧化應(yīng)激更敏感。循環(huán)重/中度低氧脅迫持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間后, 氧化損傷逐漸加重導(dǎo)致蝦中腸和肝胰腺喪失了抗氧化調(diào)節(jié)能力, 最終導(dǎo)致蝦連續(xù)死亡。在此過(guò)程中, 肝胰腺比中腸更早喪失了抗氧化調(diào)節(jié)能力。由此提示可以通過(guò)保護(hù)肝胰腺提高對(duì)蝦對(duì)循環(huán)重/中度低氧脅迫的適應(yīng)能力[14,18]。

1.3.3 養(yǎng)殖密度

對(duì)蝦養(yǎng)殖中, 養(yǎng)殖密度的升高在提高產(chǎn)量的同時(shí), 易引發(fā)病害發(fā)生和對(duì)蝦生長(zhǎng)速度的下降。為了系統(tǒng)地探究對(duì)蝦應(yīng)對(duì)不同密度養(yǎng)殖和病菌易感性的潛在機(jī)制, 分析了高密度組(800尾蝦/m3)和低密度組(400尾蝦/m3)條件下, 對(duì)蝦生長(zhǎng)和對(duì)抗副溶血弧菌感染的能力以及內(nèi)在機(jī)制的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高密度養(yǎng)殖會(huì)導(dǎo)致對(duì)蝦體重得率和對(duì)副溶血弧菌的抗病性顯著降低; 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)高密度養(yǎng)殖條件下對(duì)蝦肝胰腺和腸道組織形態(tài)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯損傷, 攻毒后兩組組織結(jié)構(gòu)皆出現(xiàn)損傷, 但高密度組損傷更為嚴(yán)重[19]; 高密度養(yǎng)殖導(dǎo)致對(duì)蝦機(jī)體抗氧化物酶活性顯著升高, 呈先升高后降低的趨勢(shì)[20]; 通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)分析, 發(fā)現(xiàn)高密度養(yǎng)殖組中肝胰腺和腸道中分別有 45和 5 470個(gè)差異基因, 其中肝胰腺中差異基因富集到 4條免疫相關(guān)的通路和過(guò)程, 而腸道中富集到 14條[19]; 同時(shí), 高密度養(yǎng)殖組中腸道的菌群種類(lèi)和數(shù)量都顯著低于低密度組, 且隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長(zhǎng), 高密度組中 Bacteroidetes、Firmicutes、Pseudoalteromona和Blastopirellula的豐度不斷降低,Planctomycetes、Photobacterium和Vibrio的豐度不斷升高[22]。以上結(jié)果表明, 高密度養(yǎng)殖會(huì)破壞凡納對(duì)蝦肝胰腺和腸道組織形態(tài)結(jié)構(gòu)、損傷免疫和抗氧化系統(tǒng)、造成腸道菌群組成紊亂、降低體重得率, 進(jìn)而導(dǎo)致其抵御副溶血弧菌侵染的能力下降, 最后由于疾病感染造成更高的死亡率。另外, 相比于肝胰腺,腸道對(duì)密度脅迫更為敏感。

2 對(duì)蝦病害防控技術(shù)

國(guó)內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)抗生素和化學(xué)藥品濫用已經(jīng)造成嚴(yán)重的水產(chǎn)品安全和環(huán)境安全問(wèn)題, 無(wú)抗高效養(yǎng)殖成為未來(lái)的發(fā)展方向。我國(guó)規(guī)模養(yǎng)殖的環(huán)境條件、密度條件、防疫條件與歐洲國(guó)家相比尚有較大距離, 要實(shí)現(xiàn)無(wú)抗養(yǎng)殖必須要有新技術(shù)的支持和相應(yīng)的替代品。近年來(lái), 研究團(tuán)隊(duì)在探討對(duì)蝦免疫反應(yīng)機(jī)理的同時(shí), 也在積極尋求安全高效的對(duì)蝦病害防控新技術(shù)和新產(chǎn)品。

2.1 益生菌

近年來(lái), 微生物組學(xué)研究得力于高通量測(cè)序技術(shù)的普及已取得巨大進(jìn)展, 并且在醫(yī)藥、畜牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益, 被列為“能重塑未來(lái)的十大新興技術(shù)”之一。目前, 微生物制劑已經(jīng)普遍用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的病害防控和水質(zhì)調(diào)控, 但是對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物腸道微生物的認(rèn)識(shí)和益生菌的作用機(jī)理尚缺乏最基礎(chǔ)的認(rèn)知。從解析對(duì)蝦腸道微生物組成入手,結(jié)合水生動(dòng)物來(lái)源益生菌的分離篩選和作用機(jī)理的分析, 進(jìn)行了一系列從理論到應(yīng)用的研究開(kāi)發(fā)工作。在高通量測(cè)序技術(shù)尚未普及之前, 采用 PCRDGGE法和16S rDNA文庫(kù)法研究分析了中國(guó)對(duì)蝦(P.chinensis)和日本對(duì)蝦(Penaeus japonicus)腸道微生物組成。比較分析了芽抱桿菌等對(duì)日本對(duì)蝦腸道微生物的影響, 為養(yǎng)殖對(duì)蝦腸道微生物區(qū)系的調(diào)控技術(shù)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明, 中國(guó)對(duì)蝦腸道微生物屬于變形菌門(mén)、厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)三大類(lèi)群, 其中變形細(xì)菌為優(yōu)勢(shì)菌群[21]。采用同樣的方法分析了日本對(duì)蝦腸道微生物區(qū)系組成并探討了外源芽孢桿菌攝入對(duì)腸道微生物組成的影響, 發(fā)現(xiàn)日本對(duì)蝦攝入外源芽抱桿菌后, 腸道微生物中腸桿菌數(shù)量明顯增多,弧菌數(shù)量相對(duì)減少[22]。

隨后, 我們從水生動(dòng)物腸道中分離篩選得到2株具有較好的抑菌性和黏附性的乳酸菌, 經(jīng)鑒定分別命名為戊糖乳桿菌(Lactobacillus pentosus)HC-2和糞腸球菌(Enterococcus faecium)NRW-2。并深入探討了這兩株菌對(duì)凡納對(duì)蝦的益生作用及其益生機(jī)理。發(fā)現(xiàn) HC-2或 NRW-2可顯著提高對(duì)蝦特定生長(zhǎng)率; 而HC-2發(fā)酵上清液對(duì)特定生長(zhǎng)率的影響不顯著。實(shí)時(shí)定量PCR研究發(fā)現(xiàn), HC-2及其發(fā)酵上清液對(duì)肝胰腺中免疫相關(guān)基因的表達(dá)具有較高的誘導(dǎo)作用, 而NRW-2可顯著提高對(duì)蝦中腸中免疫相關(guān)基因的表達(dá)。此外兩株菌均可提高對(duì)蝦對(duì)病原菌的抵抗力[23-24]。飼料中添加益生菌及其發(fā)酵上清液可不同程度提高凡納對(duì)蝦腸道和肝胰腺的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等活性, 但在不同組織中提高消化酶活性的種類(lèi)是不同的[23,25]。利用高通量測(cè)序技術(shù)分析凡納對(duì)蝦腸道中的細(xì)菌菌群多樣性, 數(shù)據(jù)顯示 Verrucomicrobia,Proteobacteria和Actinobacteria是對(duì)蝦腸道的優(yōu)勢(shì)菌群, 飼料中添加 HC-2發(fā)酵上清液可顯著提高了對(duì)蝦腸道中 Actinobacteria的豐度, 但是對(duì)腸道的形態(tài)結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯的改善作用, 由此推測(cè)益生菌的代謝產(chǎn)物可能通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)蝦腸道中微生物群落結(jié)構(gòu), 進(jìn)而通過(guò)微生物群落之間復(fù)雜的相互作用實(shí)現(xiàn)對(duì)蝦健康方面的保持或促進(jìn)作用[23,26]。

為進(jìn)一步探討益生菌的作用機(jī)理, 對(duì)益生菌HC-2和副溶血弧菌E1(VPE1)進(jìn)行熒光標(biāo)記后, 觀察了其在對(duì)蝦腸道中的分布情況。發(fā)現(xiàn)在對(duì)蝦腸道內(nèi)HC-2對(duì)VPE1具有一定的競(jìng)爭(zhēng)排斥作用。分析HC-2與VPE1的體外共培養(yǎng)發(fā)現(xiàn), HC-2可抑制VPE1的生長(zhǎng), HC-2中LuxS基因可能參與到HC-2對(duì)VPE1的競(jìng)爭(zhēng)排斥過(guò)程。另一方面, 熱失活的HC-2菌體可以顯著促進(jìn)VPE1中的毒力相關(guān)基因的表達(dá)[23,27]。

鑒于HC-2在對(duì)蝦腸道表現(xiàn)較好的定植性能, 進(jìn)一步研究了益生菌表面蛋白在益生作用中的機(jī)制。分別用正常乳酸菌 HC-2和 LiCl除去表面蛋白的HC-2連續(xù)投喂對(duì)蝦四周, 然后用致病菌副溶血弧菌弧菌VPE1進(jìn)行攻毒。電鏡觀察和免疫組化研究結(jié)果顯示正常 HC-2對(duì)腸道和肝胰腺起到良好的保護(hù)作用, 但是除去表面蛋白的HC-2沒(méi)能改善對(duì)蝦腸道表面環(huán)境; 對(duì)蝦腸道和肝胰腺中免疫相關(guān)基因表達(dá)水平、免疫和消化相關(guān)酶活性水平在投喂去除表面蛋白的乳酸菌后受到顯著影響; 去除表面蛋白顯著影響了乳酸菌在對(duì)蝦腸道的定植, 降低了對(duì)蝦在攻毒實(shí)驗(yàn)中的存活率; Illumina測(cè)序分析結(jié)果顯示投喂正常HC-2組的致病菌顯著下降, 而有益菌數(shù)量顯著增加, 但是在投喂LiCl處理的HC-2組中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這一重要現(xiàn)象[28-29]。該結(jié)果表明HC-2的表面蛋白在其黏附定植、改善對(duì)蝦腸道絨毛層結(jié)構(gòu)、保護(hù)對(duì)蝦肝胰腺、競(jìng)爭(zhēng)性排除病原菌、增強(qiáng)腸道免疫反應(yīng)抵抗疾病等益生功能調(diào)節(jié)方面發(fā)揮著重要的作用。利用GO/KEGG富集分析對(duì)蝦腸道轉(zhuǎn)錄組顯著差異表達(dá)基因發(fā)現(xiàn), 跟免疫、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、離子穩(wěn)態(tài)、細(xì)胞黏附、壓力/刺激應(yīng)激、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和圍食膜因子等相關(guān)基因在添加正常 HC-2對(duì)蝦腸道中呈顯著上調(diào)表達(dá), 這些重要基因的上調(diào)表達(dá)將提高對(duì)蝦腸道的免疫應(yīng)答、營(yíng)養(yǎng)代謝、上皮細(xì)胞生長(zhǎng)、菌體黏附定植等功能, 從而提高對(duì)蝦抵御病原菌感染和抗病能力[30]。但是添加沒(méi)有表面蛋白的HC-2不能誘導(dǎo)對(duì)蝦腸道中這些基因的上調(diào)表達(dá)。該結(jié)果在基因水平證明表面蛋白是乳酸菌 HC-2在蝦中腸中發(fā)揮益生菌作用關(guān)鍵因子。利用GO和KEGG富集分析對(duì)蝦腸道顯著差異表達(dá)蛋白發(fā)現(xiàn), 參與免疫系統(tǒng)過(guò)程、代謝過(guò)程、黏附過(guò)程和細(xì)胞-細(xì)胞信號(hào)過(guò)程相關(guān)的蛋白在添加正常 HC-2對(duì)蝦腸道中呈顯著上調(diào)表達(dá), 而在添加經(jīng)LiCl除去表面蛋白的HC-2投喂對(duì)蝦腸道中呈顯著下調(diào)表達(dá)[31]。該研究結(jié)果在蛋白水平證明了表面蛋白在介導(dǎo) HC-2調(diào)節(jié)對(duì)蝦腸道免疫應(yīng)答、營(yíng)養(yǎng)代謝、細(xì)菌黏附和信號(hào)傳遞過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。

在深入探討乳酸菌益生機(jī)理的同時(shí), 致力于研發(fā)乳酸菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的高效應(yīng)用技術(shù)?？紤]到乳酸菌制劑菌量衰減快、保存期較短等特性, 為最大限度地獲得高含量的活菌與代謝產(chǎn)物, 開(kāi)發(fā)了乳酸菌現(xiàn)場(chǎng)小型生物工程發(fā)酵罐裝置, 該裝置可以自動(dòng)加溫消毒及恒溫控制等, 控制精準(zhǔn), 穩(wěn)定性好, 安全耐用, 并強(qiáng)化了保溫性能, 節(jié)約能源, 可簡(jiǎn)便、精確、快速地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)發(fā)酵。復(fù)合乳酸菌經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)培養(yǎng)后, 菌體均處于增殖高峰期, 菌數(shù)含量高(可達(dá)2.0×109CFU/mL)、菌體活力強(qiáng), 投放后可最大程度的發(fā)揮作用?；趯?duì)蝦養(yǎng)殖生產(chǎn)的實(shí)踐, 建立了乳酸菌的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和使用規(guī)程。應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)其促進(jìn)攝食、加速生長(zhǎng)及降低發(fā)病率等功效突出, 根據(jù)追蹤觀察以及養(yǎng)殖戶(hù)反映, 乳酸菌拌料后對(duì)蝦攝食迅速, 而且不隨環(huán)境的變化而上下波動(dòng), 腸道更加清晰且粗壯,在后期腸炎高發(fā)時(shí), 乳酸菌拌料的池塘幾乎沒(méi)有發(fā)生腸炎。

2.2 功能蛋白

重組抗菌肽是一類(lèi)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的小分子多肽, 其特點(diǎn)是分子量小、熱穩(wěn)定好、具有廣譜抗菌活性, 在解決病原微生物對(duì)抗生素不斷增強(qiáng)的抗性方面, 被公認(rèn)為具有極大應(yīng)用潛力。從承擔(dān)十一五863項(xiàng)目“抗病功能蛋白漁藥研制”開(kāi)始, 進(jìn)行了一系列抗病功能蛋白的基因克隆和重組表達(dá)的研究工作。先后從中國(guó)對(duì)蝦中克隆了一個(gè)血藍(lán)蛋白基因FcHC, 通過(guò)與已有抗菌肽序列的分析比對(duì)發(fā)現(xiàn)中國(guó)明對(duì)蝦血藍(lán)蛋白的 C末端存在有抗菌肽的可能性。為進(jìn)一步確認(rèn)其 C末端(FcHC-C)的抗菌功能, 將血藍(lán)蛋白2個(gè)C末端基因片段連接到畢赤酵母表達(dá)載體pPIC9K中, 實(shí)現(xiàn)了血藍(lán)蛋白2個(gè)C末端抗菌肽的重組表達(dá)。體外抑菌實(shí)驗(yàn)顯示, 重組多肽 rFcHC-C1和 rFcHC-C2作為陰離子抗菌肽具有抗真菌和抗細(xì)菌的活性[32-34]。

同時(shí), 對(duì)重組表達(dá)的其它抗菌肽進(jìn)行了發(fā)酵工藝和給藥途徑的研究。對(duì)大腸桿菌表達(dá)的抗脂多糖因子進(jìn)行了發(fā)酵培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件的優(yōu)化, 獲得了抗脂多糖因子原核重組表達(dá)的最佳培養(yǎng)基組成和最佳培養(yǎng)條件, 優(yōu)化后的目的蛋白產(chǎn)量是優(yōu)化前的2.16倍。參考搖瓶培養(yǎng)條件, 對(duì)原核表達(dá)的抗脂多糖因子在發(fā)酵罐中進(jìn)行了高密度發(fā)酵, 得到目的蛋白占總可溶性蛋白的10.5%[35-36]。

重組蛋白類(lèi)藥物與抗生素相比存在穩(wěn)定相差、半衰期短、易被消化酶降解等問(wèn)題, 極大的影響了其口服給藥的有效性。在實(shí)際應(yīng)用中, 通過(guò)微膠囊化技術(shù)對(duì)重組多肽進(jìn)行控/緩釋作用是一種有效的解決途徑。嘗試以海藻酸鈉為壁材對(duì)重組表達(dá)的對(duì)蝦素進(jìn)行了微膠囊化處理, 采用凝聚法制備了重組抗菌肽-海藻酸鈉微囊, 得到包封率 83.87%的微囊。微囊在模擬胃液中釋放率較低, 2 h釋放量低于14%, 而在模擬腸液中持續(xù)釋放, 5 h時(shí)釋放量達(dá)98%, 可見(jiàn)海藻酸鈉微囊可保護(hù)重組抗菌肽抵抗胃液的破壞, 同時(shí)具有良好的腸溶性。上述結(jié)果為解決重組抗菌肽在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的口服給藥問(wèn)題, 促進(jìn)其在水產(chǎn)病害防治過(guò)程的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)和理論支持[37-38]。動(dòng)物養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)表明, 飼料中添加5～20 mg/kg重組對(duì)蝦素可顯著降低嗜水氣單胞菌對(duì)羅非魚(yú)造成的死亡率,低劑量重組抗菌肽(5～10 mg/kg)可顯著提高羅非魚(yú)的增重率。通過(guò)分析羅非魚(yú)的生理生化反應(yīng)發(fā)現(xiàn)重組對(duì)蝦素提高了羅非魚(yú)的紅細(xì)胞總數(shù)以及過(guò)氧化氫酶的活性; 但是高劑量對(duì)蝦素(50 mg/kg)對(duì)羅非魚(yú)造成明顯的毒副作用[35,39]。

2.3 生物發(fā)酵飼料

生物飼料被國(guó)際上公認(rèn)為是極具潛力的“第四代飼料”, 近年來(lái)得到國(guó)內(nèi)外關(guān)注。所謂生物飼料是指利用基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等高新技術(shù)所開(kāi)發(fā)的新型飼料資源, 如酶制劑、益生菌、生物活性肽和寡糖等。它可以提高飼料效價(jià)和利用率, 有效節(jié)約資源, 大幅度減少環(huán)境和水體污染, 有效增強(qiáng)動(dòng)物的免疫抗病力, 預(yù)防病害, 保證安全, 杜絕有害物和違禁品使用等。

通過(guò)生物酶解動(dòng)物蛋白制備小肽, 使其具有更高的吸收利用率; 利用復(fù)合益生菌發(fā)酵植物蛋白包括生粕、豆粕和麩皮等, 發(fā)酵的植物蛋白含有更高的益生菌含量、高蛋白、高消化率并且原料低廉易得;將飼料酵母經(jīng)過(guò)特殊工藝誘導(dǎo)自溶及超微破壁, 釋放胞內(nèi)及胞壁活性物質(zhì)且得以全部保留, 破壁率高達(dá) 91.6%。將上述新型原料經(jīng)過(guò)合理平衡和有機(jī)集成, 開(kāi)發(fā)出新型的對(duì)蝦生物飼料, 與普通飼料相比,具有低蛋白、高消化率、富含益生活菌及有機(jī)酸等特點(diǎn)。采用上述工藝制備的生物飼料進(jìn)行了 8周的生產(chǎn)性養(yǎng)殖試驗(yàn), 結(jié)果表明生物飼料可顯著提高對(duì)蝦的生長(zhǎng)性能和存活率, 降低飼料系數(shù)。分析攝食生物飼料的對(duì)蝦的各項(xiàng)生化指標(biāo)發(fā)現(xiàn), 對(duì)蝦的 SOD、血清總蛋白含量、溶菌活性及對(duì)蝦總蛋白酶活性較普通飼料組有顯著提高, 但是抑菌活性未發(fā)現(xiàn)顯著差異。生物飼料組水體中的 NH4-N、NO2-N等水質(zhì)指標(biāo)略低于普通飼料組, 但兩者無(wú)顯著差異[40]。

同時(shí), 我國(guó)凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大, 作為對(duì)蝦配合飼料主要蛋白源的魚(yú)粉產(chǎn)量逐年下降,價(jià)格逐年攀升, 尋找魚(yú)粉的替代物已經(jīng)成為凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題, 也是對(duì)蝦飼料和營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái)評(píng)估了幾種魚(yú)粉替代源在對(duì)蝦養(yǎng)殖中的可行性并分析了其影響對(duì)蝦生長(zhǎng)的內(nèi)在機(jī)制。首先, 進(jìn)行了生物絮團(tuán)替代魚(yú)粉的生產(chǎn)應(yīng)用評(píng)估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)以生物絮團(tuán)替代 15%的魚(yú)粉并未對(duì)對(duì)蝦的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響, 而且在消化酶活性以及生長(zhǎng)代謝相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控方面并無(wú)顯著差異, 說(shuō)明以生物絮團(tuán)替代 15%的魚(yú)粉在生產(chǎn)上是可行的[41-42]。其次, 探討了青貯魚(yú)粉替代魚(yú)粉的可行性及合理替代水平。結(jié)果表明以青貯魚(yú)粉替代25%的魚(yú)粉, 對(duì)凡納對(duì)蝦的生長(zhǎng)和生長(zhǎng)代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)未造成顯著影響。高水平替代(50%～100%)會(huì)顯著降低對(duì)蝦生長(zhǎng), 分析其內(nèi)在機(jī)理發(fā)現(xiàn)對(duì)蝦體內(nèi)mTOR信號(hào)通路和腸道微生物菌群發(fā)生了顯著改變,表明如果以青貯魚(yú)粉替代凡納濱對(duì)蝦飼料中的魚(yú)粉,替代量少于 25%是較為可行的[41,43]。再次, 探討了發(fā)酵豆粕替代凡納濱對(duì)蝦配合飼料中魚(yú)粉的可行性。結(jié)果顯示以發(fā)酵豆粕替代凡納濱對(duì)蝦飼料中20%的魚(yú)粉可顯著促進(jìn)對(duì)蝦的生長(zhǎng)、消化和生長(zhǎng)代謝調(diào)控通路。并發(fā)現(xiàn)mTOR信號(hào)通路中關(guān)鍵基因的表達(dá)與生長(zhǎng)表現(xiàn)之間呈現(xiàn)高度一致性, 但是發(fā)酵豆粕替代對(duì)腸道微生物菌群未產(chǎn)生顯著的影響。由此可見(jiàn)發(fā)酵豆粕替代對(duì)蝦配合飼料中 20%魚(yú)粉是合理的替代方案, 并可通過(guò)影響 mTOR信號(hào)通路相關(guān)基因的表達(dá)達(dá)到促生長(zhǎng)的效果[41,44-45]。

3 研究展望

3.1 組學(xué)時(shí)代的對(duì)蝦病害防控

深入解析養(yǎng)殖物種生產(chǎn)性狀的內(nèi)在遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)對(duì)于提高養(yǎng)殖效率具有至關(guān)重要的作用。近年來(lái),隨著組學(xué)技術(shù)(轉(zhuǎn)錄組學(xué)、基因組學(xué)、微生物組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué))的飛速發(fā)展和推廣應(yīng)用, 使我們對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的生命過(guò)程有了越來(lái)越深入的了解。其中隨著對(duì)蝦基因組序列的破譯, 讓我們對(duì)對(duì)蝦的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)有了全面的認(rèn)知。與此同時(shí), 頻發(fā)的病害和防治技術(shù)的缺乏導(dǎo)致對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生巨大損失, 世界范圍內(nèi)很多研究團(tuán)隊(duì)投入大量精力發(fā)掘有應(yīng)用潛力的對(duì)蝦基因資源。然而, 基因資源的發(fā)掘離實(shí)際應(yīng)用尚有很長(zhǎng)的距離。對(duì)蝦病害防控技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步依托組學(xué)技術(shù)提供的龐大信息資源, 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的積累與分析, 著眼于對(duì)蝦自身的生命過(guò)程解析及體內(nèi)外共生微生物的功能分析, 深入探討影響對(duì)蝦養(yǎng)殖的“環(huán)境組-微生物組-表型組”三者相互作用關(guān)系, 為對(duì)蝦養(yǎng)殖的環(huán)境因子調(diào)整、安全投入品研發(fā)等提供理論和技術(shù)支撐。

3.2 對(duì)蝦養(yǎng)殖模式升級(jí)與病害防控

近年來(lái), 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的快速發(fā)展, 大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)被越來(lái)越多地應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè), 但是其發(fā)展速度和技術(shù)水平明顯落后于其他產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。水產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分, 其智能化和信息化程度尤為薄弱, 主要表現(xiàn)在： 集約化程度低、各自經(jīng)營(yíng)為主、信息無(wú)法共享; 環(huán)境、病原等檢測(cè)能力弱, 更缺乏分析處理能力; 缺乏技術(shù)服務(wù)支撐、缺乏分析總結(jié)、缺乏科學(xué)模式等, 造成病害防控困難, 環(huán)境污染難以控制等嚴(yán)重問(wèn)題, 這些問(wèn)題在對(duì)蝦養(yǎng)殖中表現(xiàn)的更加突出。隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)的飛速發(fā)展, 基于水產(chǎn)大數(shù)據(jù)的智慧化養(yǎng)殖是實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)規(guī)模化標(biāo)準(zhǔn)化的必然之路。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用較為少見(jiàn), 多數(shù)停留在學(xué)術(shù)研究方面。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院李道亮教授團(tuán)隊(duì)圍繞我國(guó)水產(chǎn)集約養(yǎng)殖數(shù)字化發(fā)展和全程自動(dòng)監(jiān)控及科學(xué)管理的重大需求開(kāi)展研究工作, 積極開(kāi)展了養(yǎng)殖水質(zhì)傳感器、水產(chǎn)養(yǎng)殖優(yōu)化調(diào)控模型、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能裝備研究。提出了水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在線(xiàn)處理模型與方法, 構(gòu)建了基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與知識(shí)庫(kù)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)控模型。水產(chǎn)集約化養(yǎng)殖測(cè)控技術(shù)依靠精準(zhǔn)的、自動(dòng)化的、機(jī)械的、變量的一種生產(chǎn)方式, 增氧更合理, 投餌更合理, 使養(yǎng)殖密度增加[46]。但是針對(duì)對(duì)蝦養(yǎng)殖的智能化管控技術(shù)尚無(wú)實(shí)際運(yùn)行的案例。今后的工作通過(guò)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、對(duì)蝦攝食行為分析、管理數(shù)據(jù)收集、大數(shù)據(jù)分析、智能投飼系統(tǒng)等各關(guān)鍵要素的系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用, 建立對(duì)蝦養(yǎng)殖智能化管控平臺(tái), 通過(guò)整合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)科學(xué)分析, 設(shè)施裝備智能化、自動(dòng)化管控,產(chǎn)業(yè)整體要素重組和全面提升, 實(shí)現(xiàn)對(duì)蝦健康生態(tài)養(yǎng)殖。