随着水产养殖业的快速发展,高糖饲料因其具有蛋白质节约效应和成本低廉的优点得到大规模应用,但由于鱼体本身对碳水化合物的利用能力差,长期过量饲喂高糖饲料可能导致鱼体出现如肝脂蓄积及肠道损伤等不良症状。如何减少高糖饲料带来的不良影响对于水产养殖业的发展具有重要意义。调节肠道菌群可以缓解高糖饲料诱导的鱼类代谢紊乱。本研究以尼罗罗非鱼为研究对象,以玉米淀粉为主要碳源,并使用透明圈法从尼罗罗非鱼肠道内容物重筛选得到一株可以降解淀粉的功能益生菌株Su1,并鉴定该菌株属于蜡样芽孢杆菌。功能检测结果显示,菌株Su1具备较强的淀粉分解、胆汁酸降解、短链脂肪酸生产能力,可缓解高糖饲料导致的尼罗罗非鱼肝脏脂肪蓄积、促进生长、提高嗜水气单胞菌的攻毒存活率。本研究通过气相色谱分析、代谢组测序、肠道微生物组测序等技术,对蜡样芽孢杆菌Su1降低尼罗罗非鱼免疫损伤和缓解脂肪蓄积的机制进行探究。得出以下结论:1.蜡样芽孢杆菌的添加调节了尼罗罗非鱼肠道菌群肠道微生物组测序结果显示添加菌株Su1显著降低了肠道菌群的丰富度,增加了菌群的多样性;物种组成分析数据表明,高糖和高糖加菌处理影响了菌群组成;Beta多样性主成分分析（PCA）显示,菌株Su1的添加显著改变了肠道微生物菌群聚类;增加了与乙酸产生和胆汁酸代谢相关细菌的丰度。2.蜡样芽孢杆菌通过增加乙酸的浓度提高尼罗罗非鱼的免疫能力本研究在高糖饲料中添加乙酸钠进一步确认乙酸对尼罗罗非鱼机体免疫的影响,发现乙酸钠通过阻断p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen-activated protein kinases,p38 MAPK）和核因子κB（nuclear factor-κB,NF-κB）的磷酸化,进而降低炎症细胞因子白细胞介素-8（interleukin-8,il-8）、白细胞介素-12（interleukin-12,il-12）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,tnf-α）的表达水平,缓解高糖饲料引起的免疫损伤。通过解析乙酸对肠道炎症的调控机制,为乙酸钠作为饲料添加剂的应用提供了理论基础,也为益生菌促进动物免疫的机制研究提供了补充。3.蜡样芽孢杆菌通过调节胆汁酸代谢缓解高糖造成的尼罗罗非鱼肝脏脂肪蓄积本研究通过对尼罗罗非鱼各部位的胆汁酸水平和肠肝胆汁酸组分进行检测,确认了饲料中添加菌株Su1提高了机体循环的胆汁酸总量,血清、粪便、肠道及肝脏中大多数胆汁酸水平显著上升。进一步解析发现菌株Su1调节了肝脏胆汁酸组分,促进了结合型胆汁酸含量的增加,激活了尼罗罗非鱼肝脏胆汁酸受体法尼酯X受体（farnesoid X receptor,FXR）的表达,进而抑制脂合成关键基因固醇调节元件结合蛋白1（Sterol-regulatory element binding proteins 1,srebp1）,乙酰辅酶A羧化酶α（acetyl Co A carboxylaseα,accα）,过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferators-activated receptorγ,pparγ）的表达,通过降低脂肪酸的合成缓解了高糖饲料导致的脂肪蓄积。该结果为益生菌通过调控胆汁酸降脂的机制进行了补充,说明具备胆汁酸降解功能的菌株在水产养殖中具有应用价值。4.结合型胆汁酸盐牛磺酸胆酸钠的添加效应鉴于胆汁酸对水产动物生长发育、免疫功能、肌肉品质等的重要调控,结合上述实验结果,进一步解析了一种结合型胆汁酸牛磺酸胆酸钠添加后对鱼体的作用效果及机制。结果显示,600 mg/kg的牛磺酸胆酸钠添加会导致尼罗罗非鱼出现肝脏脂肪蓄积和肝损伤等不良症状。此外,研究发现600 mg/kg牛磺酸胆酸钠会抑制法尼酯X受体（FXR）的表达、加重内质网应激。该结果为牛磺酸胆酸钠的应用提供了数据参考,同时提示肝脏FXR可以作为脂质代谢调节的重要靶点。综上所述,本研究揭示了一株来源于尼罗罗非鱼肠道的蜡样芽孢杆菌Su1缓解高糖造成的尼罗罗非鱼肠道损伤及肝脏脂肪蓄积的机制。此外,本研究也表明了以肠道微生物为靶点对尼罗罗非鱼进行调节可以缓解高糖饲料诱导的鱼类不良代谢表型。本研究首先解析益生菌发挥缓解高糖饲料带来的不良影响的改善效果及其可能机制,为解决高糖饲料应用问题提供了参考;其次,从代谢物添加剂的角度,解析短链脂肪酸和胆汁酸两种代谢物在尼罗罗非鱼内的组分和代谢模式和作用机制,为单一代谢物的添加应用提供了参考。