本研究以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)作为研究对象,通过在饲料中分别添加含量为0%(对照组)、1%、3%和5%的聚β-羟基丁酸酯(PHB)投喂对虾,饲养35天,检测并比较不同剂量PHB对凡纳滨对虾生长性能、虾体营养成分、肠道短链脂肪酸含量、消化和免疫酶活性、免疫基因表达、肠道菌群结构的影响,初步探讨PHB对凡纳滨对虾生长性能和肠道健康的改善作用。主要研究结果如下:1.PHB对凡纳滨对虾生长指标和体营养成分的影响研究了PHB对凡纳滨对虾生长性能和虾体营养成分的影响。结果显示,养殖35天,与对照组相比,3个PHB组的实验对虾体质量增加率和特定生长率均显著升高(P<0.05),3%PHB组的饲料系数显著降低(P<0.05),1%与5%PHB组与对照组之间差异不显著(P>0.05)。存活率各组之间没有显著差异(P>0.05),但各组都高于96%。虾体营养成分含量测定结果显示,各组之间的对虾虾体水分和灰分含量均没有显著差异(P>0.05),3%和5%PHB组的粗蛋白含量显著高于对照组(P<0.05),5%PHB组的粗脂肪含量与对照组相比显著升高(P<0.05),但1%与3%PHB组与对照组差异不显著(P>0.05)。结果表明,饲料中添加PHB能促进对虾的生长性能,提高对虾虾体粗蛋白含量;本研究条件下PHB适宜添加浓度为3%。2.PHB对凡纳滨对虾肠道消化和免疫功能的影响研究了PHB对凡纳滨对虾肠道组织形态、肠道短链脂肪酸含量、肠道消化酶、免疫酶活性和免疫基因表达水平的影响。结果表明,肠道组织经HE染色观察,3个PHB组的肠上皮细胞排列更加紧密整齐,且细胞厚度明显增高,细胞核数量增多,无明显细胞脱落和损伤。各PHB组肠道乙酸含量均显著升高(P<0.05),且与PHB添加剂量成正相关;1%与3%PHB组的丙酸含量显著升高,3%PHB组的丁酸含量最高(P<0.05)。与对照组相比,各PHB组的淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性均显著升高(P<0.05),其中,淀粉酶活性以1%PHB组最高(P<0.05),脂肪酶活性各PHB组间无显著差异(P>0.05),3%PHB组的胰蛋白酶和胃蛋白酶活性均显著高于其他两个实验组(P<0.05)。5%PHB组的溶菌酶活性显著升高(P<0.05),1%和3%PHB组无显著变化(P>0.05);总抗氧化能力和诱导型一氧化氮合酶活性均以3%PHB最高(P<0.05),3%和5%PHB组无显著变化(P>0.05);一氧化氮含量各PHB组均显著升高(P<0.05)。各PHB组对虾肠道HSP70基因的相对表达水平显著升高(P<0.05),其中3%PHB组最高;各PHB组Toll基因的表达水平均显著高于对照组(P<0.05),且与PHB添加量成正相关;Imd基因相对表达水平1%PHB组最高,而3%和5%PHB组无显著变化(P>0.05)。结果表明,饲料中添加PHB能增加对虾肠上皮细胞高度,丰富肠道短链脂肪酸含量,有利于增强凡纳滨对虾肠道的消化和非特异性免疫能力。3.PHB对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响研究了PHB对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响。12个肠道细菌样品经采用Illumina HiSeq测序共得到467497条原始序列,经优化和质控后得到463732条序列。α多样性分析结果显示,4个处理组对虾肠道样品有效OTU总数为1442个,共有的OTU数为458个,各PHB组特有OUT数随着PHB浓度的增加逐渐降低,其中1%PHB组特有的OTU数最多,有154个,3%PHB和5%PHB组的数量明显低于对照组。1%PHB组的α多样性指数中的Chao1、ACE和Shannon指数以及OUT总数均高于对照组,但差异不显著;且随着PHB添加浓度的增高,对虾肠道的α多样性指数均呈现下降的趋势,5%PHB组最低,显著低于对照组。β多样性分析结果显示,4个处理的凡纳滨对虾肠道细菌在门分类水平上主要由变形菌门(Proteobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等组成。在纲分类水平上,柔膜菌纲(Mollicutes)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)在4个处理组凡纳滨对虾肠道内均占据优势地位,但它们的相对丰度存在差异。其中,柔膜菌纲在5%PHB组中的比例最高,为51%;而其在对照组、1%PHB和3%PHB组中的比例接近,分别为31%、29%和32%。此外,α-变形菌纲和γ-变形菌纲的相对丰度在1%PHB组中所占的比例最高,为51%;其次为3%PHB组,为45%;而5%PHB组和对照组中的比例比较接近,分别为36%和39%。聚类分析显示,细菌微生物类群的丰度在对虾投喂不同剂量PHB的饲料后发生明显变化,且5%PHB组的菌群多样性明显减少。此外,PHB组对虾肠道组中富集大量有益菌类,如芽孢杆菌(Bacillus)、乳酸菌(Lactobacillus)、乳球菌(Lactococcus)、蛭弧菌(Bdellovibrio)和梭状芽胞杆菌(Clostridium)等。结果表明,饲料中添加PHB可以改变对虾肠道菌群结构,促进有益菌在肠道中富集,且肠道菌群种类随着PHB剂量的升高而降低。