鱼类是水产养殖的主要经济物种,也是人体重要的优质蛋白质来源。水产养殖作为人类重要的食物供应渠道之一,近年来取得了突飞猛进的发展。但是,随着水产养殖规模的不断扩大,水产养殖也面临很多问题,比如鱼粉鱼油资源短缺导致的养殖成本攀升、鱼类对现有饲料利用效率偏低导致的环境污染等问题。解决鱼类养殖过程中出现的系列问题迫在眉睫。以淀粉为代表的多糖类物质是水产饲料中的重要组成部分,其来源广泛,价格低廉,若能提高鱼类对淀粉的利用率则可以有效缓解鱼粉鱼油资源短缺导致的养殖成本攀升、鱼类对现有饲料利用效率偏低导致的环境污染等问题。但鱼类天生对饲料中碳水化合物的利用率较低,因此,提高鱼体对碳水化合物的利用效率是目前水产养殖中重要的研究热点之一。对高等动物中的研究表明,肠道微生物在宿主碳水化合物利用中发挥着重要的作用,但是在水产动物中,相关的研究尚未开展。本研究利用淀粉培养基从罗非鱼肠道中分离出一株可以高效利用淀粉产乙酸的枯草芽孢杆菌命名为SU1,经过测序分析,SU1与Bacillus toyonensis BCT-7112的相似度为99%。由于SU1在体外有较好的淀粉利用能力,因此,本课题主要探究SU1添加到饲料进入罗非鱼体内对罗非鱼糖耐受能力的影响,并对其机制进行初步的探究。为了探究SU1是否可以成功在鱼肠道定植,本研究首先利用添加利福平的培养基对SU1进行了抗性筛选,使其带上了利福平抗性标记,然后将SU1菌以10~9CFU/g面团添加到饲料中,检测SU1在罗非鱼体内的定植情况。为了探明SU1菌是否可以影响罗非鱼的饲料利用效率及糖耐受能力,本研究设置3个处理组:对照组(MC组),高碳水化合物组(HC组),高碳水化合物加菌组(HC+LB组),进行为期8周的养殖实验,对鱼体生长、糖代谢、肠道健康等进行了探究。结果显示:SU1和对罗非鱼生长没有显著影响,但是SU1可以提高罗非鱼的糖耐受水平。尤斯室(Ussing chamber)技术结合肠道紧密连接蛋白基因相对表达量对肠道通透性进行检测结果表明,SU1可以改善罗非鱼因高碳水化合物饲料造成的肠屏障损伤。进一步的研究表明高碳水化合物加菌组(HC+LB组)较高碳水化合物组(HC组)的肝脏糖异生水平降低(P<0.05)。同位素示踪葡萄糖实验表明SU1添加可能影响葡萄糖向蛋白质和脂类转化,从而提高了罗非鱼葡萄糖耐受水平。测定血清中胰岛素相关肠道激素GLP-1(glucagon-like peptide-1)和IGF-1(insulin-like growth factor 1)水平,结果表明高碳水化合物加菌组(HC+LB组)肠道激素GLP-1和IGF-1水平较高碳水化合物组(HC组)显著升高(P<0.05)。对肠道胰岛素受体IR的检测结果表明高碳水化合物加菌组(HC+LB组)较高碳水化合物组(HC组)肠道胰岛素受体的表达量极显著提高(P<0.01)。通过对高碳水化合物加菌组(HC+LB组)与高碳水化合物组(HC组)数据的分析,我们推测,枯草芽孢杆菌SU1可能通过三条途径提高罗非鱼葡萄糖耐受。1.SU1菌提高了罗非鱼肠道胰岛素受体IR的表达量,经胰岛素受体通路提高了罗非鱼葡萄糖耐受能力;2.SU1菌体修复了罗非鱼因高淀粉饲料造成的肠道损伤,提高了罗非鱼葡萄糖耐受;3.SU1菌促进了肠道胰岛素相关激素GLP-1和IGF-1的分泌,提高了罗非鱼葡萄糖耐受。但具体的信号通路机制尚不明确。本研究从鱼类消化道分离出一株可高效利用淀粉的枯草芽孢杆菌SU1,并对其提高罗非鱼葡萄糖耐受能力的机制进行了初步探讨,为研究鱼体碳水化合物利用效率提供了全新的思路,该研究所涉及的技术路线和研究平台也为后续水产养殖益生菌的开发奠定了基础。