水生动物肠道微生物研究进展
淡水鲑鱼的胃肠道微生物群落和功能
淡水鲑鱼的胃肠道微生物群落和功能几十年来，微生物研究在生命科学领域中起到了关键作用。
近年来，越来越多的研究表明，微生物在动物的健康和疾病发展中起到了至关重要的作用。
胃肠道微生物群落是动物体内最丰富和最重要的细菌群体之一，它与宿主的免疫系统、新陈代谢和整体健康状况密切相关。
本文将重点介绍淡水鲑鱼的胃肠道微生物群落和功能。
淡水鲑鱼（Salmo salar）是一种受人们喜爱的食用鱼类，也是一种重要的经济鱼类。
研究发现，淡水鲑鱼的胃肠道微生物群落主要由细菌、真菌和病毒组成。
细菌是其中数量最多也是最重要的成分。
淡水鲑鱼的肠道内存在多种细菌，包括支原体门（Chlamydiae）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）等。
微生物群落的功能多种多样，对淡水鲑鱼的健康状况至关重要。
首先，胃肠道微生物可以帮助淡水鲑鱼消化食物。
鲑鱼是肉食性鱼类，其胃肠道微生物可以分解蛋白质和其他营养物质，帮助鳞片动物吸收和利用这些营养物质。
此外，微生物还能合成一些胃肠道酶，如蛋白酶和淀粉酶，进一步帮助消化吸收。
另外，胃肠道微生物对淡水鲑鱼的免疫系统起到了重要的调节作用。
研究表明，微生物可以影响鱼类的免疫系统发育和功能，调节炎症反应和抗病能力。
鱼类的免疫系统和微生物群落之间存在相互作用，微生物可以通过影响免疫相关基因的表达和免疫细胞的功能来调节鲑鱼的免疫系统。
此外，一些益生菌也可以通过竞争性排除病原菌，促进淡水鲑鱼肠道健康。
胃肠道微生物群落还可以影响淡水鲑鱼的新陈代谢过程。
研究表明，微生物可以影响鲑鱼的能量代谢和脂肪合成。
鲑鱼的肠道微生物可以分解复杂的碳水化合物，生成短链脂肪酸和其他代谢产物。
这些代谢产物可以供鲑鱼利用能量，同时还参与了脂肪的合成和分解过程。
微生物与淡水鲑鱼的能量代谢之间的相互作用还有待进一步研究。
除了对淡水鲑鱼的健康影响外，胃肠道微生物群落还可能对鲑鱼的生长和发育起到重要作用。
水产养殖中微生物制剂的应用及研究进展
能产生多种消化酶 、 多种 营养物质 ， 促进 消化 、 吸收。 芽孢杆菌不仅可以降低水 体
中硝酸盐 、 亚硝酸盐 的含量 ， 还可 以通过 消灭病原体或减少病原体 的影 响进而改
酵母 菌 （ ｙ ｅ ａ ｓ ｔ ） 是一 些单 细胞真 菌 ，
善水质。芽孢杆 菌通过产生抗体 和进步 嗜菌作用 等刺激免疫 ， 增强免疫 活性 ， 抑 制或杀灭 水体 或养殖对象 内的有害致病 菌， 减少水产养殖对象病害的发生。 实验 发现 添加芽孢杆菌控制弧菌等致病菌 比 加抗生素更好 。
合细菌作 为水产动物 的饲料添加剂具有 明显的促 长作用 。 另外施用光合细菌 ， 形
之一 ， 在 Ｄ Ｈ、 温度较高的情况下 ， 分子氨
和亚硝 酸盐对养 殖对象 的毒性 较强 ， 而 硝酸盐不仅对养殖对象无毒害 ，而且还
可被藻类利用 ，促进 藻类 的生长和水质
净化 。
１ ． ４乳 酸 菌
由光合细 菌 、 乳酸菌 、 酵母菌 等 ５ 科 １ ０ 属８ ０余 种有益微 生物采用适 当的 比例 和独特 的发酵工艺复合培养而成 的一种
新型微生物活菌剂 。Ｅ Ｍ菌 目前已广泛 应用 于水产 养殖 业 ， Ｅ Ｍ 菌 中的有 益微
生物经 固氮 、 光合 等一 系列分解 、 合成作 用 ，使水 中的有机质形成 自身或饵料生 物生长繁殖用 的各种营养元素 ，同时也 能增加水 中的溶解氧 ， 降低氨 、 Ｈ ， ｓ等有 毒物质的含量 ，进而起到净化水质 的 目
１ ． ３硝 化 细 菌
营养成分含量很高。维生素含量 比鱼粉 高３ Ｏ倍 以上 ， 尤其是 富含 Ｂ族维生素 。 氨基酸含量也很高 ， 且 比例适当 ， 广泛用 于饲料添加剂 ；近几年来被广泛用作水
海洋鱼类肠道微生物研究进展
(T. obscurus)肠道微生物差异,发现耐寒性状的品系“ 中洋 1
号”肠道丰度显著低于野生型暗纹东方鲀,这可能与低温条
件下宿主适应环境而作出的改变有关。 Zarkasi 等[36] 也研究
得出,大西洋鲑鱼(Atlantic salmon)肠道微生物多样性随季节
数量对鱼体生长和免疫具有促进作用的优势菌群,能够维持
环境,对肠道微生物进行定性定量分离鉴定[5] 。 分离一种或
况,了解微生物之间的相互作用。 1992 年,国内首次报道采
用 Hungate 厌氧培养技术分离纯化光合细菌,该方法快速
基金项目 连云港市科技局政策引导类计划项目( GH2203) ;连云港市
521 科研项目( LYG06521202128) 。
弧菌属,占细菌总数的一半以上[23-25] ,主要优势菌门是变形
菌门 ( Proteobacteria)、 拟 杆 菌 门 ( Bacteroidetes)、 厚 壁 菌 门
(Firmicutes)和梭杆菌门(Fusobacteria)。 肠道微生物的组成
由于受宿主定植在机体的菌群,不同的海洋鱼类肠道菌群有
展的措施。
1 海洋鱼类肠道微生物的研究方法
1. 1 纯培养技术 早期研究海洋鱼类肠道微生物主要集中
道微生物的多样性和复杂性。 分子生物学方法主要包括变
性梯度凝胶电泳(DGGE)、温度梯度凝胶电泳( TGGE)、限制
性酶切片段长度多态性分析(RFLP) 和末端限制性酶切片段
长度多态性分析(T-RFLP)。 T-RFLP 图谱中每一个末端限
进化关系
[11-12]
。 高通量测序能够获得样本所有的核酸信息,
检测其中的优势菌群,稀有菌群或未知菌群
微生物在生态系统中的重要作用及研究进展
微生物在生态系统中的重要作用及研究进展微生物一直是生态学中重要的研究领域之一。
从最初对微生物数量的测量，到对微生物功能和交互作用的探索，微生物实际上是地球上生态系统中最重要的环节之一。
本文主要讨论微生物在生态系统中的重要作用，以及微生物学研究的一些进展。
1. 微生物在土壤中的作用土壤是一个复杂的生态系统，对于植物和动物都至关重要。
微生物在土壤中的作用是多方面的。
它们在分解有机物方面起着至关重要的作用，并且可以将一些矿物质转化成植物可以利用的形式。
微生物如土壤细菌和真菌等还能对土壤的物理和化学性质进行调节，以及对环境中的有毒化学物质进行降解。
微生物代谢产物，如一些氨基酸和维生素，能够提供植物生长所需的重要营养素。
更为重要的是，某些微生物，如根瘤菌，能与植物根系形成共生关系。
这种互惠互利的关系可以使植物呈现更加优异的生长特性。
例如根瘤菌能够将氮分子转换成氨，此过程中有助于植物吸收更多的氮。
总之，微生物在土壤中扮演着复杂而至关重要的角色，对于整个生态系统的稳定和可持续性发展起到了关键作用。
2. 微生物在水体中的作用水生生态系统是由多种微生物构成的生态系统。
这些微生物包括藻类、细菌和浮游动物等。
它们在水体中起到了重要的生态功能，如控制碳、氮和硅循环，分解和转化有机物质等等。
此外，水中微生物还能通过透过水环境传递食物链上层级实现生态平衡。
在水生生态系统中，微生物的种类和数量与水体的质量密切相关。
缺乏或过多的微生物数量都会导致生态平衡的破裂。
3. 微生物在人体中的作用最新研究表明，人体与微生物的关系十分复杂。
不仅仅是人体内部细菌对健康产生影响，微生物与我们的皮肤、口腔和肠道等外部系统都有深刻的相互作用。
人们已经越来越意识到肠道的健康是整体健康的关键因素，而微生物在这一领域扮演着重要的角色。
肠道内的微生物可以帮助我们消化食物，并产生必要的营养。
同时，肠道中的某些微生物还能影响心理健康和免疫系统的稳定性。
更广泛地看，人体上所有部位的微生物都有可能对人类的健康产生影响。
水生动物致病菌_柱状黄杆菌研究进展
实用技术—鱼病诊治责任编辑 李振龙《中国水产》2009年第10期59 柱状黄杆菌（Flavobacterium columnaris ）属于黄杆菌目，黄杆菌科，黄杆菌属，是一种严格需氧的革兰氏阴性菌，菌体呈细长弯曲状，具有滑动能力和团聚性，在世界范围内的水体环境和土壤中均有分布，其宿主范围极其广泛，可以感染包括鲑科、鲤科、鲶科、鲻科、太阳鱼科、鲈科等多个科的鱼类，几乎所有的淡水鱼类均对该菌敏感，而自然和养殖条件下的海水鱼类以及观赏鱼类也可感染发病。
柱状黄杆菌是一种世界范围的水生动物致病菌，是我国重要养殖鱼类草鱼、鳜等烂鳃病的病原，也是其它重要经济鱼类如斑点叉尾鮰、鲑鱼和鲤鱼等柱形病的病原。
全球每年由于感染柱状黄杆菌引起鱼类发病死亡所造成的经济损失极其严重。
目前，国内外学者对柱状黄杆菌研究报道逐年增多，然而关于该菌的系统性研究综述尚未见报道，因此本文从该菌的发现与分类、理化特性和分离鉴定、血型抗与抗原性、致病性与致病机理和免疫研究五个方面进行综述，旨在进一步丰富、完善柱状黄杆菌的理论研究资料。
一、发现与分类地位柱状黄杆菌广泛分布淡水环境和土壤中，能分解环境中的有机物。
在细菌系统分类学上，柱状黄杆菌曾多次易名，并被划分至相应的菌属。
1922年，Davis首次报道了一种能引起多种淡水鱼类发生特殊皮肤疾病的罕见的运动性革兰氏阴性杆菌，并最初将病原菌命名为柱状芽孢杆菌；1944年，Ordal等从发生柱形病的红鲑鱼苗分离到病原菌，将其划至软骨球菌属，命名为柱状软骨球菌；1945年，Garnjobst将从感染鲇鱼分离到的病原划至纤维粘菌属，命名为柱状纤维粘菌；1974年，Leadbetter将该菌划至屈挠杆菌属，命名为柱状屈挠杆菌；直到1966年，Bernardet等根据DNA-rRNA原位杂交试验数据、细菌脂肪酸和菌体蛋白电泳分析结果，将该菌划至黄杆菌属，命名为柱状黄杆菌，于是柱状黄杆菌作为统一的命名被人们沿用至今。
基于高通量测序技术的水生环境微生物多样性研究
基于高通量测序技术的水生环境微生物多样性研究随着科学技术的不断进步，高通量测序技术在生物学领域的应用越来越广泛。
其中，应用于水生环境微生物多样性研究的高通量测序技术尤为重要。
本文将重点讨论基于高通量测序技术的水生环境微生物多样性研究的相关内容。
1. 研究背景水生环境是地球上最重要的生态系统之一，其中微生物是水生生态系统中最为丰富多样的生物群体。
水生环境微生物的多样性研究对于理解生态系统的结构和功能、生物地理学、气候变化等具有重要意义。
2. 高通量测序技术的原理高通量测序技术是一种快速、高效的DNA测序技术，其原理主要包括DNA样本的提取、文库构建、测序、数据分析等步骤。
目前较常用的高通量测序技术有 Illumina HiSeq X Ten、Ion Torrent PGM等。
这些技术拥有高通量、高准确性和较低的成本，逐渐取代了传统的Sanger测序方法。
3. 特点和优势基于高通量测序技术的水生环境微生物多样性研究具有以下特点和优势：(1) 高通量：高通量测序技术可以同时对大量的DNA样本进行测序，可以得到更为全面和准确的微生物多样性信息。
(2) 高准确性：高通量测序技术的测序错误率相对较低，能够提供更为精确的数据支持。
(3) 更广泛的应用：高通量测序技术不仅可以研究细菌和真菌等微生物的多样性，还可以分析病毒、原生动物等微生物组成。
(4) 数据信息量大：高通量测序技术可以产生大量的DNA序列数据，进一步促进微生物多样性的研究。
4. 应用案例(1) 水体环境微生物多样性研究：通过高通量测序技术，可以对水体中微生物的种类和数量进行更全面、准确的研究。
研究发现，不同季节和环境因素对水体微生物组成有着显著影响，从而有助于了解水体生态系统的演变和变化趋势。
(2) 水田土壤微生物多样性研究：通过高通量测序技术，可以揭示水田土壤中微生物的多样性及其对水稻生长、产量等的影响。
研究结果显示，水田土壤微生物的多样性与水稻生长状况和土壤肥力密切相关，为提高农作物产量和生态环境保护提供科学依据。
动物肠道微生物学了解动物肠道微生物的重要性与影响
动物肠道微生物学了解动物肠道微生物的重要性与影响动物肠道微生物学：了解动物肠道微生物的重要性与影响动物肠道微生物学是研究动物体内肠道微生物群落组成、功能以及与宿主之间的相互关系的学科。
近年来，随着技术的进步和研究的深入，对动物肠道微生物的重要性与影响有了更深入的认识。
动物肠道微生物的多样性和功能对动物的健康、免疫、代谢和行为等方面产生重要影响。
一、动物肠道微生物的多样性和功能动物肠道是一个复杂的环境，它提供了丰富的营养物质和适宜的生长条件，吸引了大量微生物栖息。
动物肠道微生物包括细菌、真菌、寄生虫等多种微生物。
这些微生物在肠道内形成了一个庞大的生态系统，相互之间存在着复杂的相互作用。
动物肠道微生物的功能多样，它们可以帮助动物消化食物、合成维生素和氨基酸、降解抗营养物质、调节肠道免疫反应等。
例如，某些肠道微生物可以分解纤维素，释放出可被动物利用的营养物质；而某些益生菌可以合成维生素K和维生素B12，供宿主吸收利用。
此外，动物肠道微生物还能产生抗菌肽、乳酸等物质，抑制有害微生物的生长，维持肠道菌群的平衡。
二、动物肠道微生物与动物健康的关联动物肠道微生物的多样性和稳定性与动物的健康密切相关。
研究表明，肠道微生物与宿主肠道屏障、免疫系统和代谢健康等方面存在密切的相互作用。
1. 维持肠道屏障功能：肠道微生物可以促进肠道上皮细胞的生长和修复，增加屏障的完整性，减少有害物质通过肠壁进入体内，从而维持肠道屏障功能。
2. 调节宿主免疫：肠道微生物通过与宿主免疫细胞相互作用，调节免疫反应的发生和程度。
适当的肠道微生物可以促进免疫系统的发育和功能，提高宿主的抵抗力，并减少过敏和炎症反应的发生。
3. 影响宿主代谢：肠道微生物可以影响宿主的能量代谢和物质代谢。
一些研究发现，肠道微生物可以调节宿主食欲、体重、血糖和血脂水平等，对肥胖和糖尿病等代谢性疾病的发生有一定的影响。
三、动物肠道微生物的失衡与疾病当动物肠道微生物群落组成发生变化，失去多样性和稳定性时，会导致肠道微生物的失衡，从而影响宿主的健康。
粪肠球菌在水产养殖中的应用研究进展
FEED ADDITIVE饲料添加剂472018·7摘 要 粪肠球菌是一种革兰氏阳性兼性厌氧菌，能耐受较低的pH，对胃液、肠液、胆盐耐受性较高，是较具应用潜力的益生菌之一；在水产养殖中粪肠球菌具有维持消化道微生态平衡，促进营养物质吸收，提高机体免疫力和净化养殖水环境的作用。
科学使用粪肠球菌，可促进水产养殖业健康发展。
水产养殖对产量的过高追求往往导致养殖密度过高，超出了水体的承载能力，从而导致养殖环境恶化、水产动物免疫力降低，疾病防治难度增加，而抗生素、杀虫剂等药物的不合理使用又会出现病原生物抗药性增强和药物残留超标等问题。
以上问题将阻碍水产养殖业的可持续发展甚至威胁到人类的健康。
随着人们生活水平的提高和食品安全意识的增强，对水产品品质提出了更高的要求，这将促使水产养殖业向着健康、生态养殖方向发展。
微生态制剂因具有安全高效无残留的特点，符合水产养殖业的发展趋势，受到人们的普遍关注并逐渐在水产养殖中得到推广和应用，在确保我国水产养殖业的健康持续发展，减少化学试剂及药物的使用量，降低养殖水产品中的药物残留，提高养殖水产品的质量安全水平等方面发挥重要的作用。
目前，光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌等微生物产品已经在水产养殖中得到较广泛的应用。
粪肠球菌（Enterococcus faecalis）属乳酸菌的肠球菌科，肠球菌属，是人和动物肠道内主要菌群之一，可把部分糖类的无氮浸出物转化为乳酸供机体使用，分泌的L 型乳酸可完全被机体吸收利用。
《饲料添加剂品种目录（2013）》将粪肠球菌规定为可以添加到饲料中的菌种，与厌氧、粪肠球菌在水产养殖中的应用研究进展徐亚飞1 曾新福1 乐 敏2 李 慧1 刘金松1（1.浙江惠嘉生物科技股份有限公司；2.浙江大学动物科学学院）培养保存条件苛刻的双歧杆菌相比，更适合于生产和应用。
粪肠球菌作为微生态制剂在水产养殖业中具有广阔的应用前景。
1 粪肠球菌的生物学特性粪肠球菌为革兰氏阳性兼性厌氧菌，菌体为圆形或椭圆形，直径约0.5～1.0 μm，在液体培养基中呈长链状延伸生长，固体培养基中呈较短的双链或单短链状排列，菌体周围无鞭毛和芽孢，无运动性。
水产动物益生菌研究进展
生 、 生、 争或 吞噬等复杂的关系 ． 偏 竞 改变 生 物 体 内的 微 生 物 群落． 促进 宿 主 动 物 的 健 康 但 是 ． 抗 生 索 相 比 ， 生 菌 与 益 的作用机理 在理论上 进展还很 小 ， 目前 主要 有 ３种 学 说 ： ④ 优 势种 群 学 说 ： 苗群 屏 障学 说 ； 微 生 物夺 氧 学 说 。 ③ ＠ ３ 益 生 菌研 究现 状 由于 逐 渐 认 识 到 抗 生 素 作 为 饲 料 添 加 剂 的种 种 弊端 ， 因 此 ， 界 卫 生 组 绍 （ ＴＯ ） 联 合 国 粮 农 组 织 （ ＡＯ） 及 美 、 世 Ｗ 、 Ｆ
在 复杂 的微 生 态 环 境 中 与 近 ４ ０种正 常菌 群 台 ，显现 出栖 ０
为全 球 性 的 污染 物 ， 巨 大 的 负 而 效 应 也 使 抗 生 索 成 为 限 制 其 世 界养 殖 业 发 展 的重 要 固 索 在 这 种 情 况 下 ， 生 素 （ ｒ ｂ－ 益 ｐｏ － ｏ ｉ 】 研 究 和 应用 就 引 起 丁＾ 们 越 来 越 多 的 关注 随 着 微 ｔｓ的 ｃ
日、 欧洲 各 国 均 极 为 重 视 益 生 菌 的 研 制 ， 在理 论 和 应 用 方 面
留 ， 不 会 产 生 抗 药性 ， 多 国 家 的饲 料 和 畜 禽 业 生 产 者 在 也 许 政 府 管理 部 门 限 制 和 禁 止 使 用 抗 生 索 的 同 时 ， 开 始 主 张 用 也 益生 苗 制 品来 代 替 饲 料 中 的抗 生素 。 ｌ 益 生菌 的概 念 益 生 菌 （ ｒ ｂｏ ｉ ） 是 础 生 态 制 荆 的一 个 类 别 ， 国 内 ｐｏｉ ｃ ， ｔｓ 在 叉译 成 益 生 索 、 生 剂 、 菌 素 、 生 索 、 菌 剂 、 菌 剂 等 益 生 促 生 益 Ｐ ｏ ｉｔ ｓ一 词 源 于 希 腊 文 ， ｒ ｂｏ ｉ ｃ 是 共 生” 意思 ， ＡＪ ｉｉｔ ｓ 的 与 ｂｏ ｉ ｌ ｔ ｃ 相 对 立 ， 味 着 动 物之 同 的 生 命 维 持 上 起 到 相 互 补 益 的 意 在
益生菌在水产养殖中的研究进展
益生菌在水产养殖中的研究进展一、益生菌在水产养殖中的应用现状据统计，目前，全球水产养殖业约有80%以上的养殖场使用益生菌作为饲料添加剂，以提高鱼类、虾类和蟹类等水产品的产量和质量。
益生菌在水产养殖中的应用越来越广泛，已经成为水产养殖业的一项重要技术。
益生菌可以通过改善水质、增强鱼类和虾类的抵抗力、促进消化吸收等多种途径，对水产养殖业起到积极作用。
二、益生菌对水产养殖的影响及作用机制1. 改善水质水质是影响水产养殖业生产效益和水产品质量的重要因素。
养殖水体中有机废物、氨氮、亚硝酸盐等物质过高都会对水产动物的健康和生长产生负面影响。
益生菌可以降解有机废物，还原氨氮和亚硝酸盐，有效改善水体环境，提升养殖水体的透明度、溶解氧、温度等指标，有利于水产动物的生长和发育。
2. 增强免疫力益生菌可以通过激活水产动物的免疫系统、促进免疫球蛋白的产生、抑制有害菌的生长等方式，增强水产动物的抵抗力，提高其抗病能力。
实验证明，添加益生菌的饲料可以显著降低水产动物患病率，减少养殖场的投药次数，降低养殖成本。
3. 促进消化吸收在水产养殖中添加益生菌可以改善水产动物的肠道微生态平衡，增加有益菌的数量，抑制有害菌的生长，提高饲料的利用率和养分吸收率。
益生菌还可以分解饲料中的抗营养因子，增加饲料的营养价值，促进水产动物的生长发育。
1. 鱼类养殖中的应用研究益生菌在鱼类养殖中的应用研究较为广泛，目前，常见的应用方式主要为将益生菌添加到鱼类饲料或水中。
研究表明，在鱼类饲料中添加益生菌可以提高斑鱼、鲶鱼等鱼类的存活率、生长速度和饲料转化率，同时可以降低因水质恶化引起的疾病发生率。
3. 蟹类养殖中的应用研究在蟹类养殖中，益生菌的应用研究相对较少。
一些实验研究表明，在蟹类养殖中添加益生菌可以显著改善蟹类的生长速度、抵抗力和产量，同时可以降低蟹类患病率和死亡率，提高蟹类的养殖效益。
尽管益生菌在水产养殖中的应用效果已经得到初步验证，但是其中仍然存在一些问题和挑战。
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水生动物肠道微生物研究进展作者：张美玲杜震宇来源：《华东师范大学学报（自然科学版）》2016年第01期摘要：动物体消化道栖息着一个数量庞大、种类繁多的微生物群落，肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系已成为国际生物学界研究的热点之一.然而与高等动物相比，水生动物这方面的研究尚处于起步阶段.本文从水生动物肠道共生微生物形成的影响因素、水生动物肠道微生物的组成特点、肠道微生物对宿主的影响以及肠道微生物生态学研究策略方面综述了近年来国内外研究取得的进展，阐述了消化道微生物分子生态学研究在水生动物营养代谢、免疫及发育调控中的意义和发展前景.关键词：肠道微生物；水生动物；益生菌；免疫调节；营养代谢中图分类号：Q938.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1000-5641.2016.01.0010引言动物体消化道内栖息着一个数量庞大的微生物群落，约含1000～5000种微生物，并由此在宿主肠道内形成了一个复杂的微生态系统（micro-ecosystem）.目前已知，消化道菌群与宿主及消化道环境（如食物、体温、pH值等）三者之间构成了相互作用与依赖的“三角”关系，共同参与营养物质的消化、吸收及能量代谢的过程，在高等动物中，已有很多研究阐明肠道微生物参与宿主营养代谢或免疫调节.新近的研究工作发现，人体肠道内的拟杆菌具有独特的碳水化合物结合结构域，可以有效地提高细菌对于膳食纤维的结合能力，增强其降解多糖的效率，帮助宿主利用膳食中的多糖类物质，人体肠道内的柔嫩梭菌（Fae-calibacterium prausnitzii）通过分泌特定的代谢物阻断NF-κB的激活及IL-8的产生，从而抑制肠道炎症疾病的发生，随着对肠道微生物功能解析工作的逐步深入，现在学界已逐渐认识到，在动物生理学尤其营养代谢研究中，必须充分考虑肠道细菌的作用。
当前，高等动物肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系与调控机制已成为国际生物学和医学的研究热点之一.然而水生动物肠道微生物与宿主生理的关联与调控研究尚处于起步阶段。
相比于陆生脊椎动物，水生动物处于更为复杂的生态环境之中，其肠道微生物结构和陆生动物相比具有更大的多样性和复杂性，这也给水生动物肠道微生物研究带来了挑战。
尽管如此，国内外仍有一些学者对水生动物肠道微生物进行了初步研究，并取得了较好的进展。
1水生动物肠道微生物结构形成的影响因素与其它动物相类似，目前的研究表明水生动物的遗传背景、饲养环境、饲料组分均可以显著影响其肠道微生物的结构组成.关于宿主的遗传背景对肠道微生物的影响目前在国内外均有报道，研究发现处于不同生长环境中的斑马鱼肠道存在一个核心菌群，而生活在同一淡水环境中的银鲤、草鲤、鳙鱼和武昌鱼幼鱼肠道细菌结构并不相同.Zhang等人研究了综合养殖池中三角帆蚌、草鱼、鳊、银鲫、青鱼和鳙的肠道微生物组成，结果表明同一养殖环境中的水生生物肠道微生物群落具有明显的物种特异性，并与食性存在一定相关性.一般认为，宿主的遗传背景及食性是肠道微生物结构形成的主要决定因素.此外，饲料组分、饲养环境和投饲策略也会在某种程度上影响肠道微生物的组成。
本实验室的研究表明，利用不同脂肪源饲料饲喂凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）8周，不同处理组凡纳滨对虾肠道微生物具有一个不受饲料组分影响的“核心菌群”，但不同的脂肪源会对肠道内某些种属的细菌产生较为明显的影响.类似的现象在其它物种中也有报道，如Ringo利用纤维素和不含淀粉的多糖饲喂三文鱼（Salmo salar）4周后，发现不同饲料对肠道微生物的种群数量没有明显影响，但对微生物的组成则具有较大的影响.Rungrassamee等人利用高通量测序技术比较了野生条件与人工饲养条件下斑节对虾（Penaeus monodon）肠道微生物的组成，结果表明两种环境下生活的斑节对虾肠道内存在一些共有的微生物，同时，不同的饲养环境也会对肠道内细菌产生一定的影响.Wong等人研究了不同饲料组分以及不同饲养密度下虹鳟（Oncorhynchusmykiss）的肠道微生物组成，发现不同饲养条件下的虹鳟肠道具有一个核心的微生物菌群，饲料组分与养殖密度仅会影响肠道内某些细菌的结构变化.Sullam等人发现海水鱼与淡水鱼的肠道微生物组成具有明显的差异，提示水体盐度可能是影响水生动物肠道微生物结构组成的因素之一，但是由于该研究选取的水生动物种类不同，因此并不能排除物种差异对肠道微生物组成的影响.本实验室对生活在不同盐度环境中的尼罗罗非鱼及凡纳滨对虾的肠道微生物组成进行研究，结果表明，盐度可以显著影响水生动物肠道微生物的组成，在所测试的两个物种中，盐度对微生物结构的影响具有一致性，这一研究也将为解释广盐性的水生动物在不同盐度环境下营养代谢能力的差异提供依据（张美玲等，待发表）.除了饲料组分和饲养环境可能影响水生动物肠道菌群的组成之外，饥饿一摄食的代谢节奏转换也能影响水生动物肠道菌群的组成结构。
李星浩等人以银鲫作为研究对象，发现银鲫在饥饿和恢复投喂时肠道微生物组成具有显著差异，而本实验室近期在罗非鱼上的研究也证明了这一观点（孙玉红等，待发表）.综上所述，笔者认为，与高等陆生动物类似，水生动物宿主的遗传背景和食性依旧是影响肠道微生物结构的主要原因，而外界环境可以在一定程度上影响肠道内某些敏感菌群的组成，但是对于水生动物核心菌群的影响并不大。
由于肠道微生物组成具有个体差异，不同的研究所涉及的影响因素不尽相同，因此，目前关于影响水生动物肠道微生物组成结构的因素在不同研究中仍有相悖之处。
要客观地反映某种条件对宿主肠道微生物组成的影响，应在设计单一变量实验的同时，结合丰富的样本数量与多样化的统计分析手段获得较为可信的结论.2水生动物肠道微生物的组成水生动物由于其生活环境、食性及肠道结构的多样性，其肠道内微生物的主要类群也各有不同。
邢孟欣等构建了肉食性的大菱鲆肠道微生物的工6S rRNA基因文库，结果显示变形菌门（Proteobacteria）在大菱鲆中占有优势地位，其中弧菌属所占的比例最高.王纯等研究了草食性的草鱼和团头鲂，结果表明这两种鱼肠道内的细菌主要来自变形菌门、梭杆菌门（Fusobacteria）和厚壁菌门，其中草鱼肠道内有少量拟杆菌门的细菌.杂食性的鲢鱼、鲳鱼、虹鳟肠道内优势的微生物主要来自变形菌门和厚壁菌门.在对虾的研究中，大量数据也表明厚壁菌门、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门和变形菌门是虾肠道内的主要类群，而拟杆菌门的检出率则比较低.在三角帆蚌中，厚壁菌门、放线菌门和变形菌门为优势细菌.与高等动物相比，水生动物肠道中梭杆菌门和变形菌门的细菌较多，而拟杆菌门的细菌则较少.水生动物肠道中微生物的确切组成是探索微生物功能的基础，也为揭示不同类型微生物在宿主生理代谢中的作用提供了重要的参考依据。
然而，目前对不同自然环境、不同养殖条件下的水生动物肠道微生物的组成研究仍十分匮乏，相关工作亟需进一步开展.3肠道微生物对宿主的影响高等动物中的研究已经表明肠道微生物相当于机体一个后天获得的“器官”，在宿主的营养代谢和免疫调节等方面均发挥着重要作用。
目前，关于水生动物肠道微生物的功能研究还比较有限，但随着近年来无菌水生动物模型的成功构建，研究者可以精确地控制水生动物肠道内微生物的定植情况，为水生动物肠道微生物功能的解析奠定了基础。
3.1肠道微生物与宿主营养代谢的研究进展在反刍动物、小鼠和人体中的研究表明，肠道微生物可以有效地将食物中宿主难以降解的复杂碳水化合物降解为宿主容易利用的单糖和脂肪酸.小鼠中的研究表明，肠道微生物可以影响脂肪在组织中的积累.2012年Rawl课题组将荧光标记的脂肪酸类似物加入无菌斑马鱼培养系统中，结果显示肠道微生物可以促进斑马鱼肠道上皮及肝脏对饲料脂肪酸的获取及细胞内脂滴的形成.该研究还发现，饲喂饵料可以使无菌斑马鱼肠道中厚壁菌门的细菌增加。
此外，研究者分别将来自厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门的3株细菌接种到无菌斑马鱼体内，结果显示来自厚壁菌门的细菌可以增加斑马鱼肠道上皮脂滴的数量，而来自于拟杆菌门或变形菌门的细菌不会使脂滴的数量增加，只会使已有的脂滴增大.这表明不同类型的细菌在宿主脂类代谢中发挥着不同的作用，但是这些细菌通过何种机制来调控宿主脂类代谢，目前尚不明确.一些与脂代谢相关的基因，如Ppara，Fia f，Cptla，Cptl6和Fbpl在动物处于饥饿状态时会高表达，促进脂类分解，为宿主提供能量.Gondon小组研究发现这些基因的同源基因在无菌斑马鱼体内表达量上调，这一现象说明由于肠道微生物的缺失，宿主吸收利用营养物质的功能减退，无菌动物表现出类似于正常动物处于饥饿时的生理状态.除此之外，无菌斑马鱼在蛋白质吸收方面也表现出一定的缺陷，包括肠道蠕动速度加快、肠道末端不能吸收蛋白质大分子等.同时，转运氨基酸或短肽的基因在无菌斑马鱼体内高表达，这意味着无菌斑马鱼可能通过上调这些转运基因来弥补自身在营养物质吸收利用时的缺陷.由此，研究者证实肠道微生物在斑马鱼的脂类代谢、蛋白质代谢等过程中同样发挥着重要的作用。
由于其它水生动物无菌动物模型的缺失，肠道微生物在其它水生动物中的功能研究尚不完整。
Asakura等人利用NMR以及二代测序技术分析检测了日本沿海多种鱼体的肠道代谢组与微生物组信息，为相关工作的开展提供了一类可参考的技术途径.当前，此方面的研究主要集中在不同饲料投喂，肠道微生物的组成变化以及水生动物宿主本身生长指标的测定上，而对肠道微生物在水生动物营养物代谢过程中的作用机制的了解则几乎是一片空白.3.2肠道微生物与水生动物发育的研究进展早在2004年，就有研究表明与DNA复制和细胞分裂相关的基因在无菌斑马鱼和普通斑马鱼中有明显的表达差异，这些基因包括与胸苷酸激酶基因（Dtymk），微小染色体维持基因（Mcm2，Mcm3，Mcm5和Mcm6），起始识别复合物亚基4（Orc4l），增殖细胞核抗原（Pcna）以及核糖核苷酸还原酶亚基M2（Rrm3）.2006年，Guillemin K课题组在观察无菌斑马鱼肠道发育特点时发现，与正常的斑马鱼相比，无菌斑马鱼肠道上皮细胞分化出现障碍，肠道缺乏刷状缘碱性磷酸酶（brush border intestinal alkaline phosphatase）活性，糖复合物表达谱尚不成熟，杯状细胞（goblet）和肠内分泌细胞（enteroendocrine cell）数量较少等生理异常.后续研究表明，肠道共生细菌细胞壁上的脂多糖（LPS）可以诱导肠道碱性磷酸酶的活性；而肠道内的某些细菌如Aeromonasveronii可以分泌一些能被肠道上皮细胞Myd88蛋白感知的信号分子，从而促进肠道上皮细胞的增殖.目前，这方面的研究也主要集中在斑马鱼上，在其他水生动物中尚未见明确的报道。