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水产养殖业对鱼粉等蛋白源依赖严重。近些年,鱼粉产量不断下降,从而加剧了鱼粉的供需矛盾。因此,寻找水产饲料中可替代鱼粉的蛋白源对于水产养殖业的可持续发展具有重要意义。凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）作为我国对虾养殖的三大主要品种之一,具有重要的经济价值。对虾饲料中鱼粉用量占比较大,因此,寻找对虾饲料中可用的新型蛋白源同样具有重要意义。小球藻（Chlorella sorokiniana）营养全面,蛋白质含量较高,是优良的单细胞饲料蛋白源。基于此,本研究选择小球藻作为鱼粉替代物加至饲料中,从生长性能、体成分、抗病免疫、消化能力、肠道菌群和转录组水平研究其对凡纳滨对虾造成的影响。具体研究结果如下:1.在鱼粉添加量为15%的条件下,以小球藻为除鱼粉外唯一蛋白源,配制5种等脂饲料,蛋白水平分别为32%、36%、40%、44%和48%,分5组（CHL32、CHL36、CHL40、CHL44、CHL48）投喂凡纳滨对虾（初始体重0.83±0.02 g）,养殖8周后,分析其生长性能、肌肉氨基酸组成、免疫、消化、肠道菌群和转录组水平上的变化。结果发现:与CHL32组相比,其余各组末重和增重率（Weight gain rate,WGR）显著升高,饲料系数（Feed conversion ratio,FCR）显著降低（P＜0.05）。CHL40、CHL44和CHL48组中蛋白效率比（Protein efficiency ratio,PER）显著降低（P＜0.05）。以WGR为判据,当饲料中蛋白水平为40.81%时,凡纳滨对虾获得最佳生长性能。全虾粗脂肪含量随着小球藻水平的增加显著下降（P＜0.05）。饲料中蛋白水平的变化对凡纳滨对虾抗WSSV感染能力产生显著影响（P＜0.05）。随着饲料中蛋白水平的升高,凡纳滨对虾肝胰腺中LZM、SOD和PO的活性呈现显著上升趋势（P＜0.05）,MDA含量、ACP和AKP的活性呈现显著下降趋势（P＜0.05）。当饲料中蛋白水平为44%时,对虾肠道胰蛋白酶和淀粉酶的活性显著高于其他组（P＜0.05）。肠道菌群分析结果显示,凡纳滨对虾肠道菌群的多个α多样性指数中,仅CHL48组中对虾肠道菌群ACE指数显著低于CHL32和CHL40两组。其中CHL40和CHL48组的弧菌属和Spongiimonas属相对丰度与CHL32组相比显著减少（P＜0.05）。CHL40组的Ruegeria属相对丰度则比CHL32组显著增加（P＜0.05）。转录组测序结果显示,CHL40和CHL48组与对照组之间分别鉴定出差异表达基因（DEGs）770（109上调,661下调）和2,039（1,060上调,979下调）个。KEGG富集分析结果显示,各组间DEGs主要富集在与代谢相关的信号通路中。综上所述,在以小球藻为除鱼粉外主要蛋白源的条件下,饲料中蛋白水平对凡纳滨对虾生长性能产生显著影响。饲料中蛋白水平为40.81%时,凡纳滨对虾获得最佳生长性能。饲料中蛋白水平对凡纳滨对虾抗病感染能力、肝胰腺免疫指标、肠道消化能力及菌群结构和转录水平均产生显著影响。2.初始体重为0.41±0.02 g的凡纳滨对虾分为FM、CHL15、CHL30和CHL45共4组,分别投喂小球藻替代0%、15%、30%和45%鱼粉的等脂饲料饲养8周后,从生长、肌肉氨基酸组成、免疫、消化、肠道菌群和转录组水平分析凡纳滨对虾的变化。结果发现:饲料中小球藻替代鱼粉水平超过45%时,凡纳滨对虾WGR、特定生长率（Specific growth rate,SGR）和PER显著降低,FCR显著升高（P＜0.05）,肌肉中丙氨酸的含量也显著升高。副溶血性弧菌感染后,各替代组组对虾存活率均显著高于对照组（P＜0.05）。所有替代组中,凡纳滨对虾肝胰腺中LZM、SOD和PO的活性显著高于对照组（P＜0.05）,MDA含量、ACP、AKP、GOT和GPT的活性显著低于对照组（P＜0.05）,肠道中胰蛋白酶和淀粉酶显著高于对照组（P＜0.05）。肠道菌群分析结果显示,所有替代组中Chao1和ACE指数均显著低于对照组,弧菌和Tenacibaculum相对丰度显著降低,Ruegeria和Demequina相对丰度显著升高（P＜0.05）。转录组测序结果显示,CHL15、CHL30和CHL45组与对照组之间分别鉴定出差异表达基因（DEGs）112（29上调,83下调）、853（623上调,230下调）个和748（548上调,200下调）个。KEGG富集分析结果显示,DEGs主要富集在代谢相关信号通路中。综上所述,适宜比例的小球藻替代鱼粉可使凡纳滨对虾生长性能和抗病感染能力显著提高,免疫力和消化能力显著增强,肠道菌群结构得以改善,转录水平受到显著影响。