壳寡糖(Chitosan oligosaccharides)由壳聚糖酸水解或酶解、脱乙酰化而成,是N-乙酰氨基葡萄糖和氨基葡萄糖以β-1,4糖苷键连接而成的寡聚物。壳寡糖作为免疫增强剂可提高鱼类的生长性能、免疫功能及抗病性能等。本研究以俄罗斯鲟(Acipenser gueldenstaedti)为研究对象,在基础饲料中添加壳寡糖,测定其对免疫、抗菌感染及肠道菌群的影响,分析在饲料中添加壳寡糖的可行性,并确定壳寡糖的最佳添加剂量和最佳饲喂时间,为生产实践及环保养殖提供科学依据;另以半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)为研究对象,腹腔注射壳寡糖溶液,分析其对外周血白细胞转录组的影响,为今后探究壳寡糖如何影响基因功能提供理论基础。研究结果如下:1.实验选取健康俄罗斯鲟(体重685.0±6.5 g,体长45.5±5.5 cm,鱼龄24个月)。对照组饲喂基础饲料,实验组饲喂含壳寡糖的饲料(0.10%、0.30%、0.50%、0.75%、1.00%、1.50%质量比),每组设置3个养殖池,每池100条鱼。采用ELISA试剂盒检测饲喂不同时间后鲟鱼血清中的溶菌酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶的活性和补体C3、免疫球蛋白M的浓度。结果显示:实验组溶菌酶活性与壳寡糖的添加浓度及饲喂时间成正比,饲喂98 d后,1.50%实验组溶菌酶活性为对照组的2.40倍;免疫球蛋白M和补体C3浓度的变化趋势与溶菌酶类似,1.50%实验组免疫球蛋白M的最高浓度为对照组的1.65倍,补体C3的最高浓度为对照组的1.45倍;实验组中酸性磷酸酶和碱性磷酸酶的活性高于对照组,但不同浓度实验组间无显著性差异。饲喂98 d后将所有实验组转喂普通饲料,130 d后检测血清,发现1.50%实验组溶菌酶、酸性磷酸酶活性和免疫球蛋白M、补体C3浓度均保持在饲喂壳寡糖90 d时的水平,1.50%实验组碱性磷酸酶活性保持在饲喂壳寡糖81 d时的水平。2.采用10×半致死剂量的停乳链球菌(Streptococcus dysgalactiae)菌液感染饲喂壳寡糖98 d后的健康俄罗斯鲟,计算得到死亡率。结果表明实验组鲟鱼的死亡率低于对照组,且随着壳寡糖浓度的增加,死亡率逐渐降低。以对照组俄罗斯鲟的基因表达量为参考值,实验组头肾中免疫基因(IL-1、IL-2、IL-10、TNF)的相对表达量均低于对照组。其中,IL-2基因表达量的变化值最明显,在实验组中几乎不表达;其次是IL-10(0.02)、TNF(0.05)、IL-1(0.12)。但实验组肠中免疫基因(IL-1、IL-2、IL-10)的相对表达量高于对照组,TNF的相对表达量低于对照组。其中,IL-10基因表达量的变化值最明显,为对照组的15.74倍;其次是IL-1(6.62)、IL-2(1.94);TNF基因表达量下降为对照组的0.53倍。实验组肝中IL-1、IL-10基因的相对表达量高于对照组,IL-2、TNF基因的相对表达量低于对照组。其中,IL-10基因表达量的变化值最明显,为对照组的5.04倍;其次是IL-1(3.74);IL-2、TNF的基因表达量分别为对照组的0.31倍、0.12倍。3.根据16S rRNA序列对俄罗斯鲟的肠道菌群进行高通量测序,结果表明可以鉴定的微生物种群包括1,136种,分别属于42个门,81个纲,180个目,335个科,701个属。壳寡糖添加剂及感染症状均显著影响肠道菌群在不同微生物分类水平上的多样性及丰富度。系统发生进化树分析表明肠道菌群的序列间碱基存在差异性。代谢通路分析发现,微生物共参与25个COG功能注释途径和299个KEGG代谢通路,其中存在多个可能与疾病代谢相关的路径。4.实验选取健康半滑舌鳎(体重1,000.0±9.5 g,体长60.5±4.5 cm,鱼龄30个月),对照组注射PBS,实验组注射壳寡糖溶液(150 mg/kg),每组3条鱼。其外周血白细胞转录组经Illumina测序共产生594,000,000条reads,长度多数分布在300-400 bp范围内,并对valid reads进行比对分析。然后筛选差异表达基因,结果显示:实验组中369个mRNA基因表达上调,240个mRNA基因表达下调。GO功能注释将17,671个基因注释到1,663条terms,其中在生物过程中有1,589个差异表达基因;在细胞组分中有1,032个差异表达基因;在分子功能中有1,329个差异表达基因。KEGG通路分析将12,054个基因整合到229个不同的分子通路中。由此表明,壳寡糖可以改善俄罗斯鲟的免疫功能,改变肠道菌群的分布,提高其生存率,且质量添加比为1.50%效果最佳。为控制成本,在生产养殖过程中不需要持续不断的饲喂含壳寡糖的饲料。另外,壳寡糖注射液影响半滑舌鳎外周血白细胞中的转录组。壳寡糖可能是一种良好的免疫增强剂。