近日，上海海洋大学水产与生命学院上海市水产高效绿色养殖和营养调控重点创新团队在鱼类池塘生态健康养殖方面取得系列成果，分别以“Microplastics Change the Food Utilization of Filter-Feeding Fish via Gut Microbiota”为题发表于国际顶级期刊Environmental Science & Technology（Nature Index期刊，中科院一区Top，IF=11.3）、以“Stocking Filter-Feeder in Fed Fish Aquaculture Pond: Unexpected Aggravation of Nitrous Oxide Emission”为题发表于国际顶级期刊Water Research（Nature Index期刊，中科院一区Top，IF=12.4）。上海海洋大学水产与生命学院博士研究生黄俊楠为论文第一作者，温彬副教授为论文通讯作者。
鲢是池塘中的关键混养品种，大水面生态渔业的主养对象。作为典型滤食性鱼类，鲢主要以浮游生物、细菌、碎屑等为食，易于摄入微塑料。前期研究发现，由于养殖生产活动，池塘呈高度微塑化(Environmental Pollution 2024)，且塑造了新微生物生态位“塑料际”，改变池塘系统营养物质循环利用(Journal of Hazardous Materials 2024)。本研究进一步发现，鲢对“塑料际”的摄取改变了其肠道菌群物种与功能组成，尤其是增加了与蛋白质消化吸收相关的细菌及功能基因，进而改变了鲢的营养代谢，最终导致其对浮游动物利用效率提高了11.7%，潜在影响控藻效应和生态功能。进一步构建无菌斑马鱼模型和粪菌移植技术，证实了关键微生物介导鲢食源利用改变的因果关系，为微生态制剂开发提供了新途径。
鲢摄食改变后，是否会影响其在池塘生态养殖模式构建中的应用？为此，研究团队针对性构建了大口黑鲈-鲢综合养殖模式，以期鲢通过摄食残饵、粪便减少大口黑鲈养殖的高氮排放。稳定同位素示踪证实，鲢确实大量摄食利用了大口黑鲈的残饵和粪便，致使沉积物总氮发生显著降低。但与预期相反，鲈-鲢混养系统中温室气体N₂O的排放通量较鲈单养系统激增149%。进一步分析发现，鲢对大口黑鲈残饵、粪便的“再加工”，提高了沉积物的供氮潜力和活性氮水平，进而激发微生物驱动的氮转化，加剧了氮排放。对此，进一步基于系统稳态平衡理论，筛选出底栖杂食性黄颡鱼靶向抑制活性氮，最终研发了大口黑鲈-鲢鳙-黄颡鱼多营养层次绿色低碳养殖技术模式，实现氮排放减少46%，N₂O排放降低38.3%，同时土腥味物质减少33.5%，提升了大口黑鲈养殖品质。
上述研究得到国家自然科学青年基金和面上项目、上海市东方英才计划青年项目的资助。
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c02067
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135425003884
（供稿：水产与生命学院）