氧化应激是由于生物体内产生过量的活性氧自由基引起组织或细胞氧自由基清除能力减弱,导致的自身氧化损伤,从而打破机体氧化和抗氧化平衡状态的现象。氧化应激会对水产动物生长性能、抗氧化功能及组织功能等造成不利影响。本研究以中间球海胆为研究对象,通过酶活测定、荧光定量、液相色谱以及Illumina HiSeq高通量测序等方法,研究了氧化鱼油和维生素E干预后对中间球海胆生长,抗氧化能力及消化道菌群的影响。主要研究结果如下:(1)氧化鱼油对中间球海胆幼胆生长、抗氧化能力及消化道菌群的影响:以海胆幼胆(初始重量为1.50±0.2 g)为实验对象,通过摄食生长实验探讨饲料中氧化鱼油对海胆生长、抗氧化能力及消化道菌群的影响。通过添加等量不同过氧化值(POV)的鱼油(0、50、100、150、200和300 meq/kg)配置等氮等脂的六种饲料,将其分别命名为OF0、OF50、OF100、OF150、OF200和OF300,并以新鲜海带作为对照组(HD),实验周期为60天。实验结果表明,随着饲料中鱼油过氧化值升高,海胆WGR呈下降趋势,并在OF300具有最小值,显著低于HD和F0组(P<0.05)。随着饲料中鱼油过氧化值升高,海胆抗氧化酶、免疫酶及消化酶(胃蛋白酶、AMS和CL)在总体上均表现出先降低后升高的趋势;海胆消化道中LPS活性逐渐升高。抗氧化酶、胃蛋白酶和AMS活性在较高过氧化值处理组(OF150和OF200)具有最低值,CL活性在OF50组有最低值,免疫酶活性在OF100和OF150组具有最低值。MDA含量逐渐升高。较高过氧化值处理组(OF150、OF200和OF300组)LPS活性显著高于其他饲料组(P<0.05)。随着鱼油过氧化值的升高,抗氧化相关酶基因(GST和GPX)、炎症相关基因(COX-2、TNF-α和AIF-1)以及免疫相关基因(TLR、LYZ、HSP70、NLR6和185/333-1)表达量都呈现出升高的趋势,其中OF0组COX-2、TNF-α、GPX、HSP70、NLR6和185/333-1表达量都显著低于OF300组(P<0.05)。随着饲料中鱼油过氧化值的升高,海胆消化道中拟杆菌门丰度逐渐升高,而厚壁菌门丰度逐渐下降;变形菌门、红杆菌科未知属和Lutibacter丰度呈先升高后降低的趋势;弧菌属相对丰度先降低后升高。实验结果表明,氧化鱼油会抑制海胆生长,投喂海带的海胆幼胆的增重率明显高于饲料组。饲料中鱼油的过氧化值低于150meq/kg时,对海胆的抗氧化能力、消化酶活性及免疫力具有较小的影响。此外,氧化鱼油还会改变消化道菌群组成,降低厚壁菌门丰度,提高拟杆菌门丰度。(2)维生素E对中间球海胆幼胆生长、抗氧化能力及消化道菌群的影响:以海胆幼胆(初始重量为3.75±0.37 g)为实验对象,通过摄食生长实验探讨饲料中维生素E对中间球海胆幼胆生长、抗氧化能力及消化道菌群的影响。通过梯度添加维生素E(50、150、250、350、450和550 mg/kg)配置等氮等脂的六种饲料,将其分别命名为E50、E150、E250、E350、E450和E550,并以新鲜海带作为对照组(HD),实验周期为90天。实验结果表明,随着饲料中维生素E含量的升高,饲料组海胆WGR呈先升高后降低,但无显著差异(P>0.05),HD组海胆WGR显著高于E50组(P<0.05)。随着饲料中维生素E含量的升高,饲料组海胆体腔液中抗氧化酶和免疫酶活性总体上都先降低后升高,均E250组出现最低值。在饲料中添加高水平维生素E(E350、E450和E550组)时,饲料组海胆体腔液中MDA含量呈现降低的趋势。MDA含量在E350组具有最高值,E350组显著高于其他组(P<0.05)。饲料组海胆消化道中消化酶(LPS、AMS和CL)活性在总体上呈现先上升后下降的趋势,LPS和AMS都在E350组达到最大值,CL活性在E150组具有最大值。E550组海胆消化道中胃蛋白酶活性显著低于其他组(P<0.05)。随着饲料中维生素E含量的上升,饲料组海胆消化道中炎症相关基因(COX-2、TNF-α和AIF-1)表达量总体上先下降后上升,均在E250组达到最低值。当饲料中添加高水平维生素E(E350、E450和E550组)时,饲料组海胆消化道中免疫相关基因(TLR、LYZ、HSP70、NLR6和185/333-1)和抗氧化相关酶基因(GST和GPX)表达量呈下降的趋势,在E350组达到有最大值。随着饲料中维生素E含量的增加,饲料组海胆消化道中变形菌门、放线菌门、鲁杰氏菌属和Maliponia丰度升高;厚壁菌门、拟杆菌门、Escherichia Shigella、拟杆菌属和Clostridium sensu stricto丰度逐渐减少,但厚壁菌门与拟杆菌门的比例逐渐增加;Phaeobacter丰度先升高后下降;红球菌属丰度先降低后升高。因此,当饲料中脂质水平为12.00%时,饲料中添加维生素E会促进海胆幼胆生长,最适添加量为450mg/kg。以抗氧化能力和免疫力为标准,VE最适添加量为250mg/kg。以消化酶活性为标准,VE最适添加量为150-350mg/kg。以性腺中VE含量为标准,VE最适添加量为550mg/kg。维生素E会影响肠道菌群结构和丰度,增加厚壁菌门与拟杆菌门的比例。(3)中度氧化鱼油膳食添加不同水平维生素E对中间球海胆幼胆生长、抗氧化能力及消化道菌群的影响:以海胆幼胆(初始重量为2.30±0.16 g)为实验对象,通过摄食生长实验探讨中度氧化鱼油膳食添加不同水平维生素E对中间球海胆幼胆生长、抗氧化能力及消化道菌群的影响。通过向含有等量中度氧化鱼油(过氧化值为97.00 meq/kg)的饲料中梯度添加维生素E(50、150、250、350、450和550 mg/kg),配置成等氮等脂的六种饲料,将其分别命名为OFE50、OFE150、OFE250、OFE350、OFE450和OFE550,并以新鲜海带作为对照组(HD)。实验周期为90天。实验结果表明,随着饲料中维生素E含量升高,饲料组海胆WGR先升高后降低,在E250组具有最大值,但是与其他饲料组之间无显著差异(P>0.05)。HD组WGR显著高于OFE50组(P<0.05)。随着饲料中维生素E含量升高,饲料组海胆体腔液中抗氧化酶和免疫酶在总体上都呈现先升高后降低,MDA含量呈上升趋势;饲料组海胆消化道中消化酶表现出先升高后下降的趋势。抗氧化酶和免疫酶都为维生素E水平较低组(OFE150、OFE250和OFE350组)具有出现最大值。OFE350组、OFE450组与OFE550组海胆体腔液中MDA含量相似(P>0.05),都显著高于其它饲料组(P<0.05)。消化酶均在维生素E水平较高组(OFE350组和OFE450)具有最大值。随着饲料中维生素E含量升高,饲料组海胆消化道中炎症相关基因(COX-2、TNF-α和AIF-1)在总体上都呈现出先下降后上升的趋势,均在OFE350具有最低值。饲料组海胆消化道中和抗氧化相关酶基因(GPX)和免疫相关基因表达量(TLR、LYZ、HSP70和NLR)总体上呈先升高后降低的趋势,均在维生素E水平较低的处理组(OFE150、OFE250和OFE350组)具有最高值。GST和185/333-1表达量呈现先下降后升高的趋势,分别在OFE450组和OFE250组出现最低值。随着饲料中维生素E含量的增加,饲料组海胆消化道中变形菌门、Phaeobacter和Maliponia丰度呈现先下降后升高的趋势;厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和红球菌属丰度都呈现先升高后降低的趋势,但厚壁菌门与拟杆菌门的比例逐渐下降;鲁杰氏菌属丰度增加。因此,在饲料中油脂氧化值在100meq/kg,脂肪含量为12.00%时,在饲料中油脂氧化值在100 meq/kg,脂肪含量为12.00%时,添加250mg/kgVE时具有较好的生长效果。以抗氧化能力和免疫力为标准,VE的最适合添加量为250-350mg/kg。以消化酶活性为标准时,VE最适添加量为350-450 mg/kg。以性腺中VE含量为标准,VE最适添加量为550mg/kg。向含有氧化鱼油的饲料中添加VE会导致厚壁菌门与拟杆菌门的比例降低。。