益生菌在水产养殖中很有价值，因为它们可以提高饲料利用率、促进消化酶的活性，以及激活免疫反应。
一、水产养殖当中，应用芽孢杆菌是一件非常常见的事情
据相关研究报道，芽孢杆菌属里面的几种细菌，可改善对虾的生长和抗病性，改善肠道微生物多样性，增加有益细菌的相对丰度，并减少南美白对虾等虾类物种肠道菌群中有害病原菌的丰度。
尽管许多研究表明，芽孢杆菌可以作为虾饲料添加剂使用，并且具有许多有益的作用，但很少有研究贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)在南美白对虾养殖上面的应用。因此，本研究旨在寻找贝莱斯芽孢杆菌在虾饲料中，最佳添加水平，并研究其对南美白对虾生长性能、饲料利用率、免疫反应和肠道微生物群的潜在影响。
二、研究设计
1、 南美白对虾，购自中国山东烟台一家对虾养殖场(体长3.0±0.3cm，体重0.32±0.8g)，在25~27℃、30 ppt盐度条件下驯化2周后，准备开始试验。
2、 将所购买的南美白对虾，随机放入12个60升的玻璃纤维水箱中，每个水箱中有100尾虾。这些虾每天投喂四次，饲料投喂量为体重的6%，试验一共进行八周，并且在试验42天后，用副溶血性弧菌进行为期两周的攻击试验。
3、 研究了 采用的是一种贝莱斯芽孢杆菌（BV007菌株），这是一种从健康虾肠道分离出来的菌株， 以试验对南美白对虾的生长性能、免疫反应和肠道微生物群的影响。并且，利用BV007菌株，我们制备三种实验饲料：① 10^5 CFU/g (BV1)、②10^7 CFU/g (BV2) 、③10^9 CFU/g (BV3)，以及对照组（不添加 BV007的饲料，41.35%的粗蛋白，7.67%的粗脂质）。
4、 每天日记录虾的累积死亡率。试验进行42天后，对各组虾的总数和体重进行量化，计算成活率(SR)、最终体重(FBW)、最终体长(FBL)、丰满指数(PI)和特定生长率(SGR)。然后，进行了副溶血性弧菌攻击研究。
三、结果和讨论
1、 芽孢杆菌属里面的许多菌株，目前都在水生动物饲料中作为益生菌添加剂来使用。这些益生菌不仅产生某些促进宿主更好生长，以及饲料利用率的必需微量营养素，而且还参与消化过程，通过产生细胞外酶（如淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶）。
我们的结果表明，在基础饲料中持续添加BV007菌株，提高了南美白对虾的生长性能，这与之前对罗非鱼、鲤鱼和石斑鱼的研究结果一致。我们记录到，试验进行了42天后， 用BV007饲料喂养对虾的最终体长 (FBL)、体长增加率 (LGR)、最终体重 (FBW)、体重增加率 (WGR)、丰满指数 (PI) 和比生长率 (SGR) 与对照组相比，有明显的增加。
图1：南美白对虾在投喂含0 CFU/g (C)、10^5 CFU/g (BV1)、10^7 CFU/g ( BV2) 、 10^9 CFU/g (BV3) BV007的饲料后，生长性能的比较。
2、 我们观察到与对照组虾相比， 添加BV007组虾中各种重要的消化酶显着增加，这可能是BV007增强肠道消化酶活性。 对其他水产养殖物种（如海参和三文鱼）研究，也报告了类似的观察结果（这些物种在饲料中添加了贝莱斯芽孢杆菌）。
我们还注意到，芽孢杆菌属物种会分泌多种有助于增强宿主营养的外酶，如：蛋白酶、淀粉酶和 β-半乳糖苷酶。此外，我们的研究表明，在在饲料当中添加BV007，不会引起肝胰腺组织损伤或功能障碍。
3、 免疫反应和抗病性的调节，是益生菌的主要作用。因此，细胞免疫（不涉及抗体的免疫反应）和体液免疫（由分泌的抗体、补体蛋白和细胞外液中发现的某些抗微生物肽介导）在受到病原体挑战时，被激发。 我们观察到南美白对虾血细胞的吞噬作用[免疫系统的关键组成部分]，随着贝莱斯芽孢杆菌的加入而增加。 同样，其他研究人员报告了使用另一种芽孢杆菌有类似观察结果。可激活斑节对虾的细胞免疫防御。
4、 虾类肠道菌群在调节机体免疫、营养代谢和能量平衡等方面发挥着重要作用。以前有研究表明，虾饲料中的益生菌能有效调节肠道菌群，提高生长性能，增强抗病能力。在我们的研究中， 发现BV007饲料组虾的肠道细菌种类，比对照组的多样性更高。其原因可能是贝莱斯芽孢杆菌调控肠道菌群代谢活动发生变化，或者是对肠道菌群产生有益影响。
5、 在本研究的副溶血性弧菌攻击试验中，添加BV007组虾的累积死亡率，明显低于对照组，这个表明贝莱斯芽孢杆菌（BV007菌株）可以提高南美白对虾的抗病性。其他研究也得了类似的结果，他们认为芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌ATCC 7050)，可以增强了虾的抗病能力。
图2：南美白对虾感染副溶血性弧菌后，各组虾的累积死亡率。
四、研究结论
综上所述，饲料当中，添加贝莱斯芽孢杆菌（BV007菌株）能够促进南美白对虾的生长性能，增强免疫应答，调节肠道菌群，显著增加益生菌的丰度，降低了虾肠内潜在致病性弧菌的丰度。同时 ，饲料最佳添加剂量为10^7 CFU/g，因为这个添加剂量，我们观察到南美白对虾获得最佳的生长性能。