每年6、7、8月份进入水产养殖的关键时期，这一阶段大部分水产养殖动物生长速度达到高峰，但因为这一阶段处于一年当中温度最高期，养殖动物易出现摄食量降低、生长速度减慢、病害增多等不良情况。其原因之一是高温期导致水环境的剧烈变化，一方面是水体温度分层，表层水可达30多度，地层水不到20度；另一方面强烈的光照及高温促使水体藻类、菌类旺盛生长。这些剧烈波动都会使养殖动物处于“热应激”状态。

     “热应激”可以理解为高温期的环境胁迫，养殖动物面对环境胁迫时往往会改变自身生理变化来应对剧烈的环境变化。研究显示，温度变化会影响动物机体的呼吸、巨噬细胞活性、白细胞数目、细胞毒素活性等，同时也会影响肝脏组织中超氧化物歧化酶、氧化氢酶的活性以及血液中相关免疫蛋白活性等。

    出现热应激反应后，水生动物机体一般会出现代谢能力下降，渗透压改变、免疫机能降低、血液携氧能力变差等。肠道作为水生动物重要的免疫系统之一，热应激会造成肠道上皮细胞损伤与凋亡、破坏肠粘膜结构、肠道菌群紊乱、肠道屏障功能衰退等，增加病原菌易感性。热应激时会激活机体肠道上皮细胞凋亡的内源性通路，即以线粒体为核心的细胞凋亡通路。
    同时热应激也会使细胞中产生大量的活性氧（reactive oxygen species , ROS）ROS的大量产生会破坏生物体内抗氧化系统，导致细胞膜脂质过氧化，引发组织损伤，最终导致生理过程破坏。

       研究表明，热应激降低动物肠道拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度，增加了变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度。蝌蚪的肠道菌群随温度上升浮霉菌门（Planctomycetes）和分枝杆菌属（Actinomyces）的相对丰度提升。

     肠道微生物能产生多种代谢产物，水环境温度变化会改变肠道微生物代谢产物的浓度，对维持和调节宿主活动有重要的作用。

微生物代谢产物大致可分为两类：
1）经肠道微生物直接对饲料成分进行消化或发酵产生的代谢物；
2）由肠道微生物群进行生化修饰的宿主代谢产物。

      第一类标志代谢产物，如SCFAs由丁酸梭菌等厌氧微生物通过发酵结构性碳水化合物生成，具有促进肠道黏液分泌、为肠道上皮细胞细胞提供能量等作用。SCFAs在宿主体内有着重要的作用，SCFAs 可以扩散到细胞质中，作为脂肪酸氧化（fatty acid oxidation，FAO）的底物，产生乙酰辅酶 A（acetyl-CoA）并促进三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCA）和氧化磷酸化（oxidative phosphorylation, OXPHOS）。在对肠道的改善效果上，SCFAs中又以丁酸作用效果更为显著。丁酸在转化为丁酰辅酶A后，被动扩散到线粒体中，经过 β 氧化后，参与TCA和OXPHOS产生能量。

      第二类标志代谢产物，如次级胆汁酸（secondary bile acid）。能够产生次级胆汁酸的细菌有拟杆菌属（Bacteroides）、乳酸菌属（Lactobacillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、梭菌属（Fusobacterium）和真杆菌属（Eubacterium）。次级胆汁酸在宿主体内有着重要影响，作为 G 蛋白偶联胆汁酸受体 1（GPBAR1）和核受体亚家族 1、H组成员 4（NR1H4；也称为FXR）的激动剂，可以调节树突状细胞（dendritic cell，DC）的功能，影响宿主免疫调节。

综上所述，丁酸梭菌在调节水生动物热应激情况上不仅可以修复受损肠道上皮细胞，同时也能提升机体免疫能力，具有良好的前景。

参考资料：《环境温度对动物肠道微生物菌群影响的研究进展》《鱼类的热应激损伤与消化道免疫研究》

丁酸梭菌——河南金百合生物更专业！

河南金百合生物——丁酸梭菌行业标准制定者！