研究人员正在培育无菌鲑鱼鱼苗 孵化后可保持无菌状态12周

包括来自NTNU的研究人员正在培育无细菌的鱼苗。这比你想象的更重要。英格丽-巴克(Ingrid Bakke)说："我们正在设法使鱼苗在鱼卵孵化后保持无菌状态长达12周。"她是NTNU生物技术和食品科学系的一名教授。

这一发展为研究人员提供了关于细菌和鱼类之间关系的宝贵见解。对它们之间的相互作用有了更深的了解，最终可能会产生防止鱼类生病的方法。尽管仍然是一个遥远的前景，但这可能对捕鱼业、未来的食品安全和鱼类本身的福祉产生深远影响。

研究人员已经研究了细菌如何影响鱼类的生长、基因和粘膜。

数以万亿计的细菌

细菌显然会影响我们的健康，但不仅仅是以消极的方式。

只要我们在母亲的子宫里，我们的生活就受到保护，甚至可能没有细菌，但这在我们出生后就结束了。一个人的身体通常包含许多万亿个细菌--那是一个由15个零组成的数字。这同样适用于其他生物体。

"我们的许多细菌对于人体的运作是必要的。它们对我们免疫系统的发展是必要的，它们有助于消化并增加我们所吃食物的能量值。"巴克说："它们保护我们免受疾病细菌的侵害，并产生我们需要的维生素。"

所有这些功能以及更多的功能帮助我们了解到更多关于我们的细菌朋友如何工作的重要性。

那么，研究人员是如何进行这项研究的呢?

来自模型系统的知识

巴克说："我们对细菌如何影响宿主生物体的了解，很多都来自于模型系统的实验。"

模型系统是指在研究生物过程时容易操作的生物体。大多数情况下，这些物种容易繁殖，维护成本低，有合理的长的生命周期，并且有容易操纵的遗传特征和其他有利的特征。

研究人员寻找的具体特征大多取决于他们想要研究的内容。斑马鱼、香蕉蝇以及不同种类的小鼠和大鼠是作为模型系统使用的最知名的物种之一。

Bakke和她的同事这次选择了一个不同的物种： 大西洋鲑鱼。

无细菌的鲑鱼苗

鲑鱼苗经历了一个阶段，在这个阶段他们与一个叫做卵黄囊的袋子一起生活。这个卵黄囊为鱼苗提供营养。

巴克说："我们已经想出了一个模型系统，我们可以在整个12周的卵黄囊阶段保持鲑鱼苗的卵黄囊无细菌。"

鱼类在卵子阶段通常是没有细菌的，但是一孵化出来就被细菌定植了。与所有其他鲑鱼相比，这些培育的鱼苗没有天然的细菌群落。

研究人员在一个受保护的无菌环境中培育鱼苗，这是制造无菌鲑鱼苗的标准方法。该研究小组已经想出了一种对鲑鱼卵和鱼苗有效的方法。研究人员鱼卵进行表面处理以保持其无菌，并将鱼卵以及后来的鱼苗放在无菌的水中。

知道如何创造无细菌的鱼苗对该小组之后的研究是必要的。

鲑鱼就像白板

无菌鱼苗几乎成了一种白板，研究人员可以在其中加入他们想要的细菌，然后看看到底会发生什么，不受未知细菌的干扰。

"无细菌模型系统通常对理解细菌和宿主之间的相互作用很重要，"巴克说。"一个例子是了解肠道微生物群如何影响人类和其他哺乳动物的发育和健康"。

微生物群包括在我们整个身体或部分身体中发现的所有微生物。"我们可以使用我们定义的细菌和细菌群落，并调查宿主和细菌如何通过共同生活而受到影响，"Bakke说。

例如，研究人员可以调查哪些因素控制鱼苗中的细菌菌群组成。然后，研究人员可能会影响鱼体内的细菌组成，以避免负面的影响，或者他们可以引入良好的影响。

鲑鱼鱼苗很适合研究

在这方面，斑马鱼已被广泛用作模型系统。但是鲑鱼苗有一些特点，使它们特别适合。

鱼苗阶段足够长，研究人员可以进行几种类型的实验。由于鱼苗从卵黄囊中获得营养，研究人员不需要添加可能含有微生物的鱼饲料来干扰研究结果。作为奖励，这些鱼苗也很好看。

发现细菌影响鲑鱼的皮肤粘液层

到目前为止，研究人员已经发表了一篇关于他们的发现的文章，但还有更多的文章要发表。在第一篇文章中，他们表明细菌影响了鱼的皮肤粘液保护层。

鲑鱼在其身体表面有一个保护性的粘液层。细菌的组成可能会影响这个粘液层的特性。没有接触到细菌的鱼苗比接触到研究人员特别挑选的细菌或来自湖泊的细菌的鱼苗在身体外部形成的粘液层更薄。

细菌还能影响鱼的脂肪储备。接受来自湖泊的细菌的鱼苗形成了更大的脂肪储备。

研究员Catherine Taylor Nordgård是流变学方面的专家，她对覆盖鱼的粘液层的特性进行了描述。

打开了治疗鱼类的大门

研究人员的目标是了解哪些机制会影响鱼在孵化后立即定植的细菌群落的组成。

巴克说："我们正在研究细菌群落如何可能保护免受细菌感染，以及是否有可能影响鱼苗的早期细菌定植。启用这种益生菌治疗将意味着研究人员可以向鱼群中添加活的微生物以达到有益的效果，如更好的健康和生长。但是大规模的益生菌治疗仍然是一个漫长的过程。"