Published February 20, 2024 | Version v1
Publication Open

Profile of the gut microbiota of Pacific white shrimp under industrial indoor farming system

Creators

  • 1. Chinese Academy of Fishery Sciences
  • 2. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
  • 3. Experimental Medicine and Biology Institute
  • 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 5. University of Buenos Aires
  • 6. Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology

Description

Abstract The gut microbial communities interact with the host immunity and physiological functions. In this study, we investigated the bacterial composition in Litopenaeus vannamei shrimp's gut and rearing water under different host (developmental stage: juvenile and adult; health status: healthy and diseased) and environmental factors (temperature 25 °C and 28 °C; and light intensity: low and high). The PCoA analysis showed that all water samples were clustered together in a quarter, whereas the gut samples spread among three quarters. In terms of functional bacteria, gut samples of adult shrimp, healthy adult shrimp, adult shrimp raised at 28 °C, and juvenile shrimp under high light intensity exhibited a higher abundance of Vibrionaceae compared to each other opposite group. Gut samples of juvenile shrimp, infected adult shrimp, juvenile shrimp with low light intensity, and adult shrimp with a water temperature of 25 °C showed a higher abundance of Pseudoaltromonadaceae bacteria compared to each other opposite group. Gut samples of juvenile shrimp, healthy adult shrimp, adult shrimp raised at a water temperature of 28 °C, and juvenile shrimp with high light intensity showed the higher abundance of Firmicutes / Bacteroidota ratio compared to each other opposite group. Our results showed that L. vannamei juveniles are more sensitive to bacterial infections; besides, water temperature of 28 °C and high light intensity groups were both important conditions improving the shrimp gut bacterial composition under industrial indoor farming systems. Key points • Bacteria diversity was higher among shrimp intestinal microbiota compared to the rearing water . • Shrimp juveniles are more sensitive to bacterial infection compared to adults . • Water temperature of 28 °C and high light intensity are recommended conditions for white shrimp aquaculture . Graphical Abstract

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص تتفاعل المجتمعات الميكروبية المعوية مع مناعة المضيف والوظائف الفسيولوجية. في هذه الدراسة، قمنا بالتحقيق في التركيبة البكتيرية في أمعاء ليتوبينايوس فانامي وتربية المياه تحت مضيف مختلف (مرحلة النمو: الأحداث والبالغين ؛ الحالة الصحية: صحية ومريضة) والعوامل البيئية (درجة الحرارة 25 درجة مئوية و 28 درجة مئوية ؛ وشدة الضوء: منخفضة وعالية). أظهر تحليل PCoA أن جميع عينات المياه تم تجميعها معًا في ربع، في حين انتشرت عينات الأمعاء بين ثلاثة أرباع. من حيث البكتيريا الوظيفية، أظهرت عينات الأمعاء من الجمبري البالغ، والجمبري البالغ السليم، والجمبري البالغ الذي يتم تربيته عند 28 درجة مئوية، والجمبري اليافع تحت كثافة الضوء العالية وفرة أعلى من فيبريوناسيا مقارنة ببعضها البعض المجموعة المقابلة. أظهرت عينات الأمعاء من الجمبري اليافع، والجمبري البالغ المصاب، والجمبري اليافع ذو الكثافة الخفيفة المنخفضة، والجمبري البالغ ذو درجة حرارة الماء 25 درجة مئوية وفرة أعلى من بكتيريا Pseudoaltromonadaceae مقارنة ببعضها البعض المجموعة المقابلة. أظهرت عينات الأمعاء من الروبيان اليافع، والروبيان البالغ السليم، والروبيان البالغ الذي يتم تربيته عند درجة حرارة ماء 28 درجة مئوية، والروبيان اليافع ذو الكثافة الضوئية العالية وفرة أعلى من نسبة فيرميكوتس/باكتيرويدوتا مقارنة ببعضها البعض المجموعة المقابلة. أظهرت نتائجنا أن بكتيريا L. vannamei اليافعة أكثر حساسية للعدوى البكتيرية ؛ إلى جانب ذلك، كانت درجة حرارة الماء البالغة 28 درجة مئوية ومجموعات كثافة الضوء العالية من الشروط المهمة لتحسين التركيب البكتيري لأمعاء الروبيان في ظل أنظمة الزراعة الصناعية الداخلية. النقاط الرئيسية: كان تنوع البكتيريا أعلى بين ميكروبات الروبيان المعوية مقارنة بمياه التربية. • صغار الجمبري أكثر حساسية للعدوى البكتيرية مقارنة بالبالغين . • درجة حرارة الماء 28 درجة مئوية وكثافة الضوء العالية هي شروط موصى بها لتربية الروبيان الأبيض. الملخص الرسومي

Translated Description (French)

Résumé Les communautés microbiennes intestinales interagissent avec l'immunité et les fonctions physiologiques de l'hôte. Dans cette étude, nous avons étudié la composition bactérienne dans l'intestin et l'eau d'élevage de la crevette Litopenaeus vannamei sous différents hôtes (stade de développement : juvénile et adulte ; état de santé : sain et malade) et facteurs environnementaux (température 25 °C et 28 °C ; et intensité lumineuse : faible et élevée). L'analyse PCoA a montré que tous les échantillons d'eau étaient regroupés en un quart, alors que les échantillons d'intestin se répartissaient sur les trois quarts. En termes de bactéries fonctionnelles, les échantillons intestinaux de crevettes adultes, de crevettes adultes en bonne santé, de crevettes adultes élevées à 28 °C et de crevettes juvéniles sous une forte intensité lumineuse présentaient une plus grande abondance de Vibrionaceae par rapport à l'autre groupe opposé. Des échantillons d'intestin de crevettes juvéniles, de crevettes adultes infectées, de crevettes juvéniles à faible intensité lumineuse et de crevettes adultes avec une température de l'eau de 25 °C ont montré une plus grande abondance de bactéries Pseudoaltromonadaceae par rapport à l'autre groupe opposé. Des échantillons intestinaux de crevettes juvéniles, de crevettes adultes en bonne santé, de crevettes adultes élevées à une température de l'eau de 28 °C et de crevettes juvéniles à haute intensité lumineuse ont montré une plus grande abondance de rapport Firmicutes /Bacteroidota par rapport à l'autre groupe opposé. Nos résultats ont montré que les juvéniles de L. vannamei sont plus sensibles aux infections bactériennes ; en outre, une température de l'eau de 28 °C et des groupes d'intensité lumineuse élevée étaient deux conditions importantes pour améliorer la composition bactérienne de l'intestin des crevettes dans les systèmes d'élevage industriel en intérieur. Points clés • La diversité bactérienne était plus élevée parmi le microbiote intestinal des crevettes par rapport à l'eau d'élevage. • Les juvéniles de crevettes sont plus sensibles aux infections bactériennes que les adultes . • Une température de l'eau de 28 °C et une intensité lumineuse élevée sont des conditions recommandées pour l'aquaculture de la crevette blanche. Résumé graphique

Translated Description (Spanish)

Resumen Las comunidades microbianas intestinales interactúan con la inmunidad del huésped y las funciones fisiológicas. En este estudio, investigamos la composición bacteriana en el intestino y el agua de cría del camarón Litopenaeus vannamei bajo diferentes huéspedes (etapa de desarrollo: juvenil y adulto; estado de salud: sano y enfermo) y factores ambientales (temperatura 25 ° C y 28 ° C; e intensidad de luz: baja y alta). El análisis de PCoA mostró que todas las muestras de agua se agruparon en un cuarto, mientras que las muestras intestinales se extendieron entre tres cuartos. En términos de bacterias funcionales, las muestras intestinales de camarones adultos, camarones adultos sanos, camarones adultos criados a 28 ° C y camarones juveniles bajo alta intensidad de luz exhibieron una mayor abundancia de Vibrionaceae en comparación con el otro grupo opuesto. Las muestras intestinales de camarones juveniles, camarones adultos infectados, camarones juveniles con baja intensidad de luz y camarones adultos con una temperatura del agua de 25 ° C mostraron una mayor abundancia de bacterias Pseudoaltromonadaceae en comparación con el otro grupo opuesto. Las muestras intestinales de camarones juveniles, camarones adultos sanos, camarones adultos criados a una temperatura del agua de 28 ° C y camarones juveniles con alta intensidad de luz mostraron la mayor abundancia de Firmicutes /Bacteroidota en comparación con el otro grupo opuesto. Nuestros resultados mostraron que los juveniles de L. vannamei son más sensibles a las infecciones bacterianas; además, la temperatura del agua de 28 ° C y los grupos de alta intensidad de luz fueron condiciones importantes que mejoraron la composición bacteriana intestinal del camarón en sistemas industriales de cultivo en interiores. Puntos clave • La diversidad bacteriana fue mayor entre la microbiota intestinal del camarón en comparación con el agua de cría. • Los juveniles de camarón son más sensibles a la infección bacteriana en comparación con los adultos . • La temperatura del agua de 28 °C y la alta intensidad de la luz son condiciones recomendadas para la acuicultura del camarón blanco. Resumen gráfico

Files

s00253-024-13046-0.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:63b76b5afe9acb3eb69ab9a93f6e17d5
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
لمحة عن الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء من الروبيان الأبيض في المحيط الهادئ في ظل نظام الزراعة الصناعية في الأماكن المغلقة
Translated title (French)
Profil du microbiote intestinal de la crevette blanche du Pacifique dans le cadre d'un système d'élevage industriel en intérieur
Translated title (Spanish)
Perfil de la microbiota intestinal del camarón blanco del Pacífico bajo el sistema de cultivo industrial en interiores

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391969838
DOI
10.1007/s00253-024-13046-0

Is supplement to
https://openalex.org/W4205542591 (Other)
https://openalex.org/W4205460736 (Other)
https://openalex.org/W3151176044 (Other)
https://openalex.org/W2971594180 (Other)
https://openalex.org/W2604718844 (Other)
https://openalex.org/W2546572053 (Other)
https://openalex.org/W2513859636 (Other)
https://openalex.org/W2340640677 (Other)
https://openalex.org/W2053861390 (Other)
https://openalex.org/W1490368419 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1967354388
  • https://openalex.org/W1968972717
  • https://openalex.org/W1998984361
  • https://openalex.org/W1999373531
  • https://openalex.org/W2007929767
  • https://openalex.org/W2025130880
  • https://openalex.org/W2029696940
  • https://openalex.org/W2033829415
  • https://openalex.org/W2046604320
  • https://openalex.org/W2054407804
  • https://openalex.org/W2056381830
  • https://openalex.org/W2081653606
  • https://openalex.org/W2085362995
  • https://openalex.org/W2097875133
  • https://openalex.org/W2100971409
  • https://openalex.org/W2101537348
  • https://openalex.org/W2112272591
  • https://openalex.org/W2127358734
  • https://openalex.org/W2128163397
  • https://openalex.org/W2135389701
  • https://openalex.org/W2135452643
  • https://openalex.org/W2142536690
  • https://openalex.org/W2152885278
  • https://openalex.org/W2155367962
  • https://openalex.org/W2157107905
  • https://openalex.org/W2172377009
  • https://openalex.org/W2172537579
  • https://openalex.org/W228436677
  • https://openalex.org/W2344797473
  • https://openalex.org/W2461613905
  • https://openalex.org/W2509605041
  • https://openalex.org/W2585221286
  • https://openalex.org/W2587135005
  • https://openalex.org/W2588658987
  • https://openalex.org/W2603629711
  • https://openalex.org/W2734730294
  • https://openalex.org/W2736218432
  • https://openalex.org/W2750884791
  • https://openalex.org/W2754347595
  • https://openalex.org/W2765895204
  • https://openalex.org/W2778866574
  • https://openalex.org/W2791606870
  • https://openalex.org/W2792586008
  • https://openalex.org/W2804182980
  • https://openalex.org/W2808689837
  • https://openalex.org/W2857084657
  • https://openalex.org/W2885726992
  • https://openalex.org/W2886084835
  • https://openalex.org/W2886324797
  • https://openalex.org/W2887981213
  • https://openalex.org/W2903707133
  • https://openalex.org/W2910982860
  • https://openalex.org/W2912260766
  • https://openalex.org/W2912521409
  • https://openalex.org/W2919668365
  • https://openalex.org/W2920148585
  • https://openalex.org/W2930918643
  • https://openalex.org/W2934306424
  • https://openalex.org/W2951912016
  • https://openalex.org/W2965000418
  • https://openalex.org/W2971798013
  • https://openalex.org/W3003273555
  • https://openalex.org/W3013915941
  • https://openalex.org/W3019734846
  • https://openalex.org/W3020696216
  • https://openalex.org/W3041968966
  • https://openalex.org/W3081223874
  • https://openalex.org/W3082881031
  • https://openalex.org/W3086683443
  • https://openalex.org/W3115276438
  • https://openalex.org/W3139026324
  • https://openalex.org/W3193418075
  • https://openalex.org/W3209284197
  • https://openalex.org/W4220704622
  • https://openalex.org/W4221095311
  • https://openalex.org/W4237956560
  • https://openalex.org/W4247223830
  • https://openalex.org/W4283799600
  • https://openalex.org/W69199373
  • https://openalex.org/W850294230