生物传感器技术有可能彻底改变水产养殖行业,但是选择标记方法,操作模式(独立系统与无线系统)和遥测技术最终取决于生活物种,生活阶段和研究问题。尤其是Aefishbit是一种由三轴加速度计,微处理器,电池和RFID标签组成的小型独立设备,该设备设计为外部连接到OperCulum。这个独特的位置用于提供通过板载算法处理的活动模式(X和Y轴信号)和呼吸频率(Z轴信号)的同时测量。最初证明了在游泳隧道呼吸仪中锻炼鱼的有效性,并用作可靠的工具,用于在此处测试在自由降低的吉尔特黑头泡沫中单个监测全体生物特征的人,在此处测试了面对广泛的生物抗性和非生物压力的鱼类。还评估了标记方法的影响,基于使用具有柔性热乙烯环的Monel穿孔鱼标记,并且在评估后10天发现了10天后发现10天的刺激性损害,operculum损害或gill板性损害的迹象。该设备的自主权是连续记录的6小时,并在实验期间(2 - 8天)定期进行2分钟窗口的可重新编程滞后时间和2分钟窗口的记录时间表。这种过程强调了禁食体重减轻和孔呼吸呼吸之间的负线性相关性,成为呼吸频率是基础代谢率的可靠指标。生物传感信号还强调了在一单年和三年的鱼类中进行比较时,年轻鱼的呼吸率更高和呼吸率提高。此外,AEFISHBIT测量结果证明了严重缺氧期间呼吸频率的普遍增加(2-3 ppm),但是被归类为主动鱼类的个体也具有增加氧气可用性环境中SUP移植逃生反应的体育活动增加。同样,我们还观察到体育活动的总体增加,而储罐空间的可用性下降,这可以有助于建立养殖鱼类的福利标准更严格。最后,呼吸频率的降低是用粘液粘液肠肠肠肠肠球菌在实验感染的鱼类中的寄生肠炎进展的一致诊断标记。总的来说,这项工作构成了使用生物传感器技术作为实验室规模上养殖鱼类的单个全生物行为分析的可靠工具的概念证明,这有助于提高水产养殖行业的动物福利和生产力。
Abstract: Fish were kept for six weeks at three different initial stocking densities and water O 2 concentrations (low-LD, 8.5 kg/m 3 and 95–70% O 2 saturation; medium-MD, 17 kg/m 3 and 55–75% O 2 saturation; high-HD, 25 kg/m 3 and 60–45% O 2 saturation), with water temperature increasing from 19 ◦ C to 26–27 ◦ C. The improvement in growth performance随着库存密度的降低,与皮肤和肠粘膜微生物组的变化有关。微生物组组成的变化在皮肤中较高,而高清鱼类中拟南天异和马西里亚的丰度增加。然而,这些细菌属是互斥的,拟南芥的丰度与通过肝GH/IGF系统的反应性行为和全身生长调节有关,而Massilia与主动行为以及对肌肉而不是肝脏的生长调节过渡相关。在肠道水平上,微生物的丰度显示出两个细菌分类群的相反趋势,使雷氏菌的丰度低,而高清鱼中的prauserella含量很高。这种趋势与上调的宿主基因表达相关,影响免疫反应,上皮细胞更新和非生物应激反应。大多数观察到的反应本质上都是适应性的,它们将推断出新的福利指标,以提高压力弹性。
Marchi, A., Bonaldo, A., Scicchitano, D., Candela, M., De Marco, A., Falciglia, S., 等人 (2023)。通过增加膳食细菌单细胞蛋白水平喂养金头鲷:对生长、血浆生物化学、肠道组织学和肠道微生物群的影响。水产养殖,565,1-11 [10.1016/j.aquaculture.2022.739132]。
尽管有可持续性,但在养殖鱼类中,选择性育种和饲料添加剂之间的协同作用仍然不足。参考(Ref)和选定的吉尔特黑头海bream生长(GS)在14天内用对照(CTRL)饮食喂食。ctrl饮食与三种功能添加剂(基于大蒜和中链脂肪酸的PHY:植物生成型; OA:有机酸混合物与70%的丁酸丁酸钠盐;概率:基于益生菌的有机酸混合物,益生菌,基于枯草菌,枯草脂,脓疱和licheniformes)。然后将这些实验饮食依次以高(PHY/OA = 7.5 g/kg,prob = 2×10 11 CFU/kg; 2周)和低(PHY = 5 g/kg,OA = 3 g/kg,prob = 3 g/kg,prob = 4×10 10 CFU/kg; 10 cfu/kg; 10周)。给定基因型和添加剂的能力来改变鱼类生长的性能,肠道健康以及宿主与其前肠(AI)微生物植物的相互作用。gs鱼显示出更好的生长和饲料转化率,与肠道微生物组成的个体变异性降低有关。PHY添加剂对GS-Phy鱼的肠道转录组有重大影响,并在上皮完整性,鞘脂和胆固醇/胆汁/胆汁盐代谢的上调上调。随着OA添加剂的增长性能,AI杯状细胞区域减少和AI粒细胞浸润的增强与中性粒细胞脱粒标记物的下调相关,与致病属的下降有关发酵和维生素K生物合成推断的途径。杆菌的建立和缺乏AI炎症在两个遗传背景的概率中平行。但是,GS鱼的生长和使用添加剂的饲料越来越好,而Ref Fish中出现了恶化。这种改善与硝酸盐还原kocuria的丰度,上皮细胞维持和增殖的标记的上调以及微生物群可调的蛋白质先素质和泛素化标记的下调有关,支持了上皮的较低的转离和改善的肠道范围。总的来说,吉尔特黑德海bream中营养创新的成功在很大程度上取决于宿主基因组易感性,也取决于肠道菌群cording to to Hologenome理论。
Luca Parma,N.F.P。 (2020)。 饲养密度对Gilthead Sea Bream(Sparus Aurata,L。1758)的生长,消化条件,福利指标和肠道细菌群落的影响。 水产养殖,518(印刷本:2020年3月15日),1-13 [10.1016/j.aquaculture.2019.734854]。Luca Parma,N.F.P。(2020)。饲养密度对Gilthead Sea Bream(Sparus Aurata,L。1758)的生长,消化条件,福利指标和肠道细菌群落的影响。水产养殖,518(印刷本:2020年3月15日),1-13 [10.1016/j.aquaculture.2019.734854]。
尽管有可持续性,但在养殖鱼类中,选择性育种和饲料添加剂之间的协同作用仍然不足。参考(Ref)和选定的吉尔特黑头海bream生长(GS)在14天内用对照(CTRL)饮食喂食。ctrl饮食与三种功能添加剂(基于大蒜和中链脂肪酸的PHY:植物生成型; OA:有机酸混合物与70%的丁酸丁酸钠盐;概率:基于益生菌的有机酸混合物,益生菌,基于枯草菌,枯草脂,脓疱和licheniformes)。然后将这些实验饮食依次以高(PHY/OA = 7.5 g/kg,prob = 2×10 11 CFU/kg; 2周)和低(PHY = 5 g/kg,OA = 3 g/kg,prob = 3 g/kg,prob = 4×10 10 CFU/kg; 10 cfu/kg; 10周)。给定基因型和添加剂的能力来改变鱼类生长的性能,肠道健康以及宿主与其前肠(AI)微生物植物的相互作用。gs鱼显示出更好的生长和饲料转化率,与肠道微生物组成的个体变异性降低有关。PHY添加剂对GS-Phy鱼的肠道转录组有重大影响,并在上皮完整性,鞘脂和胆固醇/胆汁/胆汁盐代谢的上调上调。随着OA添加剂的增长性能,AI杯状细胞区域减少和AI粒细胞浸润的增强与中性粒细胞脱粒标记物的下调相关,与致病属的下降有关发酵和维生素K生物合成推断的途径。杆菌的建立和缺乏AI炎症在两个遗传背景的概率中平行。但是,GS鱼的生长和使用添加剂的饲料越来越好,而Ref Fish中出现了恶化。这种改善与硝酸盐还原kocuria的丰度,上皮细胞维持和增殖的标记的上调以及微生物群可调的蛋白质先素质和泛素化标记的下调有关,支持了上皮的较低的转离和改善的肠道范围。总的来说,吉尔特黑德海bream中营养创新的成功在很大程度上取决于宿主基因组易感性,也取决于肠道菌群cording to to Hologenome理论。
微电子学的最新技术进步以及宽带的卫星通信和覆盖范围使得野外的水生和陆地动物的行为和运动可行。生物传感器设备在农业和实验生物学过程中也越来越多地用于对基本生物学的非侵入性理解。这项研究的目的是设计和验证定制和微型化的三轴加速度仪,以使用可重新编程的时间表协议对农场鱼类进行远程和非侵入性监测。当前的软件包设备(AE-Fishbit v.1s)是一种无备用的独立系统,其长度为14 mm,宽7.2毫米,总质量为600 mg,可从30-35 g监视动物。验证实验是在吉尔特黑头臀部和欧洲鲈鱼的少年中进行的,将设备连接到鱼孔上,以通过测量X轴和Y轴运动加速度来监测体育活动,而operculum呼吸(Z轴)的记录可作为呼吸频率的直接测量。在游泳测试室中进行锻炼的鱼的数据后处理显示,随着鱼速度从1个体长到每秒4个体长度的增加,鱼加速度的指数增加,而氧气消耗(MO 2)和Operculum呼吸之间的紧密线性平行性。在饲养罐中保存的自由驱动鱼类中的初步测试还表明,生物传感器数据记录能够检测出鱼昼夜鱼类活动的变化。低计算负载在数据预处理中使用板载算法的有用性也得到了从低至次最大练习进行验证,从而增加了该过程(与超低能量的微型编程相结合),该系统的自主权最多可以连续录制6 h的系统自治。有关组织损伤,进食行为和应力标记水平(皮质醇,葡萄糖,乳酸)循环水平的视觉观察结果并未在短期内揭示标记的负面影响。尽管血浆水平降低的甘油三酸酯水平显示出短暂的抑制小鱼(海鼻子50-90 g,海鲈100-200 g)。这是一个概念的证据,即微型设备适合于挑战鱼类的非侵入性和可靠的代谢表型来改善整体鱼类性能和福利。