近日，我院海水蟹育种与增养殖研究团队在微生物领域国际顶级学术期刊《Microbiome》（最新影响因子14.9）在线发表题为《Keystone microbial isozyme enhances crustacean growth by utilizing L-citrulline》的研究论文（图1）。

图1. 研究成果在Microbiome上发表

生长速率与肌肉产量是决定动物养殖生产效率的核心指标。甲壳类动物生长迟缓主要表现为增速显著下降与肌肉发育不足，严重制约养殖经济效益。该团队选育的三疣梭子蟹快速生长新品种“科甬1号”（GS-01-003-2013）虽在标准化养殖和管理条件下培育，个体间仍表现出显著生长表型分化，提示非宿主遗传因素（尤其是肠道微生物）在生长表型决定中具有关键作用。本研究通过整合微生物共现网络与丰度分析，从“科甬1号”快、慢速生长群体肠道中鉴定出一株低丰度但具关键调控功能的核心类群——海滨玫瑰变色菌（Roseovarius litoreus），其在快速生长个体肠道中的丰度显著高于生长迟缓个体。膳食添加该菌可显著促进凡纳滨对虾及不同表型蟹类（包括“科甬1号”、野生型及生长迟缓个体）的生长性能。

机制解析表明，海滨玫瑰变色菌通过与肠道菌群功能协同，利用微生物源同工酶精氨酸琥珀酸合成酶（ASS）与精氨酸琥珀酸裂解酶，介导L-瓜氨酸向 L-精氨酸转化，进而激活潜在受L-精氨酸调控的NO–sGC–PKG信号通路，经 MyoD依赖途径驱动肌肉发育。实验验证显示，抑制ASS活性可阻断促生长效应，回补海滨玫瑰变色菌则可恢复通路功能；该菌编码的ASS结构较宿主源酶更为精简且催化效能更高，敲除ASS核心结构域将完全消除菌体对L-瓜氨酸的代谢能力及促生长作用，而回补野生型菌株可通过重建微生物源L-瓜氨酸代谢通路有效挽救梭子蟹生长迟缓表型。该研究揭示了“肠道稀有关键类群—功能同工酶—氨基酸代谢—宿主肌肉发育”重塑甲壳动物生长表型的关键作用链条；既突破了传统微生物生态学依赖“丰度中心论”推断宿主表型的范式局限，也为甲壳动物促生长益生菌的精准挖掘提供了全新策略（图2）。

图2. 海滨玫瑰变色菌的筛选及其利用同工酶促进三疣梭子蟹生长的作用机制

本文第一作者为林维钏博士，叶央芳研究员、周集中教授和张利民研究员为共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金项目资助。原文链接https://link.springer.com/article/10.1186/s40168-026-02496-5。