バクテリオプランクトンのコミュニティと、バイオフロックベースのエビの飼育水におけるその時間的ダイナミクスの探索（

Biofloc Technology（BFT）は最近、エビ養殖の持続可能な方法としてかなりの注目を集めています。成功したBFTシステムでは、微生物群集は、水質を改善し、微生物病原体をコントロールする能力において重要な成分と見なされます。しかし、水の飼育におけるバクテリオプランクトンの多様性と、エビの成長とのバクテリオプランクトン群集の組成の変化が文書化されることはめったにありません。この研究では、太平洋の白いエビであるLitopenaeus vannameiが温室駆動のBFTシステムで栽培されました。飼育水サンプルは、5か月間（152日間）毎週収集され、物理化学パラメーターや無機栄養素などの水質変数を監視しました。並行して、16S rRNA遺伝子蒸気を採用して、飼育水微生物叢の時間的パターンを調査しました。生産性、生存率、および飼料変換率は、それぞれ3.2〜4.4 kg/m3、74％-89％、および1.2-1.3であり、成功した超集約型文化を表しています。メタソキソノミックの結果は、非常に動的な細菌プランクトンコミュニティを示しており、文化に対する2つの大きな変化を伴いました。門門のメンバーは、初期段階で水を飼育するのを支配していましたが、アクチノバクテリアは中間段階で支配され、クロロフェレシとTM7は培養後期に支配されました。バクテリオプランクトンのコミュニティは、最初はより変動しましたが、文化が進むにつれて安定しました。興味深いことに、特定のバクテリプランクトングループが文化段階固有の方法で支配していることを観察しました。これらのグループには、ロドバクテラ科、フラボバクテリア科、アクチノバクテリア、およびクロロフレシが含まれます。全体として、我々の結果は、運用上成功したBFTベースの水産養殖システムが、水の飼育における特定の微生物群集の成長とダイナミクスを支持することを示しています。私たちの研究は、持続可能な養殖における微生物の実用的な利用に関する科学的理解を拡大しています。飼育水微生物叢とそのダイナミクスに影響を与える要因を完全に理解することは、効果的な管理戦略を確立するのに役立ちます。

Biofloc technology (BFT) has recently gained considerable attention as a sustainable method in shrimp aquaculture. In a successful BFT system, microbial communities are considered a crucial component in their ability to both improve water quality and control microbial pathogens. Yet, bacterioplankton diversity in rearing water and how bacterioplankton community composition changes with shrimp growth are rarely documented. In this study, the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei was cultivated in a greenhouse-enclosed BFT system. Rearing water samples were collected on a weekly basis for 5 months (152 days) and water quality variables such as physicochemical parameters and inorganic nutrients were monitored. In parallel, 16S rRNA gene pyrosequencing was employed to investigate the temporal patterns of rearing-water microbiota. The productivity, survival rate, and feed conversion ratio were 3.2-4.4 kg/m3, 74%-89%, and 1.2-1.3, respectively, representing successful super-intensive cultures. The metataxonomic results indicated a highly dynamic bacterioplankton community, with two major shifts over the culture. Members of the phylum Planctomycetes dominated in rearing water during the early stages, while Actinobacteria dominated during the middle stages, and Chloroflexi and TM7 dominated during the late stages of culture. The bacterioplankton community fluctuated more in the beginning but stabilized as the culture progressed. Intriguingly, we observed that certain bacterioplankton groups dominated in a culture-stage-specific manner; these groups include Rhodobacteraceae, Flavobacteriaceae, Actinobacteria, and Chloroflexi, which either contribute to water quality regulation or possess probiotic potential. Altogether, our results indicate that an operationally successful BFT-based aquaculture system favors the growth and dynamics of specific microbial communities in rearing water. Our study expands the scientific understanding of the practical utilization of microbes in sustainable aquaculture. A thorough understanding of rearing-water microbiota and factors influencing their dynamics will help to establish effective management strategies.