膳食硫胺酶改变鳟鱼（Salvelinus namaycush）的形态并降低其游泳性能

当维生素塑造鱼的生命

湖鳟的食物可以实实在在地改变它们的外貌和游速。本研究探讨常见猎物鱼体内一种破坏维生素的酶，如何可能在破坏恢复五大湖湖鳟的努力——通过减慢它们的速度、使体型消瘦，甚至改变体色。理解这些隐藏的膳食影响有助于解释为什么有些重新引入项目会遇到困难，以及管理者可以采取哪些应对措施。

食物链中隐藏的问题

湖鳟曾在安大略湖繁盛，但因过度捕捞和栖息地变化几近灭绝。如今，管理者从不同来源种群放流养殖场鱼苗，期望重建野生种群。然而，湖中现在以小型猎物鱼为主，如苦鳕和虹鳟，这些鱼含有硫胺酶——一种分解维生素B1（硫胺素）的酶。硫胺素对所有动物（包括鱼类）的能量产生、神经功能和肌肉活动至关重要。当鳟鱼大量摄食富含硫胺酶的猎物时，可能出现硫胺素缺乏，已与繁殖失败和心脏问题相关联。作者想知道：这种饮食是否也会改变幼年湖鳟的生长、游泳能力和外观——以及不同鳟鱼品系是否有不同的应对能力？

将两种鳟鱼品系置于考验

研究人员在相同的水箱条件下饲养来自两个养殖场品系的幼年湖鳟：塞内卡湖和板岩群岛（Slate Islands）品系。这些品系来自接触富含硫胺酶猎物历史不同的湖泊，因此可能存在耐受性差异。约九个月期间，每个品系的一半鱼接受对照饲料，另一半则食用含细菌硫胺酶的饲料，以模拟食用高硫胺酶猎物鱼。研究团队随后测量了鳟鱼在逆流中坚持游动直到疲劳的最高速度、它们是否能在之后恢复、它们的生长速度、体形变化以及皮肤颜色的变化。

游得更慢、体型更消瘦

摄食硫胺酶饲料的鱼在若干关键方面表现较差，而这些方面对野外生存很重要。它们的临界游速——在疲劳前能维持的最高稳定速度——显著降低，且比对照组更早达到疲劳。实验结束时，它们体型也更小，生长速度更慢。体形分析显示，食用硫胺酶的鱼从背到腹的身体深度较浅，呈现出更消瘦的体型。在自然环境中，更深的体型有助于抵御大口捕食者，而稳态持续游动能力对于捕食和躲避危险至关重要。有趣的是，尽管硫胺酶组的游泳表现较差，但它们在疲劳后的恢复能力并未明显变差，或许是因为它们从未达到像更健康鱼那样的高强度耗竭水平。

颜色变化揭示健康线索

研究还发现饮食会改变鱼的体色。总体上，食用硫胺酶饲料的鱼在若干身体部位呈现更多的黄色色素，这种变化可能表明肝脏压力或与代谢问题相关的黄疸。两种品系的红色和绿色色调模式在鳍和尾部出现差异。塞内卡湖品系在硫胺酶饲料下比对照组丧失了一些红色色素，作者认为这可能指向外周组织的血流或心脏功能减弱。尽管体色变化看似表面，但对鱼类而言，它会影响伪装、躲避捕食者、社交信号，甚至反映潜在的器官健康状况。

对恢复野生鳟鱼的意义

对于试图在以富含硫胺酶猎物为主的生态系统中重建湖鳟种群的野生动物管理者而言，这些发现传递了重要信息。会破坏维生素B1的饮食不仅损害繁殖——它还使鱼变慢、改变体形并以可能降低生存率的方式改变体色。与预期相反，长期接触此类猎物历史更久的品系并未明显免受这些影响。结果表明，像板岩群岛的鱼可能更能耐受与硫胺酶相关的压力，谨慎选择品系并配合管理食物网条件，或可提高湖鳟恢复成功的概率。

引用: Therrien, C.A., Baker, P.M., Garner, S. et al. Dietary thiaminase alters morphology and decreases swimming performance of lake trout (Salvelinus namaycush). Sci Rep 16, 5493 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35139-8

关键词: 湖鳟, 硫胺素缺乏, 游泳性能, 五大湖, 鱼类恢复