研究人员整合来自亚洲和拉丁美洲 12 个不同地理区域的 579 个虾类相关微生物组样本数据，还纳入 154 个沿海海水微生物组样本，构建了包含 56,513 个扩增子序列变体（ASVs）的数据库。通过分析发现，虾类相关微生物组与沿海海水微生物组存在显著差异，表明养殖环境对微生物具有选择作用。例如，贫营养型类群如 SAR11 和 SAR86 在虾类微生物组中较少见，而富营养型类群如弧菌目（Vibrionales）、红杆菌目（Rhodobacterales）和黄杆菌目（Flavobacteriales）更为丰富。进一步研究发现，虾类养殖微生物组存在核心进化枝，其中包括一些已知的病原体，如副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus），它是急性肝胰腺坏死病（AHPND）的病原体，会给全球虾类养殖场带来巨大经济损失；同时也有具有潜在益处的微生物，如以Pseudoalteromonas luteoviolaceae为代表的交替单胞菌目（Alteromonadales）成员，能产生抗菌化合物抑制虾类病原体。

在孵化场阶段，虾幼体从无节幼体发育到仔虾，这一过程中存活率对养殖生产力至关重要。研究人员在厄瓜多尔的一个商业孵化场进行研究，跟踪了虾幼体发育过程中微生物组的变化。结果发现，幼体早期微生物组与周围海水相似，随着幼体成熟，与饲料（卤虫）的微生物组相似度逐渐增加，而益生菌（主要为乳杆菌科，Lactobacillaceae）难以在幼体中定植。通过对 130 个养殖池的广泛采样，研究人员发现部分养殖池因副溶血性弧菌大量繁殖导致幼体全部死亡，排除这些异常池后，利用随机森林模型分析发现，微生物组组成仍能解释近 50% 的幼体存活率变化。进一步分析发现，对预测幼体存活率起关键作用的微生物类群大多是多糖降解者，如纤维弧菌目（Cellvibrionales）、噬胞菌目（Cytophagales）和黄杆菌目等，它们能编码多种碳水化合物活性酶（CAzymes）参与多糖降解。此外，红杆菌目成员产生的代谢物可拮抗弧菌病原体。对相关微生物菌株的基因组分析发现，红杆菌目菌株存在参与生长因子（如维生素 B₆和赖氨酸）生物合成基因的水平转移，黄杆菌目菌株存在酰胺水解酶基因和编码 TonB 依赖受体（TBDR）基因的水平转移，这些基因可能在营养补充、蛋白质降解和多糖运输等方面发挥重要作用。

在成虾养殖阶段，研究人员在厄瓜多尔的大型虾类养殖场的 6 个养殖池中，对 226 只成虾进行采样，测量其体重并对肝胰腺和部分肠道微生物组进行测序。肝胰腺微生物组主要由弧菌科（Vibrionaceae）、虫原体目（Entomoplasmatales）和根瘤菌科（Rhizobiaceae）组成，其中虫原体目和根瘤菌科的代表序列与已知生物差异显著。肠道微生物组多样性高于肝胰腺微生物组，且两者存在显著相关性。研究发现，肠道和肝胰腺微生物组组成对虾体重的预测能力较弱（LOO-R²分别为 0.16 和 0.18），与其他家畜肠道生态系统的预测水平相似。相比之下，水质参数（如碱度、硬度、氧化还原电位、氮浓度和蓝藻密度等）对虾平均体重的预测能力较强（LOO-R²=0.63），表明在成虾养殖中，水质对虾生长的影响更为关键。

本研究表明，微生物组组成对虾幼体存活率有很强的预测能力，可解释约 50% 的变化，这为早期评估宿主健康提供了潜在指标。在成虾养殖中，水质是影响虾生长的主要因素，微生物组虽有一定影响，但作用相对较小。未来研究需要深入探究微生物影响虾健康的潜在机制，开发具有遗传可操作性和精确控制环境条件的实验系统，通过对比野生型和突变型微生物菌株，明确其有益或有害作用的遗传决定因素。此外，本研究揭示的虾类相关微生物组的分类和功能多样性，为微生物组工程提供了新方向，有望通过优化微生物组提高虾类养殖产量。