目的:获得不同方案培养海南岛东北部沿岸表层海水中快速生长型细菌的多样性和丰度，从而为海水来源的细菌样本分离以及海洋源病原菌感染预防提供参考。方法:基于分类设计原则，在2021年3月、6月、10月和12月对海南岛东北部沿岸6个地点的表层海水进行收集采样。然后，使用传统沙门菌、弧菌、类鼻疽伯克霍尔德菌、放线菌以及通用海洋细菌培养方案进行细菌的富集培养。之后，使用16S rDNA一代测序和宏基因组测序鉴定细菌物种分类。结果:5种方案共培养到了1 151株快速生长型可培养细菌，可鉴定为66个属，213个种。在不同培养方案中，芽孢杆菌（ Bacillus）和克雷伯菌（ Klebsiella）具有广泛的鉴别优势，并且数量排名前列。方案1的优势属为埃希菌（ Escherichia）、克雷伯菌（ Klebsiella）以及柠檬酸杆菌（ Citrobacter）。在实验已论证的病原菌中，方案1的优势检出菌为肺炎克雷伯菌（ Klebsiella pneumoniae）和大肠杆菌（ Escherichia coli），数量分别为37株和29株，独特检出菌为肠道沙门菌（ Salmonella enterica），数量为7株。方案2的优势属为变形杆菌（ Proteus）、肠球菌（ Enterococcus）和普罗威登斯菌（ Providencia）。方案2的优势检出病原菌为奇异变形杆菌（ Proteus mirabilis），数量为66株，丰度较高的独特检出菌为霍乱弧菌（ Vibrio cholerae），数量为6株。方案3的优势菌属为克雷伯菌 、埃希菌和不动杆菌（ Acinetobacter）。方案3的优势检出病原菌为肺炎克雷伯菌，数量为53株。丰度较高的独特检出菌是医院不动杆菌（ Acinetobacter nosocomialis），共培养到7株。方案4的优势属为弧菌（ Vibrio）和假交替单胞菌（ Pseudoalteromonas），在分离培养海洋性弧菌上具有优势。方案5的优势属为微小杆菌（ Exiguobacterium） 、葡萄球菌（ Staphylococcus）和芽孢杆菌（ Bacillus）。优势检出病原菌为蜡样芽孢杆菌（ Bacillus cereus）和乳酸乳球菌（ Lactococcus lactis），数量为20株和15株，丰度较高的独特检出菌也是乳酸乳球菌。宏基因组测序发现，肺炎克雷伯菌具有显著优势，基因丰度达到51.11%，其次为 Alcanivorax sp.，占比12.57%。 结论:海南岛东北部沿岸表层海水中的细菌具有丰富的多样性，肺炎克雷伯菌在该区域海水中丰度很高。不同培养方案对不同菌属和病原菌的选择性优势不同，个别海洋细菌需要进一步优化培养条件。

贻贝是一类极具经济价值和生态价值的双壳贝类,对其先天免疫防御机制的研究在海洋生物免疫学研究中占据重要地位.血淋巴是贻贝的主要免疫组织,采用贻贝血细胞Nanopore全长转录物组,结合基于SDS-PAGE分析的血清差异蛋白质组学手段,开展了厚壳贻贝血淋巴对不同微生物免疫响应的关键分子挖掘.研究结果表明,在不同微生物诱导后的贻贝血清中,共鉴定到蛋白质44种,其中26种蛋白质表现为在不同微生物胁迫后具有与对照组相比的显著差异表达(P＜0.05),其功能涉及蛋白质折叠保护、细胞自噬与凋亡的调节、活性氧产生、能量代谢调节、细胞解毒功能以及炎症反应调节等.上述蛋白质在不同细菌和真菌胁迫后,其在血细胞中的基因表达量变化趋势存在差异,反映出贻贝对不同细菌和真菌诱导具有不同的响应策略.上述研究结果为了解贻贝先天免疫系统在应对不同类别微生物侵袭过程中,其差异化免疫响应机制,以及贻贝在微生物感染后,特异性标志蛋白质的筛选提供了新的科学依据,也为后续贝类养殖业的健康发展和病害防治提供了思路.

硫酸软骨素钠是一种硫酸化的糖胺聚糖,由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基半乳糖的重复双糖单位组成.硫酸软骨素钠的工业生产是以陆地生物或海洋生物软骨组织为原料,经过特定的提取和纯化工艺制得,被认为具有抗骨关节炎及其他多种潜在的生理活性,在保健食品、化妆品、药品等领域具有广阔的应用前景和发展空间.该文对硫酸软骨素钠的传统制备技术、微生物合成工艺的开发情况与问题,以及基于体外细胞、动物模型和临床随机对照试验的抗骨关节炎活性研究现状进行综述,分析了现阶段研究的局限性并提出相应对策,为进一步规范和开发硫酸软骨素钠提供参考.

倍半萜类化合物在植物、动物、海洋生物及微生物中分布广泛,尤其在菊科植物中分布最多,具有抗肿瘤细胞毒活性、抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化等多种生物活性,也具有保护肝脏、保护神经、预防和治疗糖尿病及提高免疫抑制功能等作用.但是,倍半萜类化合物在抗过敏、抗溃疡、强心、镇痛等方面的生物活性研究较少,并且主要以动物实验、体外研究为主,且在临床应用中的成品较少.今后,需进一步发现新的成分并研究其生物活性,并逐渐深入进行体内研究,并研发成品,在临床中推广应用.

全球气候变化与人类活动导致的CO2 排放息息相关.海洋是净吸收大气CO2 的重要环境,因此影响海洋碳存储能力的生物地球化学过程成为研究热点.海洋微生物的呼吸作用是调节碳"源-汇"转换的关键生物过程之一,呼吸速率是海区碳收支研究的重要参照指标.依据不同生物化学原理,海洋领域研发了多种微生物呼吸速率测定方法.依据海洋水文环境和微生物群落等不同应用场景的差异,使得采用一种或多种方法准确测定呼吸速率具有重要意义.文章着重陈述了各种呼吸速率测定的原理、优缺点和适用范围等,系统分析了常规测定方法和前沿测定技术,为碳中和背景下的海洋碳汇关键过程解析提供技术选择的理论支撑.

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用.然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO2,而碳源与汇的评估忽视了钙化、同化和沉积过程带来的整体碳汇价值及牡蛎礁生态系统功能带来的碳汇效应.因此,有必要重新认识牡蛎礁生境的碳汇价值.一方面,牡蛎礁生境的碳源和碳汇需要从牡蛎礁自身的整体碳循环中进行评估,包括牡蛎礁系统中的沉积、钙化、呼吸作用及侵蚀、再悬浮和再矿化作用;另一方面,牡蛎礁生态系统服务引起的碳汇效应需从牡蛎礁的生态系统服务价值角度进行评估,将生态系统服务价值及碳价值进行关联,从而纳入碳汇核算体系.从实现海岸带可持续增汇角度出发,综述了牡蛎礁生境中碳的源与汇;阐述了容易被人们忽视的微生物在牡蛎礁生境碳汇中的作用;以保护和生态修复为目的,进一步提出可实现牡蛎礁生境最大潜在碳汇的策略,以期为实现海洋负排放及践行"国家双碳战略"提供理论和技术支撑.

微藻是地球上光合微生物的原始种类之一,由于其生长周期较短、生长速率较快和生产高附加值产物的潜力而被广泛开发利用.然而,在微藻放大生产的过程中极易受到高盐等非生物胁迫的不利影响,极大地限制了微藻的生产力.因此,了解微藻盐胁迫响应的分子机制将有助于耐盐藻株的快速建立.本文总结了真核微藻和原核蓝藻响应盐胁迫的各种参与蛋白及其具体作用机制,包括转运蛋白维持离子稳态、积累渗透调节物质、抗氧化防御机制、信号蛋白和脂质积累等;同时综述了已被开发利用的天然耐盐藻包括杜氏盐藻(Dunaliella salina)、盐生隐杆藻(Aphanothece halophytica)、皮克绿球藻(Picochlorum sp.)和海洋绿藻(Chlamydomonas W80)等微藻及其耐盐基因的研究进展;最后讨论了典型盐响应基因在优良藻种选育中的价值与应用前景.

南极和北极区域存在着苔原、冻土、海洋、冰川、湖泊和高山等多种地质地貌,其低温、干燥、强辐射和贫瘠等环境形成了独特而多样化的微生物群落,是微生物资源的宝库.本文对极地微生物的低温酶、多糖以及其代谢产物(抗菌活性物质、表面活性剂、色素、挥发性有机物等)的功能和应用进行了概述,综述了极地微生物及其模式菌株的种类和保藏量,以及极地微生物专利申请和相关研究机构的现况,探讨了在极地微生物勘探中关于可培养性、宏基因组方法以及大数据的挑战.

目的 选取3种海洋赤潮甲藻为研究对象,从广西涠洲岛海域来源细菌中筛选出高效溶藻的菌株,研究菌株的溶藻效果和初步作用机制,为开展赤潮的防治工作奠定基础.方法 采用细菌发酵液与甲藻共培养来测定菌株的溶藻活性,检测藻细胞中丙二醛和抗氧化相关酶系统的响应规律,分析甲藻胞外溶解性有机物组成,并通过KEGG和CAZy数据库预测目标菌株合成溶藻物质的能力.结果 从24株细菌中筛选到15株对至少一种甲藻表现出溶藻活性的菌株,总阳性率为62.5％,菌株M026对3种甲藻均表现出显著的溶藻效果.添加10％的M026发酵无菌滤液,共培养3d后,3种甲藻细胞死亡率均高达95.0％.生理生化响应表明,在M026发酵无菌滤液胁迫下,甲藻细胞膜脂过氧化损伤严重,3种抗氧化相关酶(SOD、CAT和APX)活性先增加后下降,且三维荧光光谱检测到藻细胞内溶产物为类富里酸和类蛋白类物质.通过全基因组分析,菌株M026含有溶藻活性的次级代谢产物生物合成基因,及多种降解植物细胞壁的酶.结论 菌株M026可作为微生物溶藻菌剂的候选菌株.

多不饱和脂肪酸属直链脂肪酸,是机体生物膜的关键结构组分,它可以调控糖脂代谢及激素代谢,具有促进发育、提高免疫力和预防疾病等多种益生功能,对机体健康具有十分重要的作用.因此,多不饱和脂肪酸在食品、医药和饲料等多个领域均表现出重要的应用价值和广阔的开发前景,市场需求持续上升.与传统的海洋生物提取法相比,微生物合成法具有生产周期短、工艺简单、对环境友好等优势,近年来利用微生物细胞工厂生产多不饱和脂肪酸等微生物油脂逐渐成为科学界和工业界的研究热点和发展趋势.解脂耶氏酵母作为一种非常规产油酵母,因其具备高产油脂和脂肪酸的天然能力,因此成为了代谢工程改造微生物生产多不饱和脂肪酸的首选底盘细胞之一.本文首先介绍了多不饱和脂肪酸的来源及其天然合成途径;然后总结归纳了当前利用代谢工程策略改造解脂耶氏酵母生产多不饱和脂肪酸的研究现状;最后对利用解脂耶氏酵母细胞工厂生产多不饱和脂肪酸存在的主要瓶颈问题和未来发展趋势进行了探讨,期望为未来高效合成多不饱和脂肪酸微生物细胞工厂的构建提供理论支持与思路.