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.

目的 优化海洋来源的蓝灰异壁放线菌OUCMDZ-413突变株CRM05的发酵条件,提高浅蓝霉素H的发酵产量并测定其对海洋环境病原细菌的抑菌活性.方法 探索培养基组成、接种量、种龄、发酵天数、盐度、pH、碳源、氮源、前体以及大孔吸附树脂添加量,再采用单因素实验和正交实验确定最优发酵条件.结果 优化后浅蓝霉素H的最佳发酵条件为:摇瓶发酵11d(28℃、180 r/min)、装液量150/500 mL(体积分数)、优化培养基(20 g可溶性淀粉、10 g蛋白胨、10 g酵母浸膏、4g NaCl、4gCaCO3、0.1 g2-吡啶甲酸、40gXAD-16大孔吸附树脂、1L陈海水、灭菌前用1 mol/L盐酸调节pH 6.5)、2％接种量、5 d种龄(即菌落的A6002.72).结论 以优化条件发酵菌株CRM05,浅蓝霉素H的分离产量达到434 mg/L,是优化前液体发酵产量的10倍和优化后固体发酵产量的1.6倍.浅蓝霉素H可显著抑制3种海洋弧菌—溶藻弧菌、创伤弧菌和副溶血弧菌,其最小抑菌浓度分别为8、16和16 μg/mL,活性强于环丙沙星(相应的最小抑菌浓度分别为64、64和32 μg/mL).

[背景]由水产致病菌导致的病害不断暴发,寻找安全有效的抗生素替代品是目前生产的迫切需求.人们通常过于关注益生菌效应,而对其安全性评价重视度不够.[目的]分析我国海水养殖系统中不同来源枯草芽孢杆菌菌株的表型及遗传特征,并寻找绿色安全且具有多重抑菌作用的菌株.[方法]以 2009-2021 年从我国海水养殖系统中分离的 37 株枯草芽孢杆菌为对象,利用纸片扩散法(K-B法)检测其对不同抗生素的抗性;利用培养基平板法测定淀粉酶、蛋白酶和溶血能力;通过PCR方法检测枯草芽孢杆菌溶血相关基因携带风险;采用牛津杯法测定其对副溶血弧菌、溶藻弧菌、爱德华氏菌、哈维氏弧菌、美人鱼发光杆菌和假交替单胞菌等 6 种病原菌的抑菌作用;并对候选益生性枯草芽孢杆菌的安全性进行评估.[结果]药敏检测结果显示,37 株枯草芽孢杆菌对甲氧苄啶、吡哌酸、链霉素表现出强耐药性,对磺胺嘧啶表现出中等耐药,对头孢噻肟、环丙沙星、舒巴坦的耐药率低,对克拉霉素、诺氟沙星、氟苯尼考、氟甲喹、复方新诺明、四环素表现为完全敏感.蛋白酶、淀粉酶活性测试结果显示,37 株枯草芽孢杆菌能不同程度地水解酪蛋白和淀粉.溶血性测试结果显示,37 株枯草芽孢杆菌中有 4 株出现溶血现象,而 8 个溶血相关基因在 37 株枯草芽孢杆菌中均有检出,溶血表型与检测基因关联分析表明,产生溶血现象的菌株与其溶血基因携带间无直接相关性.抑菌试验分析表明,37 株枯草芽孢杆菌均对 2 种及以上病原菌有抑制作用,对 6 种病原菌均具有良好抑菌作用的有 2 株(菌株Bs4 和Bs7).对凡纳滨对虾的安全试验表明,菌株Bs4 对凡纳滨对虾具有高安全性,7 d对虾存活率为 100％.[结论]通过对 37 株枯草芽孢杆菌生理代谢表型、遗传特性及病原拮抗特性进行比较分析,揭示了我国海水养殖系统中枯草芽孢杆菌具有多元化的表型及遗传特征,并筛选出一株生态安全且具有多重抑菌活性的益生性枯草芽孢杆菌,为水产养殖病害防控、开发抑菌类微生态制剂及水产养殖行业健康绿色发展提供了理论基础和技术支撑.

全球气候变暖和水体富营养化导致拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)逐渐扩散并在大量湖泊和水库形成水华,其产生的毒素对水生态系统和人类健康构成威胁,实验系统研究了枯草芽孢杆菌发酵液在不同条件下对拟柱孢藻的剂量效应关系、抑藻机制及持续时间,并分析了处理过程中胞内有机物释放的风险.结果表明,10 μL/L的枯草芽孢杆菌发酵液处理初始密度为2.26×109 cells/L拟柱孢藻4d后抑制率达到90.48％,并在第5天接近100％.抑制效果受处理水体的pH和水温影响较小.低剂量的枯草芽孢杆菌发酵液(5 μL/L)处理1d后拟柱孢藻的光合系统受到抑制,并使超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加.但2d后拟柱孢藻又能恢复生长.高浓度发酵液(10 μL/L)导致拟柱孢藻在1d内光合系统的完全失活,并且裂解释放了大量有机物,这些大量释放的胞内有机物在5d内能降低至6.27 mg/L.扫描电镜(SEM)显示处理组拟柱孢藻藻丝横隔收缢收缩加剧,细胞表面出现明显褶皱和萎缩,并有大量细胞裂解残体.总体而言,采用枯草芽孢杆菌控制湖泊和水库的拟柱孢水华是一种可行的方法.

目的:探讨芽孢杆菌产溶藻活性物质对酸碱度、温度、反复冻融等的耐受性,获得其最佳运输、贮存和使用条件.方法:在链状亚历山大藻的藻液中添加经不同条件处理的活性物质,显微计数获得藻细胞变化曲线.结果:获得的溶藻活性物质的活性在20～60℃范围内稳定,碱性条件下(pH＞9)活性降低,反复冻融15次后溶藻率仍大干90％,4℃冰箱中保存6个月溶藻率为90％左右.结论:芽孢杆菌产的溶藻活性物质具有较好的热稳定性和耐酸性,反复冻融多次对其影响较小,适合较长时间贮存.

大黄鱼是我国重要的海水养殖鱼类,随着大黄鱼养殖规模的扩大,病害也日益增多,其中细菌性疾病是造成大黄鱼疾病暴发、死亡的重要病原.近年来,哈维弧菌(Vibrio harveyi)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、杀香鱼假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、鰤鱼诺卡菌(Nocardia seriolea)等细菌造成了大黄鱼养殖重大经济损失.为寻找大黄鱼主要致病菌的拮抗菌,用于大黄鱼细菌病的生态控制,作者对大黄鱼及周边环境进行了拮抗菌的分离和鉴定.以哈维弧菌、杀香鱼假单胞菌作为拮抗活性筛选指示菌,用纸片法(KB)、菌落接种法从大黄鱼体内、养殖池周边土壤、藻类、芦苇等筛选出具抗菌活性物质菌株10株;分离菌株用16S rDNA通用引物序列分析鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.)、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)、类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)、赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sp.)、弧菌(Vibrio sp.)和异常球菌(Daenococcus sp.)等.对具较强抑菌活性的碱性杆菌NBPa-7(Alcaligenes faecalis)和芽孢杆菌NBlm-36(Bacillus amyloliquefaciens)进行了抑菌活性测定,结果表明NBPa-7对溶藻弧菌、杀香鱼假单胞菌有良好拮抗作用,抑菌直径分别为23.20 mm、12.00 mm;NBlm-36对创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、哈维弧菌、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、大肠杆菌(Escherichia coli)及葡萄球菌(Staphylococcus sp.)有拮抗作用,抑菌直径为6.00 mm-14.00 mm.胞外抑菌产物对热、酸、碱有较好耐受性.将拮抗菌以1×108CFU/ind腹腔注射成年鼠、口喂新生鼠,48 h内未出现毒性和死亡,将拮抗菌以3×108CFU/ind腹腔注射大黄鱼,2周内未出现发病死亡,大黄鱼内脏未发生病变,白细胞未出现明显升高现象,初步表明拮抗菌株不具有致病力.

目的 对采集自南海中部1 781 m沉积环境的1株曲霉属真菌Aspergillus flavus SCSIO F025进行次生代谢产物及活性研究.方法 通过优化培养条件对菌株进行规模发酵,发酵产物采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20、HPLC等色谱学方法进行化学分离,利用NMR、MS等波谱学技术并结合文献进行化合物的结构鉴定,应用纸片扩散法及DPPH自由基清除法对化合物进行初步抗氧化和抗菌活性测试.结果 从菌株SCSIO F025中分离鉴定5个单体化合物:penicillivinacine(1)、arthrographol(2)、dehydroxypaxilline(3)、ditryptophenaline(4)、kojic acid(5).其中化合物1和2为首次从黄曲霉中分离得到.化合物1对溶藻弧菌和藤黄微球菌有弱的抑制活性,化合物2表现出显著抗氧化及溶藻弧菌和藤黄微球菌抑制活性,化合物3对溶藻弧菌和肺炎克雷伯杆菌有抑制活性.

从健康斜带石斑鱼肠道中分离出3株形态特征不同的菌株,经革兰氏染色、氧化酶及触酶反应筛选出3株革兰氏阳性球菌,通过生化鉴定和16S rRNA测序结果发现他们分别为粪肠球菌、乳酸片球菌和乳酸乳球菌,命名为WYZ-1、WYZ-2和WYZ-3.选取嗜水气单胞菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、哈氏弧菌以及大肠杆菌以琼脂扩散法测定WYZ-1、WYZ-2和WYZ-3的抑菌活性,结果表明WYZ-3对大肠杆菌无抑制作用,对溶藻弧菌、副溶血弧菌、哈氏弧菌和嗜水气单胞菌都有较显著的抑制作用,其中对溶藻弧菌和副溶血弧菌抑菌效果最好,抑菌直径为21.5～23.5 mm;粪肠球菌和乳酸片球菌均对5种致病菌有抑制作用,抑菌直径为9.5～22.5 mm.利用药敏纸片琼脂扩散法检测WYZ-1、WYZ-2和WYZ-3对34种常用抗生素的药敏性,结果表明3株乳酸菌均对氨基糖类、喹诺酮类多数、复方新诺明、多粘菌素B和氨曲南表现为耐药,对青霉素类多数、四环素类、大环内脂类及克林霉素和氯霉素敏感;WYZ-3对头孢类抗生素表现为敏感,WYZ-1和WYZ-2则对大部分头孢类抗生素表现为耐药.本研究表明三株乳酸菌均具有广谱抑菌性和对绝大多数抗生素有耐药性.

为研究卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)组织蛋白酶B(Cathepsin B,CatB)基因的表达特征和功能,应用RT-PCR和RACE技术获得卵形鲳鲹CatB(TroCatB)基因的全长cDNA.TroCatB cDNA全长为2181 bp.其中5′UTR和3′UTR分别为391和797 bp,ORF为993 bp,推定编码330个氨基酸残基,推定分子质量和理论等电点分别为36.37 kD和5.73.蛋白结构预测TroCatB蛋白具有信号肽(1Met-18Ala)、前体肽(25Leu-64Gly)和一个典型木瓜蛋白酶家族半胱氨酸结构域,含107Cys、277His、297Asn 3个蛋白酶催化活性位点.同源性分析显示TroCatB蛋白与其他脊椎动物的同源性为67.0％—90.9％,成熟肽区与其他脊椎动物的同源性为73.7％—92.4％.NJ系统发育树显示卵形鲳鲹和其他鱼类聚为一支,与髙体鰤距离最近.实时荧光定量PCR检测TroCatB基因mRNA在健康卵形鲳鲹各组织中均有表达,在脾脏中表达最高;在溶藻弧菌感染后,TroCatB基因在脾脏、头肾组织中的mRNA表达水平显著上调(P<0.05),脾脏在感染6h后,其表达量达到峰值,头肾则是在12h达到峰值.以上结果表明,TroCatB蛋白的结构域和催化活性位点在遗传进化过程中保守,TroCatB基因参与了机体对细菌免疫的相关生理活动,在卵形鲳鲹先天性免疫防御中发挥重要作用,为进一步阐明TroCatB在免疫过程中的功能以及其对病原的抗病机理提供参考.

藻华是一种全球性的生态灾害,利用海洋溶藻菌治理藻华是藻华治理领域的一个研究热点.文章旨在揭示一株嗜盐杆菌对中肋骨条藻的溶藻作用机理,对溶藻作用下中肋骨条藻细胞形态结构进行了观察,并测定了相关的生理参数,同时研究了溶藻作用对藻细胞光合作用的影响并比较了与氮代谢、抗氧化系统相关酶活性的变化.结果 表明,溶藻作用使得中肋骨条藻细胞链状结构发生断裂,细胞多以单细胞形态存在且单细胞长度显著增加,最终细胞原生质体在细胞一端形成泡状后逐渐膨胀破裂.同时,溶藻作用下中肋骨条藻细胞内总蛋白质含量、叶绿素a含量、总氮含量、Fv/Fm、Y(Ⅱ)以及与氮代谢相关的硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶的活性均显著降低,而与抗氧化系统相关的丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性显著上升.溶藻物质显著抑制了中肋骨条藻对氮的吸收利用,细胞的正常代谢活动受阻,最终影响到细胞的繁殖分裂.同时细胞内活性氧的增加可能改变了细胞膜的通透性,大量胞外物质透过细胞膜进入细胞内而使细胞膨胀破裂死亡.