南海岛礁鱼源产蛋白酶菌株热带芽孢杆菌BTZB2的特性研究

深远海及南海岛礁海域较近海海域受人类活动的影响小,微生物资源丰富。金带齿颌鲷(Gnathodentex aurolineatus)是南海典型的珊瑚礁食肉鱼类之一,其肠道微生物群落具有较高的碳源代谢能力。为挖掘南海典型岛礁鱼类肠道微生物中可培养蛋白酶的菌株资源,从南海渚碧礁海域金带齿颌鲷肠道样品中富集筛选到产蛋白酶菌株BTZB2,其在酪蛋白平板上具有明显水解圈,水解圈直径与菌落直径的比值在第24小时达3.0。从分子水平结合细菌形态学特征及生理生化特性分析,确定该菌株为热带芽孢杆菌(Bacillus tropicus)。该菌株最优产蛋白酶条件为:pH 8、盐度15‰、温度30℃、培养时间48 h、初始菌量105 C F U·m L^(-1)。优化后该菌株发酵48 h后的蛋白酶活力可达319.48 U·mL^(-1),较筛选时菌株的酶活力(124.55 U·mL^(-1))提高了156.5%。在组合1(pH 7、盐度22‰、温度30℃、初始接种量105 CFU·mL^(-1))和组合2(pH 8、盐度15‰、温度30℃、初始接种量105 CFU·mL^(-1))2种优化条件下,发酵第24小时粗酶液的比活力分别达975.34和889.97 U·mg-1,第48小时粗酶液的比活力分别达1836.51和2400.83 U·mg-1。结果表明,热带芽孢杆菌BTZB2具有良好的产蛋白酶能力,可作为南海鱼源功能微生物菌剂资源的备选菌株。

溶藻菌CZBC1在氯化物型盐碱水中对铜绿微囊藻的溶藻效果研究

为研发氯化物型盐碱水体溶藻菌菌剂,选取溶藻菌菌株CZBC1,探讨了滤液组、菌体组、菌液组在初始铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)密度分别为10^(5)和10^(6)个·mL^(-1)的氯化物型盐碱水中对铜绿微囊藻的溶藻效果。结果发现,菌株CZBC1同时具有直接和间接2种溶藻方式,菌株CZBC1的滤液组、菌体组、菌液组作用于铜绿微囊藻时能使藻细胞变形、褪色或破裂,在氯化物型盐碱水体中可以发挥良好的溶藻效果。当初始藻密度为10^(5)个·mL^(-1)时,第6天菌液组的铜绿微囊藻密度可降至2.30×10个·mL^(-1),菌体组降至1.27×10~2个·mL^(-1),对照组为3.67×10^(5)个·mL^(-1),菌液组和菌体组极显著低于对照组(p<0.01),2组的最高溶藻率可达99%以上。当初始藻密度为10^(6)个·mL^(-1)时,第6天菌液组的铜绿微囊藻密度可降至8.30×10^(5)个·mL^(-1),对照组为3.17×10^(6)个·mL^(-1),菌液组显著低于对照组(p<0.05),最高溶藻率为78.8%。从溶藻效果来看,菌液组>菌体组>滤液组。研究表明,溶藻菌CZBC1在氯化物型盐碱水中对铜绿微囊藻具有良好的溶藻效果,可用于氯化物型盐碱池塘中的微囊藻水华防控。

嗜酸乳杆菌对3种弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响

使用益生菌是预防和控制水产养殖细菌感染的非抗生素方法之一。嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)可在机体内分泌抗菌物质,具有抑制有害菌生长、调节肠道微生态平衡和增强抗毒抗病能力等功能。研究了不同氧环境和不同培养基条件下嗜酸乳杆菌、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、哈维氏弧菌(V.harveyi)、溶珊瑚弧菌(V.coral-liilyticus)的生长情况,并通过牛津杯法和液体培养法结合PCR荧光定量技术、高通量测序技术,系统评价了嗜酸乳杆菌对上述弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道菌群的组成和变化的影响。结果显示,在厌氧条件下,哈维氏弧菌的菌量显著高于在好氧环境培养后的菌量(P<0.05)。不同培养基配比对4种细菌的生长均具有显著性影响(P<0.05)。嗜酸乳杆菌对3种弧菌的生长均有良好的抑制效果。在对虾肠道菌群背景下,嗜酸乳杆菌对副溶血弧菌的生长有显著抑制作用(P<0.05)。处理组的弧菌属比例较对照组显著减少,高菌量组的有益菌属均显著增加。研究表明,嗜酸乳杆菌对上述3种弧菌的生长有良好的抑制效果,在对虾肠道菌群背景下对副溶血弧菌的生长也有良好的抑制效果,且能够优化菌群结构。

地衣芽孢杆菌胞外产物消化活性的研究

将地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis的胞外产物置于不同的pH、温度和金属离子条件下,分别测定其蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性的变化。结果表明,当pH为7.5—8.5时胞外产物表现出较高的蛋白酶和淀粉酶活性,胞外产物消化脂肪的最适pH为9.0—10.0。胞外产物水解淀粉、脂肪和蛋白质最适温度分别为60—80、40—60和50—70℃,60℃时蛋白酶活力最大。试验测定了8种金属离子对胞外产物活性的影响,发现Mg2+、Zn2+Cu2+可抑制其水解蛋白质,而Ca2+、Fe3+、Mn2+和Ba2+却无此影响;在胞外产物消化脂肪底物时Co2+、Fe3+、Mn2+和Ba2+均能抑制其活力,而Mg2+、Zn2+能使其消化活力升高,与前者相比,金属离子对淀粉水解的影响相对较小,仅Cu2+有一定的抑制作用,其它离子对其均无明显的影响。还研究了不同胞外产物浓度与生物学活性的相关性,发现当反应体系中胞外产物浓度升高时水解蛋白质的活力会相应降低,但对脂肪的消化活力则与胞外产物的浓度呈正相关。反应体系中胞外产物的浓度在0—132.4μg.ml-1时其水解淀粉的活力随浓度的升高而升高,浓度为191.0μg.ml-1时活力最大,浓度大于191.0μg.ml-1时活力不再变化,稳定在一个较高的水平。

集约化海水养殖尾水高浓度无机氮磷的藻菌协同净化效果

当前,水产养殖造成的农业面源污染问题已引起国家高度重视,农业农村部从2020年起实施水产绿色健康养殖“五大行动”,在全国范围开展生态健康养殖模式推广、养殖尾水治理模式推广、水产养殖用药减量、配合饲料替代幼杂鱼和水产种业质量提升等水产绿色健康养殖技术推广。广东是水产养殖大省,近年正推进水产养殖尾水治理试点,并要求有关部门迅速向全省推广鱼塘尾水处理技术,切实采取措施解决水产养殖尾水问题,以实现养殖水资源节约、集约和高效循环利用,推动水产养殖业绿色循环发展,实现生态效益、经济效益双丰收。

罗非鱼主养池塘水体微生物群落对碳源代谢的动态变化

为摸清养殖池塘水体微生物数量的动态变化和微生物群落对不同碳源物质的代谢性能,跟踪研究了罗非鱼主养池塘水体中微生物的数量变动,并采用Biolog ECO微平板法分析微生物群落对糖类、氨基酸、脂肪、代谢中间产物等四类共31种不同碳源的代谢动态变化。结果显示:在5月至10月的整个养殖季中,水体的异养细菌和芽孢杆菌的数量均较稳定,未出现明显的剧烈变化;水体微生物群落对25种碳源物质的利用较平稳,有9种碳源的利用值高于其他22种碳源,包括糖类中的D-甘露醇、N-乙酰-D-葡萄糖氨和D-纤维二糖,氨基酸类的L-天门冬酰胺和L-丝氨酸,脂肪类的吐温40、吐温80、丙酮酸甲酯,代谢中间产物和次生代谢物中的腐胺等。结果表明,在整个养殖季中,池塘水体微生物的数量和群落对碳源的代谢水平总体均处于相对平稳的状态,但微生物群落对不同种类的碳源选择性存在差异。

池塘水体微生物群落代谢活性的动态变化及其与水质的关系

全程跟踪监测罗非鱼混养池塘的微生物群落代谢活性的动态变化,并分析了微生物群落代谢功能与水质之间的相互关系。结果表明,异养细菌数量和微生物群落代谢活性在各时间点无显著性差异(p>0.05),9月和5月的代谢功能多样性指数均显著高于6月(p<0.01),微生物群落对糖类及其衍生物、代谢中间产物及次生代谢物的平均利用率显著高于氨基酸及其衍生物、脂肪酸及脂类(p<0.05)。不同的微生物群落代谢指标与水质因子的相关性有所差异,其中,水体异养细菌数量与p H值和TOC呈显著负相关(p<0.05);微生物群落代谢活性与PO3-4呈极显著负相关(p<0.01);群落代谢功能多样性与PO3-4呈显著负相关,与NO-2-N呈显著正相关(p<0.05)。微生物群落对糖类及其衍生物、脂肪酸及脂类、代谢中间产物及次生代谢物等碳源的利用率均与PO3-4呈显著的负相关关系,表明磷元素在微生物群落降解不同类型的碳源物质过程中具有重要作用。

地衣芽孢杆菌胞外蛋白酶的纯化及特性分析

研究不同条件对地衣芽孢杆菌De株产生胞外蛋白酶的量及其酶活性的影响,结果表明在pH为7.4—8.2范围内,温度为30℃时,培养8—12h的菌株所分泌胞外产物中的蛋白酶活性最高。实验先以半透膜法收集芽孢杆菌的胞外产物,然后再经过硫酸铵沉淀过夜S、ephadex G-100凝胶层析和DEAE-Cellulose离子交换层析及聚丙烯酰胺凝胶电泳等四个步骤的分离纯化后,可以得到含有3种主要蛋白质(BLP1、BLP2、BLP3)成分的胞外蛋白酶,其分子量分别为66.2KD、31.0KD及约20.1KD,所得纯化蛋白酶的蛋白浓度为0.773μg/mL,蛋白回收率为11.66%。实验还发现,纯化的胞外蛋白酶在100℃下作用30min,仍可保持其活力,可见具有相当的热稳定性,而其酶活最佳的pH和温度条件分别为7.8和45—65℃。酶活抑制实验显示EDTA、铜、钴、镁离子等均可成为其酶活抑制因子;而丝氨酸蛋白酶抑制剂甲基磺酰氟(PMSF)、铁、锰、钡、钙离子等对酶活性没有明显影响;锌则会令之酶活性其部分丧失。

地衣芽孢杆菌De株对凡纳滨对虾粪便的降解效果

采用独立分析法,研究地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis De株降解凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei粪便的效果。所收集对虾粪便先经冻干、粉碎,再溶解于灭菌海水中,分别在不同温度(16、21、26和31℃)、虾粪含量(5、10和20mg·L-1)、芽孢杆菌初始添加量(1、2.5、5和10mg·L-1)等条件下分析地衣芽孢杆菌De株对对虾粪便溶解液中的NH3—N、NO2-—N、NO3-—N、PO4-—P及COD的降解效果。结果表明,地衣芽孢杆菌De株可有效降低样品中COD和NO3-—N的含量,其平均降解率分别高于60%和50%,而NH3—N、NO2-—N、及PO43-—P等的浓度则不断升高;总体而言,地衣芽孢杆菌De株在26—31℃,初始添加量5mg·L-1时对对虾粪便具有较好的降解效果(p<0.05);当粪便溶解液浓度大于10mg·L-1时组间各项参数的差异不显著(p>0.05)。

地衣芽孢杆菌De株之胞外产物对凡纳滨对虾淀粉酶活性影响的体外研究

试验以半透膜法收集地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）De株的胞外产物（extracellular products,ECP）,以匀浆离心法提取凡纳滨对虾（Litopenaeus van-namei）成虾的肝胰腺和肠道消化酶,将芽孢杆菌胞外产物和对虾消化酶按体积比10∶90混合,采用体外分析法研究在不同温度、pH及胞外产物添加量等条件下胞外产物对对虾淀粉酶活性的影响.试验共设A、B、C、D、E 5个试验组,每组三个平行.其中空白组A为地衣芽孢杆菌的胞外产物,试验组B、C组分别为添加了胞外产物的对虾肝胰腺消化酶、肠道消化酶,对照组D、E分别为未添加胞外产物的对虾肝胰腺消化酶和肠道消化酶样品.温度为20～40℃时试验组B、C的淀粉酶活性要明显高于对照组（p〈0.05）,其中肝胰腺淀粉酶和肠道淀粉酶的活性分别提高了25.9%和19.3%,但该温度要远低于芽孢杆菌胞外淀粉酶的最适温度60～90℃.在pH为5～6时,试验组B、C的淀粉酶活性明显高于对照组（p〈0.05）,对虾肝胰腺淀粉酶和肠道淀粉酶的活性分别较对照组提高了33.3%和122.2%,而该pH同样要低于芽孢杆菌胞外淀粉酶的最适pH值（6～9）.此外,研究还表明试验组的淀粉酶活性随胞外产物添加量的升高而降低,即胞外产物在一定条件下可能抑制对虾内源淀粉酶的生物学活性.从本研究看,地衣芽孢杆菌胞外产物在一定程度上可促进对虾的淀粉酶活性,而当胞外产物活性高于0.02 U/mg蛋白质时,对虾淀粉酶活性将受到抑制.

地衣芽孢杆菌De在优质草鱼养殖中的应用研究

运用综合对比分析法探讨了地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformisDe在优质草鱼(Ctenopharyngodon idellus)养殖中的应用效果,其评价指标分别为成活率、水体pH、透明度、溶解氧及水中氨氮、硝酸盐浓度等。结果表明,施用地衣芽孢杆菌De可在一定程度上使水体环境和养殖生产性能得到优化,提高养殖草鱼的成活率,显著降低水体透明度及水中氨氮、硝酸盐含量(P<0.05),使水体pH、溶解氧有利于草鱼的生长。其中施菌组较对照组的成活率、水体pH、溶解氧分别提高了3.2%、3.9%、25.5%,而水体透明度、氨氮及亚硝氮浓度则分别降低了38.5%、74.6%、69.3%。

浮游微藻生态调控技术在对虾养殖应用中的研究进展

微藻技术是一项有机结合藻类生物学、藻类生态学及水生生态系统学的新兴生物技术,它以水体中的浮游微藻为对象,充分运用微藻的生理、生态特点,进而用以调控和优化水体生态环境。文章就当前在水产养殖领域中的微藻生态调控技术的相关研究进行了系统的综述,并对其在对虾养殖中的应用进行了展望。

微绿球藻、隐藻和颤藻竞争氮磷营养的通径分析

分别将微绿球藻、啮噬隐藻和绿色颤藻进行单培养和混合培养,分析其对氮、磷营养盐的吸收及竞争作用。结果表明,3种微藻对氮磷的吸收速率为颤藻>微绿球藻>隐藻,培养至第10天时,无机氮的吸收量分别为13.496、7.533和6.739mg/L,无机磷的吸收量分别为2.165、0.581和0.510mg/L。以通径分析法研究3种微藻两两混合培养时对氮、磷的作用程度,发现微绿球藻和颤藻共培养,二者对氮磷的吸收量均有所降低;微绿球藻和隐藻共培养,微绿球藻对氮磷的吸收起主要作用;隐藻和颤藻共培养,隐藻被颤藻抑制,颤藻对氮磷的吸收远大于隐藻。

铜绿微囊藻对WSSV潜伏感染对虾的致死效应

【目的】明确池塘优势蓝藻对潜伏感染白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的致死效应,为完善养殖对虾病害生态防控技术提供理论依据。【方法】分别设阳性对照组(PC)、阴性对照组(NC)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)活藻组(MAL)和铜绿微囊藻死藻组(MAD),加藻组的铜绿微囊藻初始密度均为106cells/mL,每组各设3个平行,试验周期144 h。除NC组对虾不携带WSSV外,其他组的对虾均经WSSV人工注射感染。采用实时荧光定量PCR-TaqMan探针检测对虾样品中的WSSV携带状况,并通过显微计数法统计铜绿微囊藻细胞数量。【结果】NC组对虾在试验结束时(144 h)的累计死亡率为11.1%;PC、MAL和MAD组的对虾累计死亡率随时间推移呈明显升高趋势,至试验结束时的累计死亡率分别为64.4%、82.2%和88.9%,表现为加铜绿微囊藻(MAL和MAD)组的对虾累计死亡率远高于2个对照组(PC和NC)。MAL、MAD和PC组对虾肌肉样品均携带104copies/g以上的WSSV,其中又以MAD组的WSSV携带量最高。在铜绿微囊藻试验组中,对虾死亡率与铜绿微囊藻呈显著相关(P<0.05),与WSSV的相关性则未达显著水平(P>0.05)。【结论】铜绿微囊藻能有效加速WSSV感染对虾的死亡速率,增加对虾累计死亡率,即使是死亡的微囊藻细胞也能促进对虾体内WSSV的增殖。

虾-鱼-蟹海水养殖池塘细菌数量动态及其与理化因子的关系

对广东省汕尾地区虾-鱼-蟹海水综合养殖池塘的水体和沉积物进行每14 d一次的周期性采样,研究异养细菌、弧菌、芽孢杆菌和粪大肠菌群的变动规律及其与常见理化因子的关系。结果发现,水体环境中各类细菌的数量波动范围为:异养细菌6.4×103～3.00×105CFU/mL,弧菌0.1×103～1.65×104CFU/mL,芽孢杆菌0.06×103～1.09×103CFU/mL;沉积环境中各类细菌数量的波动范围为:异养细菌5.8×105～2.95×107CFU/g,弧菌0.8×104～2.75×105CFU/g,芽孢杆菌6.1×104～5.30×106CFU/g。水体环境异养细菌与沉积环境异养细菌具有显著的线性正相关关系(P<0.05),水体环境异养细菌和芽孢杆菌与水温呈线性正相关,但相关性不显著;芽孢杆菌与DO具有显著的线性正相关关系;弧菌与DO具有线性的负相关关系,但不显著。

磷浓度与氮磷比对蛋白核小球藻氮磷吸收效应的影响

为明确在不同磷浓度及氮磷比(N/P)的协同影响下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长和氮磷吸收特性,文章将微藻培养液中的磷酸盐浓度设为0.50 mg·L^(-1)、0.25 mg·L^(-1)、0.05 mg·L^(-1),并将N/P分别设为32、16、8,每2 d取样测定藻细胞数量和氮磷指标,实验设9个组,每组3平行,周期12 d。结果显示,在低氮磷浓度组藻细胞数量明显低于高氮磷组(P<0.05),氮磷浓度对藻细胞生长的影响远大于N/P(P<0.05);在高氮磷浓度组,当N/P低于8时,藻细胞生长受到限制,当其高于16时,N/P不再成为限制性因子;不同N/P下初始氮磷浓度的影响大于N/P。由藻细胞与氮磷指标的多元回归分析发现,藻细胞数量与氮磷浓度,以及不同取样时间的氮磷浓度等多个因子存在显著线性关系,其中初始氮磷浓度影响较大。上述结果表明,蛋白核小球藻数量与氮磷的消耗呈正相关,以期仅通过调整N/P的方式影响其对水环境中氮磷的吸收,恐难达到良好效果。

地衣芽孢杆菌De株对黄鳍鲷生长及其养殖池塘主要环境因子的影响

运用综合对比分析法,对黄鳍鲷(Sparu slatus)养殖中定期泼洒地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)De的应用效果进行了探讨。结果表明,施用地衣芽孢杆菌De可在一定程度上优化水体环境和养殖生产性能,使养殖黄鳍鲷的成活率、体长增长率和体质量增长率分别提高18.2%、21.0%和312%;显著降低水中氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐(NO2-N)、活性磷酸盐(PO43-P)质量浓度及底泥中有机碳的质量分数(P<0.05),其中养殖前、后期的底泥有机碳质量分数分别较对照组降低49.77%和22.63%,NO2-N、PO34-P质量浓度则总体较对照组降低25.82%和41.00%,NH3-N质量浓度在养殖前、中和后期较对照组降低36.33%、18.10%和14.28%;水体中弧菌数量在养殖后期较对照组降低61.76%,底泥中的总异养细菌数量在养殖中、后期较对照组提高38.61%,整个养殖期间水体及底泥中的芽孢杆菌数量分别较对照组提高15.34%和26.37%。

对虾工厂化养殖的系统结构

对虾工厂化养殖是在人工控制条件下,利用有限水体进行对虾高密度养殖的一种生产方式,它依托一定的养殖工程和水处理设施作为技术支撑,融合无公害生产的管理模式,是一种高效的环境友好型养殖。文章就构建对虾工厂化养殖平台中的各系统环节及该种生产模式的概况作系统综述。

芽孢杆菌胞外产物对凡纳滨对虾蛋白酶活性影响的体外试验

用半透膜法收集地衣芽孢杆菌Bacillus licheniform isDe株的胞外产物(Extracellu lar products,ECP),以匀浆离心法提取凡纳滨对虾Litopenaeus vannam ei的肝胰腺和肠道消化酶,将ECP和对虾消化酶提取液按1∶9(体积比)混合,研究不同温度、pH条件下ECP对对虾蛋白酶活性的影响。结果表明:在不同温度、pH条件下,试验组与对照组没有显著性差异(P>0.05),即地衣芽孢杆菌ECP在体外条件下对对虾蛋白酶活性没有显著性影响;且试验组中芽孢杆菌ECP的添加量与其蛋白酶活性呈负相关。