海洋细菌抑菌活性菌株的筛选

从不同海区的海洋底质、生物样、水样中分离到 480株海洋细菌 ,其中包括 1 50株芽孢细菌和 1 0 8株粪大肠杆菌 .利用纸片法对其抑菌活性进行检测 ,结果表明 :1 1 7株海洋细菌具有抑菌活性 ,占总分离菌株的 2 4.4% ;一般细菌、芽孢细菌、粪大肠杆菌的抑菌活性菌株分别占各供测菌株的 1 7.1 %、2 7.3 %、3 5.2 % ;抑菌活性菌株的比例与样品来源密切相关 ,且各类海洋细菌的抗菌谱有很大的不同 .

环境内分泌干扰物——邻苯二甲酸酯的生物降解研究进展

邻苯二甲酸酯是一类重要的合成有机物,主要用作增塑剂来提高塑料树脂的机械性能尤其是柔韧性.近年来,由于在全球范围内的广泛使用,在环境中的普遍存在,以及其内分泌干扰毒性,邻苯二甲酸酯受到了人们越来越多的关注.微生物降解被认为是邻苯二甲酸酯完全矿化的主要途径.邻苯二甲酸酯的降解机制与途径已经在细菌中得到广泛的研究,但是在真菌领域的报道还很少见.本文主要概述了邻苯二甲酸酯的环境污染现状,介绍了其对人和动物的健康危害,并且综述了邻苯二甲酸酯微生物降解的研究进展,包括降解菌的种类、降解的代谢途径及相应的分子机制,以及真菌对邻苯二甲酸酯的降解研究等.

海洋微生物抗菌活性的初步研究

从南海、东海、黄海等海域的海洋底质、生物样品中分离到1003个海洋微生物菌株,包括520株放线菌、111株真菌、222株常温细菌和150株耐热细菌。通过纸片法对其抗菌活性进行筛选,结果发现321株海洋微生物具有抑菌活性,占总分离菌株的32.0%。放线菌、真菌、常温细菌、耐热细菌的活性菌株比例分别为39.6%,32.4%,17.1%,27.3%。具有抑菌活性的菌株比例与样品来源密切相关,生物样品来源的细菌抑菌活性较高的菌株比例较底质样品来源的要高,而海洋放线菌与海洋真菌结果相反。各类海洋微生物菌株的抗菌谱有很大的不同。

热带太平洋深海微生物的若干生理生态特征

从2001年春、秋季于热带太平洋区采集到的深海样品中共分离到110株微生物,从中挑取31株进行形态特征和对环境理化因子适应特征的研究,同时利用Biolog微生物自动鉴定系统进行菌种鉴定和碳源代谢分析.结果表明:31株微生物中2株为酵母,21株为革兰氏阳性细菌,8株为革兰氏阴性细菌,来自底质的细菌菌株阳性菌占优势,而海水、蓝藻中阴性菌居多;温度、盐度、pH适应性试验表明,严格意义上的狭适性微生物不到总数的1/3,而具有较宽生态幅的广适性微生物占有相当大的比例.另一方面,耐冷菌、中度嗜盐菌和抗碱菌在这些微生物中的比例很高,同时,来自蓝藻的菌株大多数在4℃下不生长,而来自上覆水和底质的菌株可在4℃生长,这些都体现了微生物对生存环境的响应.31株微生物经Biolog鉴定12株得出鉴定结果.15株革兰氏阳性细菌对95种碳源的利用能力分析表明,不同菌株可利用碳源的数目从3种到46种不等,差异很大,体现了深海微生物营养类型的极大多样性;同时,发现有8种碳源可被一半以上的受试菌株所利用,这些碳源均是微生物各类代谢途径中的重要中间代谢物.

海洋真菌及其生物活性物质多样性研究

海洋微生物种类繁多,是筛选新药的丰富资源宝库。近些年来,作为海洋微生物中重要的组成部分的海洋真菌正成为研究的热点,越来越受到国内外学者的关注。本文详细概述了海洋真菌的定义、分布、海洋真菌研究的历史和现状、其所产生的生物活性物质多样性以及存在的问题。

海洋真菌及其活性物质的研究概况

海洋微生物种类繁多 ,是筛选新药的丰富资源宝库 .陆地真菌是仅次于放线菌的多产抗生素的微生物类群 ,而海洋真菌正在成为海洋药源微生物研究的新热点 .海洋真菌产生的生物活性物质已经引起研究者的关注 ,并将成为海洋药物的重要来源 .本文结合国内外文献报道 ,阐述了海洋真菌及其活性物质的研究情况 .

三大洋深海沉积物样品可培养真菌多样性研究

深海真菌是深海微生物的重要组成之一,在深海环境生态系统中起着非常重要的作用,但目前人们对于深海沉积物中的真菌群落多样性关注较少.本研究对来自东太平洋、南大西洋和西南印度洋(三大洋)的15个沉积物样品进行真菌的分离培养,共获得175株真菌,包括93株酵母菌和82株丝状真菌.基于形态学观察和ITS序列的系统发育分析显示,93株酵母分别属于红冬孢酵母属(Rhodosporidium)和胶红酵母属(Rhodotorula)的两个种[海洋红酵母(Rhodosporidium paludigenum)和胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)].82株丝状真菌分别属于曲霉属(Aspergillus)、枝孢属(Cladosporium)、青霉属(Penicillium)、链格孢属(Alternaria)、镰刀菌(Fusarium)、支顶孢属(Acremonium)、茎点霉属(Phoma)、麦轴梗霉属(Tritirachium)、毛壳菌属(Chaetomium)、外瓶霉属(Exophiala)、侧齿霉属(Engyodontium)、肉片齿菌属(Sistotrema)、裂褶菌属(Schizophyllum)、腥掷抱菌属(Tilletiopsis)和Hormonema.其中曲霉属为丝状真菌中的优势属,占总菌株的47.6%.上述研究结果表明大洋深海沉积物中存在着较为丰富的真菌资源,有助于加深我们对于不同大洋区域深海环境中真菌群落结构的认识.

热带太平洋活性微生物菌株的筛选和鉴定

从热带太平洋的生物、海水、沉积物样品中分离到细菌、酵母和霉菌共475株.选择8个指示菌并采用圆形纸片法对分离菌株的发酵液进行抗菌和抗肿瘤活性筛选,获得20个具有抗菌和/或抗肿瘤活性的微生物菌株.细菌、酵母和霉菌活性菌株的筛选得率都比较低,分别为5.4%、2.2%和3.4%,其原因可能与纸片的发酵液的添加量较少和菌株发酵条件的控制有关.同时采用分子生物学方法鉴定了活性菌株,除4株未有结果外,其余菌株分归为9个属,其中芽孢杆菌属7株、占活性菌株的35%,盐单胞菌属2株、占10%,其它菌属各1株、占5%.抑菌谱分析表明,大多数活性菌株对革兰氏阳性细菌具有抑制作用,而来源于鱼体的菌株抑菌谱较广,对细菌、真菌均有拮抗作用,另外还发现一株酵母(Rhodosporidium toruloides)可抑制金黄色葡萄球菌.作者提出“活性指示(activity index)”参数,对活性菌株的抗菌谱和活性强度进行综合评估,也表明源于鱼体的菌株的活性指示值较高.这4株芽孢杆菌尤其是DY-Y-11A1A菌株,具有潜在的后续开发价值.

基于16S rDNA和看家基因序列分析技术的鲍鱼养殖水体弧菌种类的鉴定

采用TCBS选择性培养基从厦门某鲍鱼养殖场的养殖水体中分离到19株细菌.经16S rDNA序列分析,所有菌株均属于弧菌属(Vibrio),且与最近似的弧菌模式种的同源性都在98.99%以上.由于弧菌种间16S rDNA序列相似度极高,无法仅靠16S rDNA序列比对来鉴定这些菌株到种的水平.16S rDNA序列的系统发育分析也显示,大多数菌株与弧菌模式种无法归为一簇,表明16S rDNA基因在弧菌种的分类鉴定上分辨率不高.进一步采用基于4种看家基因(rpo A、pyr H、gap A和top A)的多位点序列分析技术(MLSA)对分离到的弧菌菌株进行分类鉴定,结果显示19株海洋弧菌归于溶藻弧菌(Vibrio alginalyticus)与魔鬼弧菌(Vibrio diabolicus)2个种,表明这两种弧菌是该鲍鱼养殖场水体环境中的优势弧菌种,在鲍鱼养殖弧菌病害防治方面需要重点关注.此外,看家基因与16S rDNA基因的多态性分析表明,4种看家基因的多态位点比率均高于16S rDNA.4种看家基因串联后的多态位点比率高达41.1%,远高于16S r DNA基因的13.4%,表明看家基因相较于16S rDNA基因有着更高的分辨率,更适合于海洋弧菌的分类鉴定.

南海4种珊瑚附生可培养真菌多样性分析

本研究利用从南海采集的4种珊瑚分离附生真菌,并通过菌株的分类鉴定及系统发育分析获得珊瑚附生可培养真菌的多样性信息.选用酵母麦芽糖琼脂培养基(YM)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、马丁氏培养基(Martin)、察氏琼脂培养基(CDA)和孟加拉红培养基(RBM)等5种培养基,采用平板涂布法培养分离附生真菌,基于ITS-rRNA基因序列对真菌菌株进行鉴定和系统发育分析.从4种珊瑚上共分离获得10个属的120株真菌,分别是:青霉属(Penicillum)56株、曲霉属(Aspergillus)25株、枝顶孢属(Acremonium)2株、枝孢属(Cladosporium)5株、毕赤酵母属(Meyerozyma)14株、隔孢伏革属(Peniophora)2株、拟茎点霉属(Phomopsis)1株、裂褶菌属(Schizophyllum)1株、梗孢酵母属(Sterigmatomyces)13株、篮状菌属(Talaromyces)1株.通过对不同珊瑚品种分离获得的附生真菌的比较,发现小叶鹿角珊瑚(Acropora microphthalma)和花鹿角珊瑚(Acropora floride)上分离到的菌株多样性最高,包含6属10种.进一步的分析发现不同珊瑚样品上真菌种类分布有较大差异,隔孢伏革属和裂褶菌属真菌均分离自小叶鹿角珊瑚,梗孢酵母属和篮状菌属均分离自角孔珊瑚(Goniopora sp.),扁脑珊瑚(Platygyra sp.)上则分离到拟茎点霉属.同时还发现不同培养基分离真菌的能力不同,YM培养基分离的菌株最多,CDA培养基分离真菌的多样性最多.以上的研究结果表明,南海珊瑚上存在大量且丰富的真菌资源,可以为后续生物活性物质的开发利用提供良好的菌种资源.

雅浦海沟深海沉积物可培养真菌多样性及其反硝化能力研究

自雅浦海沟4个站位的12个沉积物样品中分离得到38株真菌菌株,基于形态观察和ITS序列信息对所得菌株进行分类鉴定,发现它们分别属于青霉属(Penicillium,17株)、曲霉属(Aspergillus,7株)、篮状菌属(Talaromyces,1株)、枝孢属(Cladosporium,6株)、赭霉属(Ochroconis,1株)、Meyerozyma属(1株)、梅拉菌属(Meira,1株)、Cystobasidium属(2株)、Wallemia属(1株)和红酵母属(Rhodotorula,1株)等10个属.其中青霉属、曲霉属和枝孢属菌株为优势菌株,分别占分离菌株总数的44.7%、18.4%和15.8%;而Wallemia属(节担菌纲)菌株是首次从深海环境中分离到.利用PCR技术在分离的深海真菌菌株中检测nir K和P450nor两种反硝化关键酶基因,结果显示nir K基因可在黄曲霉(Aspergillus flavus)、黑曲霉(Aspergillus niger)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、枝孢菌(Cladosporium sp.)、枝状枝孢(Cladosporium cladosporioides)和产黄青霉(Penicillium chrysogenum)等6种真菌菌株中检测到,而P450nor基因仅在黄曲霉菌株中检测到.同时还通过富集培养方法从上述沉积物样品中分离获得两株反硝化枝孢菌.结果表明,雅浦海沟深海沉积物环境中存在着丰富的真菌资源,它们在深海环境氮循环中起着一定作用,这将增强人们对深海环境可培养真菌多样性及其生态作用的认识.

裂褶菌MCCC 3A00233对菲、荧蒽降解作用的研究

采用平板和液体培养技术,研究了1株海洋源裂褶菌(Schizophyllum commune MCCC 3A00233)降解多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)类化合物菲、荧蒽的效率及机理。结果表明:裂褶菌MCCC 3A00233对菲、荧蒽具有较高的耐受性,在质量浓度高达200mg/L的平板上,菌丝生长的抑制率≤25%;当菲、荧蒽的质量浓度为50mg/L时,菌株生长最快,培养10d对菲、荧蒽的降解率≥80%,降解产物对植物、微生物的毒性大大减小。另外,该菌对菲、荧蒽的降解作用主要是通过产生锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP),其次为木质素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)和漆酶(Laccase)而起作用的,其中Lip和Laccase在该菌降解菲、荧蒽的起始阶段发挥重要作用。这些结果表明,裂褶菌MCCC 3A00233是1株高效降解菲、荧蒽的白腐真菌,可用于海水中PAHs类污染物的降解。

普里兹湾沉积物样品产油真菌筛选及胞内脂肪酸成分分析

对中国第29次南极科学考察获得的南极普里兹湾海域23个站位的深海沉积物样品进行了真菌分离培养,共获得了11个属的21株真菌,分别是:青霉属(Penicillium,9株)、枝孢属(Cladosporium,3株)、支顶孢属(Acremonium,1株)、短梗霉属(Aureobasidium,1株)、孢盘菌属(Botryotinia,1株)、散囊菌属(Eurotiales,1株)、外瓶霉属(Exophiala,1株)、镰孢菌属(Fusarium,1株)、丛赤壳属(Nectria,1株)、茎点霉属(Phoma,1株)、帚枝霉属(Sarocladium,1株).南极普里兹湾海域的真菌多样性较高,其中青霉属菌株最多,占总菌株比例为42.85%,是普里兹湾真菌中的优势属,其次为枝孢属菌株,占总菌株比例为14.29%.分别用尼罗红和氯化三苯基四氮唑(TTC)对这21株菌进行产油筛选,得到8株产油菌,分属于Penicillium(2株)、Aureobasidium(1株)、Cladosporium(1株)、Eurotiales(1株)、Exophiala(1株)、Fusarium(1株)、Sarocladium(1株)等7个属,这些产油菌产油量大致在20.1%到52.0%之间.对这8株菌的产油量和胞内脂肪酸成分进行分析,结果表明:这些产油菌所含的基本为短链脂肪酸,且不饱和脂肪酸含量较高,适合作为生物柴油的生产菌株.

OSMAC策略指导下深海真菌Stachybotrys sp.3A00409次级代谢产物的研究

以OSMAC策略为指导,研究深海真菌Stachybotrys sp.3A00409的次级代谢产物多样性,对其燕麦大米培养基发酵产物中与原始培养基具有差异的部分进行靶向分离,共得到7个单体化合物,鉴定为丁内酯类化合物butyrolactone-Ⅰ(1)、butyrolactone-Ⅲ(2)、butyrolactone-Ⅱ(3)、2-O-methylbutyrolactone-Ⅱ(4)、萘类化合物methyl-6-acetyl-4-methoxy-5,7,8-trihydroxy-naphthalene-2-carboxylate(5)、吡喃酮衍生物pyrophen(6)和阿魏酸(7)。抗肿瘤实验结果显示化合物1,2,7对人口腔上皮癌KB细胞表现出了较强的增值抑制作用,IC_(50)在1.18~1.34μg∙mL^(-1)。

海洋微塑料污染与塑料降解微生物研究进展

塑料垃圾在近海、大洋水体和沉积物中均广泛存在,并不断累积,对海洋生态系统构成了重大威胁,引起了国际社会的高度关注。本研究从环境生态和塑料降解微生物两个角度回顾了近几年相关方向上的研究进展,包括国内外海洋塑料特别是海洋微塑料在近海与深海等环境中的分布与丰度,以及近海、大洋等环境中降解菌多样性及其降解机制。总体而言,微塑料广泛分布在多种海洋环境,特别是在河口和近海的海水和沉积物,近岸沙滩,以及大洋环流中心;目前已报道的塑料降解菌及其降解酶主要来自陆地土壤和塑料垃圾处理环境,并以聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)降解菌和降解酶的研究最为深入。当前,中国科学家已在近海、大洋深海(深渊)以及极地等大洋环境中,开展了微塑料分布特征和丰度调查,并在生态危害方面开展了研究,但在海洋塑料降解微生物方面还鲜有报道。塑料在海洋环境中的最终归宿以及微生物在塑料降解过程中的作用亟待评估,建议在大洋深海科考中整体布局、联合开展这两个方面的相关研究。

细菌对引发赤潮相关藻类的杀藻作用研究综述

工业革命以来,由于人类生产活动影响的急剧增加,水生生态系统富营养化状况加剧,与富营养化密切相关的赤潮在世界范围内频发,其已然成为了一种全球性的海洋灾害问题。赤潮的发生会破坏海洋生态系统,并且对水产养殖业构成极大的威胁。尽管目前已有物理和化学方法用于赤潮的治理,但是其投入成本巨大,且可能会对环境造成不利的影响,因此,迫切需要寻找更有效的方法来预防赤潮的发生和减少赤潮带来的不利影响。研究发现,某些细菌具有抑制藻类生长甚至杀死藻类的功能,在防治赤潮方面表现出巨大的潜力。近年来,越来越多具有杀藻功能的细菌被分离鉴定出来,使得对其杀藻方式和作用机制也有了更深入的了解。现通过对杀藻细菌的分布、种类及杀藻作用机理进行梳理和总结,展望杀藻细菌在防治赤潮领域未来的重点研究方向,以期为开发新的赤潮治理方法提供借鉴和帮助。

海洋真菌沃氏霍塔霉Hortaea werneckii 13对聚氨酯塑料的降解特性

近年来,塑料污染问题不断加重,聚氨酯作为一种常见塑料,其废弃物对环境的污染不容忽视。相对于填埋、焚烧及各种物理或化学回收手段,生物处理被认为是最环保的方法,利用微生物降解塑料也是目前的研究热点。本研究从太平洋深海沉积物中分离到一株海洋真菌沃氏霍塔霉Hortaeawerneckii13,该菌可以降解水性聚氨酯ImpranilDLN。衰减全反射傅里叶变换红叶光谱(attenuated total reflectance-fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)和气相色谱-质谱联用技术(gaschromatography-massspectrometry,GC-MS)分析结果表明,该菌株通过断裂多元醇酯基的酯键和氨基甲酸酯基的脲键降解Impranil DLN。此外,H.werneckii 13也能够利用固态聚酯型聚氨酯作为唯一碳源生长,并使聚酯型聚氨酯薄膜发生明显失重与侵蚀。以上结果表明海洋真菌H.werneckii 13在聚氨酯废弃物生物降解及其无害化处理方面有一定的开发价值和应用潜力。

尼罗红染色法筛选产油酵母及定量检测胞内油脂含量的研究

【目的】建立产油酵母筛选以及胞内油脂含量测定的简便方法。【方法】利用尼罗红与胞内油脂成分结合后在紫外光照射下发出荧光且荧光强弱与油脂含量相关的原理。通过在添加尼罗红的培养基中培养酵母,并观察菌落荧光的方法对385株深海酵母进行产油脂菌株筛选,利用26S rDNA D1/D2区序列分析方法对筛选获得的产油酵母菌株进行鉴定,并以其中的一株高产油脂酵母(2A00015)为试验菌株,建立了一套尼罗红染色快速测定油脂含量的方法。【结果】获得22株产油酵母,其中油脂含量最高可达62.9%,经分子鉴定后显示这22株酵母分别属于(Candida viswanathii)、近平滑假丝酵母(Candidaparapsilosis)、粘质红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)、汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)、季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)以及Rhodosporidium paludigenum酵母。尼罗红染色快速测定油脂含量方法的最佳检测条件为:菌悬液OD600小于1.2,尼罗红浓度0.5 mg/L,染色时间5 min,激发波长488 nm,发射波长570 nm。该测定方法得到相对荧光强度与称重法得到油脂含量呈正相关性,R2=0.9637。

2株深海来源真菌次级代谢产物的研究

目的对2株深海来源真菌Graphostroma sp. MCCC 3A00421和Aspergillus sp. MCCC 3A400414进行化学成分和生物活性研究。方法采用溶剂萃取、柱色谱层析及半制备HPLC等方法对2株深海真菌的发酵产物进行化学分离,通过理化性质及波谱学方法并参阅文献进行化合物结构鉴定,并初步评价其细胞毒活性。结果从菌株3A00421的发酵产物中分离得到了4个化合物,经鉴定其结构分别为3,5-dimethyl-8-methoxy-3,4-dihydroisocoumarin(1)、6-O-methylreticulol(2)、nectriapyrone(3)、demethyl nectriapyrone A(4);从菌株3A00414中分离得到了5个化合物,经鉴定其结构分别为(22E,24R)-麦角甾-5,7,22-三烯-3β-醇(5)、WIN 64821(6)、diorcinol(7)、9-十八碳烯酸(8)、9,12-十八碳二烯酸(9)。其中化合物6具有中等强度的细胞毒活性,其IC_(50)为7.14～15.78μmol/L。结论深海真菌是重要的活性物质来源和生物资源,本研究首次从深海来源Graphostroma属真菌的代谢产物中发现了2个异香豆素和2个苯并吡喃酮类化合物。