珊瑚益生菌筛选及其益生特性分析

【目的】挖掘珊瑚潜在益生菌并明确其益生特性,为珊瑚益生菌资源库提供新材料,也为珊瑚疾病的微生物防治研究提供理论依据。【方法】分别以蛋白酶和β-葡萄糖苷酶活性筛选胞外酶产生菌株,以溶珊瑚弧菌为指示菌筛选具拮抗活性的菌株,以紫色杆菌为指示菌筛选有群体淬灭活性的菌株,通过16S rRNA测序对所获菌株进行种属鉴定,然后利用缸内添加试验验证益生菌的抗病功能,并通过全基因组分析预测益生菌的益生特性。【结果】通过原位模拟培养法,从7种珊瑚样品中共分离纯化获得271株细菌,其中,136株具有蛋白酶活性,87株具有β-葡萄糖苷酶活性,20株具有群体淬灭活性,28株对溶珊瑚弧菌有拮抗活性。既能产生胞外酶又具有拮抗活性或群体淬灭活性的菌属有芽孢杆菌属、假芽孢杆菌属、微小杆菌属、鲁杰氏菌属、鞘脂菌属、假交替单胞菌属、弧菌属、微球菌属、诺卡菌属和鞘氨醇单胞菌属。益生菌抗病作用缸内验证试验发现,芽孢杆菌GXU-Z9株能有效维持鹿角杯形珊瑚的光合效率和虫黄藻密度,保护珊瑚免受溶珊瑚弧菌引起的白化现象。基于全基因组数据分析发现,芽孢杆菌GXU-Z9株具有非常活跃的氨基酸代谢和运输能力,具备为珊瑚宿主提供必需和非必需氨基酸的潜力;通过产生对珊瑚有益的化合物(抗生素等)而抵御弧菌感染,并通过降解纤维类或蛋白类颗粒物质来补充珊瑚能量需求;同时,其全基因组中包含多种氨基酸生物合成相关基因及B族维生素合成相关基因,具有为珊瑚宿主提供氨基酸和维生素以获得能量的潜力。【结论】芽孢杆菌GXU-Z9株能有效维持鹿角杯形珊瑚的光合效率和虫黄藻密度,展现出良好的抗病功能;芽孢杆菌GXU-Z9株全基因组中含有编码几丁质酶和β-葡萄糖苷酶的相关基因,能大量合成珊瑚的必需氨基酸和维生素等营养物质,具有辅助珊瑚消化碳水化合物的酶类物质、提供氨基酸和维生素等益生特性。