陳四清,李 杰,韓 茵,唐 磊,白海盟,劉長琳,鄒安革,祁自忠
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東 青島 266071;2.中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院,山東 青島 266003;3.山東安源水產(chǎn)股份有限公司,山東 煙臺 265600)
仿刺參(Apostichopusjaponicus)養(yǎng)殖以其單種類產(chǎn)值最高和每年20%的增長速度,成為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要支柱之一。2011年度山東省仿刺參的養(yǎng)殖面積達(dá)5.3萬hm2,年產(chǎn)量7.1萬t(超過全國總產(chǎn)量一半),年產(chǎn)值達(dá)160億元[1]。然而,近年來隨著刺參養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,各種病害接踵而至,嚴(yán)重制約了該產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展[2]。
仿刺參保苗期和養(yǎng)成期發(fā)生的“腐皮綜合征”波及面廣、傳染性強(qiáng)、死亡率極高,給仿刺參養(yǎng)殖造成了慘重的經(jīng)濟(jì)損失[4]。其癥狀主要表現(xiàn)為厭食、搖頭、腫嘴、排臟、身體萎縮、口部潰爛乃至體表大面積潰瘍;每年的1~4月養(yǎng)殖水體溫度較低時(shí)(<8℃)是發(fā)病高峰期,這種病在育苗場多發(fā)生在2、3月,池塘養(yǎng)殖則多發(fā)生在3、4月,其高感染率通常引起成參50%的死亡率和稚參的全部死亡,屬于急性死亡[3]。而燦爛弧菌(Vibriosplendidus)是引起養(yǎng)殖刺參“腐皮綜合征”的主要病原菌之一,其致病力強(qiáng),既能引起仿刺參表皮潰瘍,也能誘發(fā)幼參爛胃病[5-6]。燦爛弧菌也是海水魚類的重要致病菌之一,可引發(fā)大菱鲆(Scophthalmus maximus)、牙鲆(Paralichthysolivaceus)、大西洋鮭(Salmosalar)、鱒魚(Squaliobarbusourriculus)、鱸魚(Lateolabraxjaponicus)等患多種疾病。病魚明顯特征為尾部有出血點(diǎn),皮膚腐爛,嚴(yán)重的形成潰瘍;背鰭、胸鰭、尾鰭的鰭條基部充血;肝臟腫大、糜爛;腎臟糜爛等癥狀[7]。
為了控制仿刺參病害的發(fā)生,許多養(yǎng)殖戶選擇大量使用抗生素,而長期使用抗生素會導(dǎo)致藥物的殘留、養(yǎng)殖環(huán)境惡化、病原耐藥性增強(qiáng)等負(fù)面影響。而且,由于仿刺參病害病因的復(fù)雜性,病原的多樣性、區(qū)域性和不確定性,給養(yǎng)殖生產(chǎn)中的防治增加了難度,且易造成生產(chǎn)中藥物的濫用[8]。近些年來,抗生素已經(jīng)陸續(xù)被許多國家明令禁止作為飼料添加劑來使用,并嚴(yán)禁直接向養(yǎng)殖水域中潑灑抗生素[6]。人們開始努力尋求抗生素的有效替代方法,如水產(chǎn)疫苗的開發(fā)、免疫增強(qiáng)劑的研究和水產(chǎn)益生菌的應(yīng)用。在此過程中,益生菌以其能夠抑制病原微生物,調(diào)節(jié)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡,增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力,促進(jìn)生長、無污染和毒副作用等優(yōu)良的功效而逐漸被人們所重視,并在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中得到越來越多的關(guān)注。芽孢桿菌(Bacillustoyoi)是第一類應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中的益生菌,有效地降低由于愛德華氏菌侵染引起的日本鰻鱺(Anguillajaponica)鰻苗的死亡[9]。此后益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。如今國內(nèi)外成功研制并常用的有益菌種包括光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌、芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌等[10]。而目前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖中允許使用的芽孢桿菌菌種有枯草芽孢桿菌(B.subtilis)、地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)、巨大芽孢桿菌(B.megeterium)、短小芽孢桿菌(B.pumilus)等[11]。
在本研究中,采用不同的培養(yǎng)基和泥樣加熱的方法對青島市紅島仿刺參養(yǎng)殖區(qū)泥樣中的可培養(yǎng)細(xì)菌進(jìn)行分離純化及16SrRNA基因序列分析。在通過菌種的安全性、抑菌活性和毒性測試后,用于仿刺參幼參的燦爛弧菌拮抗實(shí)驗(yàn),并篩選出對燦爛弧菌有顯著拮抗作用的潛在有益菌,在仿刺參養(yǎng)殖中將有良好的應(yīng)用前景。
實(shí)驗(yàn)用健康幼參購自山東蓬萊,平均體長為(4.00±0.78)cm,平均體質(zhì)量(0.95±0.07)g。將實(shí)驗(yàn)用健康幼參在水溫18~20℃的條件下馴化3d后開始試驗(yàn),馴化期間不投喂任何飼料。
2012年2 月,從紅島仿刺參養(yǎng)殖區(qū)無菌采集表層5cm的底泥,用10倍體積的無菌海水對底泥進(jìn)行稀釋混勻后置于50mL離心管中,設(shè)置2組平行。一管直接靜置15min取上清,另一管置于80℃水浴20min,再靜置15min后取上清。分別將2管上清液配制成0、10-1、10-2、10-34個(gè)不同的稀釋濃度,每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)平行組;并各取100μL涂布于2216E及TCBS瓊脂平板;于28℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)。
根據(jù)菌落形態(tài)(菌落的大小、顏色、透明度、邊緣是否規(guī)則、濕潤或干燥、菌落突起、凹陷或平坦等)特征挑取不同菌落,分別在2216E及TCBS瓊脂平板上進(jìn)一步劃線純化,純化后的菌株保存至-80℃的超低溫冰箱。
采用酚-氯仿法[12]提取純化的菌株基因組DNA,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(電泳條件為100V,30min)。再用細(xì)菌16SrDNA通用引物B8F-B1510(由上海博尚生物技術(shù)有限公司合成)擴(kuò)增16SrRNA基因序列,上游引物 B8F序列為:5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’,下游引物 B1510序列為:5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’。PCR產(chǎn)物于1%瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測,并在253nm波長下觀察。用DNA膠回收試劑盒(購自北京博邁德生物科技有限公司)純化PCR產(chǎn)物,將PCR產(chǎn)物送至北京六合華大基因科技股份有限公司進(jìn)行測序,測序結(jié)果通過NCBI的BLAST檢索系統(tǒng)(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Blast/)進(jìn)行同源序列比對。
將分離鑒定的燦爛弧菌LJ08接種于2216E平板培養(yǎng)基上,28℃恒溫培養(yǎng)24h后,用無菌生理鹽水將細(xì)菌從平板上洗下,制成1010CFU/mL的菌懸液。人工感染試驗(yàn)于預(yù)先消毒的盛有1.5L砂濾海水的玻璃燒杯中進(jìn)行。挑選32頭個(gè)體大小相當(dāng)?shù)慕】涤讌?,?頭一組,分別設(shè)實(shí)驗(yàn)組和空白對照組,每組2個(gè)平行。實(shí)驗(yàn)組的感染濃度為107CFU/mL,空白對照組不加菌。整個(gè)試驗(yàn)期間不投喂任何飼料,水溫保持在18~20℃,充氣培養(yǎng)。及時(shí)清理排出的內(nèi)臟,每隔3d,徹底換水1次,補(bǔ)加菌懸液1次,保持107CFU/mL的感染濃度,連續(xù)3周,觀察發(fā)病、排臟和死亡情況。
挑選17株分離純化的可培養(yǎng)細(xì)菌分別接種至綿羊血瓊脂平板[13](購自青島奕維生物科技有限公司)上;置于28℃恒溫培養(yǎng)18~24h后觀察菌落形態(tài)及溶血情況。以大腸桿菌JM109(Escherichiacoli)為陰性對照。
選擇無溶血性的可培養(yǎng)細(xì)菌分別與前期分離獲得的燦爛弧菌LJ08在2216E平板上進(jìn)行牛津杯法抑菌實(shí)驗(yàn),28℃恒溫培養(yǎng)24h后,觀察抑菌情況。
選擇對燦爛弧菌LJ08有明顯抑菌作用的細(xì)菌分別接種于2216E平板培養(yǎng)基上,28℃恒溫培養(yǎng)24h后,用無菌生理鹽水將細(xì)菌從平板上洗下,制成1010CFU/mL的菌懸液。毒性試驗(yàn)于預(yù)先消毒的盛有1.5L砂濾海水的玻璃燒杯中進(jìn)行。挑選個(gè)體大小相當(dāng)?shù)慕】涤讌⒂糜谠囼?yàn),每6頭1組,每株菌為1組設(shè)3個(gè)平行。以107CFU/mL的浸泡濃度,對仿刺參進(jìn)行毒性試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)期間不投喂任何飼料,水溫保持在18~20℃,充氣培養(yǎng)。每隔3d,徹底換水1次,補(bǔ)加菌懸液1次,保持107CFU/mL的浸泡濃度,連續(xù)2周,觀察仿刺參排臟情況。
海泥中3株可培養(yǎng)細(xì)菌通過菌種的安全性、毒性和抑菌效果測試后用于仿刺參幼參的燦爛弧菌拮抗實(shí)驗(yàn)。分別將這3株細(xì)菌和泥樣中分離獲得的燦爛弧菌LJ08接種于2216E平板培養(yǎng)基上,28℃恒溫培養(yǎng)24h后,用無菌生理鹽水將細(xì)菌從平板上洗下,制成1010CFU/mL的菌懸液。
挑選個(gè)體大小相當(dāng)?shù)慕】涤讌B(yǎng)殖于預(yù)先消毒的盛有2L砂濾海水的玻璃燒杯中,每12頭1組。其中空白對照組未做任何處理,陽性對照組僅添加濃度為1010CFU/mL的燦爛弧菌菌懸液2mL。設(shè)計(jì)3組拮抗組,每組分別添加濃度為1010CFU/mL的一株海泥可培養(yǎng)細(xì)菌和燦爛弧菌菌懸液各2mL。每組設(shè)3個(gè)平行。整個(gè)試驗(yàn)期間不投喂任何飼料,水溫保持在18~20℃,充氣培養(yǎng)。每隔3d,徹底換水1次,補(bǔ)加菌懸液1次,保持原有的浸泡濃度。連續(xù)觀察2周,統(tǒng)計(jì)幼參排臟率,并計(jì)算保護(hù)率(%)={(陽性對照組平均排臟率-試驗(yàn)組平均排臟率)/陽性對照組平均排臟率}×100%。在拮抗實(shí)驗(yàn)的第12d,取1mL各實(shí)驗(yàn)組換水前的幼參養(yǎng)殖海水進(jìn)行系列稀釋,定量涂布TCBS瓊脂平板檢測實(shí)驗(yàn)水體中燦爛弧菌數(shù)量的變化。采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件Duncan法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。
采用海洋細(xì)菌2216E培養(yǎng)基培養(yǎng)菌株LJ06。菌株的形態(tài)、主要生理和生化反應(yīng)指標(biāo)參照Xu[24]的方法進(jìn)行。
從紅島仿刺參養(yǎng)殖區(qū)表層5cm的新鮮海泥中共分離獲得27株可培養(yǎng)細(xì)菌(見表1)。其中通過2216E培養(yǎng)基從未經(jīng)加熱處理的上清液中共分離獲得14株(LJ01-LJ09,LJ23,LJ25,LJ26,LJ31,LJ35)。除 了LJ04、LJ23、LJ25和LJ26屬于厚壁菌門(Firmicutes),其余10株分布在變形菌門(Proteobacteria),其中包括燦爛弧菌LJ08。通過TCBS培養(yǎng)基從未經(jīng)加熱處理的上清液中共分離獲得3株,均屬于變形菌門,分別為LJ43(燦爛弧菌),LJ-8(食環(huán)芳烴弧菌),LJ42(科爾韋爾氏希瓦氏菌)。通過2216E培養(yǎng)基從80℃加熱處理后的上清液中分離獲得10株可培養(yǎng)細(xì)菌(LJ10,LJ12,LJ27,LJ29,LJ30,LJ32-34,LJ39,LJ40),均分布在厚壁菌門;通過TCBS培養(yǎng)基從80℃加熱處理后的上清液中未分離獲得菌株。
在未經(jīng)加熱處理的海泥上清液中,變形菌門的細(xì)菌占總菌數(shù)的71.4%,均屬于γ-變形菌綱;而厚壁菌門占28.6%。加熱處理后,從海泥上清液中分離獲得的10株可培養(yǎng)細(xì)菌,7株屬芽孢桿菌屬(Bacillus),只有LJ40屬類芽孢桿菌屬和LJ29、LJ30屬動(dòng)性球菌屬。
表1 紅島仿刺參養(yǎng)殖區(qū)泥樣中可培養(yǎng)細(xì)菌的分離及16SrRNA基因序列分析Table 1 Identification of the culturable predominant bacteria isolated from sea cucmber area in Hongdao by 16SrRNA gene sequencing
續(xù)表1
浸泡感染實(shí)驗(yàn)第2天,仿刺參開始排臟,同時(shí)陸續(xù)出現(xiàn)發(fā)病癥狀,主要表現(xiàn)為身體萎縮、體表潰爛、口圍腫脹并出現(xiàn)潰爛白斑、管足松弛失去附著力而脫落至杯底,最后死亡。連續(xù)3周浸泡感染實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)組的排臟率達(dá)(56.25±6.12)%,死亡率為(43.75±6.33)%,對照組無一例死亡。無菌取人工感染后發(fā)病的仿刺參病灶組織涂布于TCBS平板,均可分離到大量菌落形態(tài)高度一致的細(xì)菌,其菌落形態(tài)、大小均與LJ08菌株相同。16SrDNA測序分析與LJ08菌株一致。
通過加熱處理的方法從仿刺參養(yǎng)殖區(qū)海泥中分離到的多為芽孢桿菌。挑選17株分離純化的可培養(yǎng)細(xì)菌經(jīng)綿羊血瓊脂平板溶血性的檢測,發(fā)現(xiàn)LJ25、LJ30、LJ33和LJ34具有明顯的β型溶血性,除LJ30其余3株均屬于芽孢桿菌屬(見表2)。
選擇9株無溶血性的可培養(yǎng)細(xì)菌(LJ04、LJ06、LJ09、LJ23、LJ26、LJ29、LJ31、LJ35和LJ40)以及不能在綿羊血瓊脂平板生長的LJ01、LJ03、LJ05和LJ32,分別與前期分離獲得的燦爛弧菌LJ08采用牛津杯法進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),共篩選出3株對燦爛弧菌有抑菌圈的細(xì)菌,分別為LJ03,LJ04和LJ06,其中LJ06最為明顯(見圖1)。
選擇LJ03,LJ04和LJ06,分別以107CFU/mL的浸泡濃度,對仿刺參幼參進(jìn)行毒性試驗(yàn)。經(jīng)2周的連續(xù)觀察,3株細(xì)菌對幼參均無刺激排臟的作用,且實(shí)驗(yàn)期間無幼參死亡,說明這3株海泥可培養(yǎng)細(xì)菌對仿刺參是安全的,可以作為潛在的有益菌。
圖1 3株海泥可培養(yǎng)細(xì)菌(LJ03,LJ04和LJ06)體外拮抗?fàn)N爛弧菌LJ08(牛津杯法)Fig.1 In vitro activity of three bacterial isolates(LJ03,LJ04and LJ06)against Vibrio splendidus LJ08with Oxford cup assay
在先前的毒性實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)仿刺參幼參排臟現(xiàn)象往往先于死亡,而且比較容易觀察,因此選擇排臟率作為潛在有益菌拮抗?fàn)N爛弧菌的指標(biāo)。選擇LJ03,LJ04和LJ06這3株細(xì)菌進(jìn)行仿刺參幼參燦爛弧菌的拮抗實(shí)驗(yàn)。其中陽性對照組和添加LJ04拮抗組在實(shí)驗(yàn)的第一天就發(fā)生排臟現(xiàn)象,LJ03拮抗組和空白對照組的幼參分別是在第二天和第三天出現(xiàn)排臟,而LJ06拮抗組僅在第九天出現(xiàn)排臟。實(shí)驗(yàn)3d后各實(shí)驗(yàn)組排臟現(xiàn)象趨于穩(wěn)定,直至第九天再次出現(xiàn)持續(xù)排臟現(xiàn)象。LJ06拮抗組3個(gè)平行僅在第九天出現(xiàn)1例的排臟。在實(shí)驗(yàn)的第十二天,添加LJ04、LJ03和LJ06拮抗組實(shí)驗(yàn)水體 中的燦 爛弧菌數(shù) 量分別為 (1.12±0.20)×106CFU/mL、(7.31±1.10)×105CFU/mL和(1.74±0.40)×105CFU/mL,而陽性對照組燦爛弧菌數(shù)量為(2.31±0.70)×107CFU/mL,LJ04、LJ03和LJ06拮抗組與陽性對照組差異顯著(P<0.05),進(jìn)一步說明了3株海泥可培養(yǎng)細(xì)菌對燦爛弧菌均有不同程度的抑菌作用,與牛津杯抑菌試驗(yàn)結(jié)果一致。經(jīng)過2周的人工拮抗實(shí)驗(yàn),空白對照組的累計(jì)排臟率為(5.00±1.00)%;僅添加燦爛弧菌的陽性對照組累計(jì)排臟率為(52.78±4.81)%;而添加LJ04、LJ03和LJ06拮抗組的累計(jì)排臟率分 別 為 (38.89±4.82)%、(36.11±4.81)% 和(2.78±4.81)%,且LJ06拮抗組的累計(jì)排臟率低于空白對照組(見圖2)。統(tǒng)計(jì)分析顯示:LJ03和LJ06拮抗組和陽性對照組差異顯著(P<0.05),說明LJ03和LJ06具有很好的保護(hù)仿刺參幼參的作用。去除空白對照組的累計(jì)排臟率,計(jì)算獲得的LJ03和LJ06對仿刺參幼參的排臟保護(hù)率分別為34.9%和104.7%。但是,LJ04拮抗組和陽性對照組的排臟率沒有顯著差異(P>0.05),說明LJ04在活體的實(shí)驗(yàn)中其拮抗作用不顯著。
圖2 仿刺參養(yǎng)殖區(qū)海泥中潛在有益菌對燦爛弧菌LJ08的拮抗實(shí)驗(yàn)Fig.2 In vivo inhibitory effects of potential probiotics isolated from sea cucmber area against Vibrio splendidus LJ08
菌株LJ06能在2216E瓊脂平板上生長,形成規(guī)則的圓形白色菌落,表面光滑濕潤,邊緣整齊,培養(yǎng)24h菌落直徑約為1.0mm,單菌落培養(yǎng)24h后產(chǎn)生明顯的透明圈,培養(yǎng)4d后會出現(xiàn)明顯的平板液化現(xiàn)象。該菌株革蘭氏染色呈陰性,氧化酶反應(yīng)呈陽性,能夠利用硝酸鹽,產(chǎn)生吲哚。菌株LJ06能夠降解瓊脂、淀粉和藻酸鹽,不能降解酪蛋白。
從紅島仿刺參養(yǎng)殖區(qū)的泥樣中通過2216E培養(yǎng)基分離獲得可培養(yǎng)細(xì)菌多分布在γ-變形菌綱(占總菌數(shù)的71.4%),包括假交替單胞菌(LJ01,LJ05,LJ03和LJ07)、燦爛弧菌LJ08、科爾韋爾氏希瓦氏菌LJ02等。另外厚壁菌門占28.6%,均屬于芽孢桿菌屬。通過TCBS培養(yǎng)基分離到燦爛弧菌LJ43(與LJ08相似性100%)、科爾韋爾氏希瓦氏菌LJ42(與LJ02相似性100%)和LJ-8(與食環(huán)芳烴弧菌V.cyclitrophicus相似度為98.72%)。高菲等[18]利用不依賴于細(xì)菌培養(yǎng)的PCR變性梯度凝膠技術(shù)(PCR-DGGE)研究了仿刺參前腸、中腸和后腸內(nèi)含物的細(xì)菌群落組成,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)細(xì)菌的16SrDNA序列與目前未培養(yǎng)的、海洋沉積物環(huán)境中獲得的細(xì)菌克隆序列相似,表明仿刺參消化道的細(xì)菌群落種類結(jié)構(gòu)受棲息地環(huán)境影響較大。張文姬等[16]采用培養(yǎng)基平板分離結(jié)合16SrDNA序列測定分析了大連地區(qū)仿刺參腸道細(xì)菌可培養(yǎng)細(xì)菌的多樣性,也發(fā)現(xiàn)其腸道可培養(yǎng)細(xì)菌包括假單胞菌屬,弧菌屬,芽孢桿菌屬,希瓦氏菌屬等10個(gè)菌屬。本研究從仿刺參養(yǎng)殖區(qū)海泥中分離獲得的可培養(yǎng)細(xì)菌的分布與以上的研究結(jié)果相似。
李彬等[17]從仿刺參的附著基和腸道中均分離獲得燦爛弧菌,而且是冬春兩季的優(yōu)勢細(xì)菌,推測是造成冬、春兩季刺參發(fā)病的誘因之一。本研究從仿刺參養(yǎng)殖區(qū)海泥可培養(yǎng)細(xì)菌中也發(fā)現(xiàn)了燦爛弧菌LJ08,通過長度為1 441bp序列的比對,與燦爛弧菌Vibriosplendidus(FN436277)具有最大的同源性(99.38%)。在微生物的分類鑒定中,如果16SrDNA序列同源性>99%,可認(rèn)為屬于同一種;如果16SrDNA序列同源性<98%,則認(rèn)為是不同種,如果16SrDNA序列同源性<95%,可以認(rèn)為屬于不同屬[14]。LJ08可以在TCBS培養(yǎng)基上生長,初步鑒定為燦爛弧菌V.splendidus。在仿刺參人工浸泡感染試驗(yàn)中,107CFU/mL的LJ08可引起幼參身體萎縮、體表潰爛、口圍腫脹等病癥,并導(dǎo)致(56.25±6.12)%的排臟率和(43.75±6.33)%的死亡率,證實(shí)燦爛弧菌LJ08是引起仿刺參腐皮綜合病的主要致病菌之一。由于仿刺參不斷吞食周圍環(huán)境中的泥土和動(dòng)植物碎屑,其消化道的細(xì)菌群落種類結(jié)構(gòu)很大程度上受棲息地環(huán)境的影響[18]。燦爛弧菌是海水中的正常菌群,其致病性取決于宿主的生理狀態(tài)和養(yǎng)殖環(huán)境的理化條件。
芽孢桿菌是最早,也是應(yīng)用在水產(chǎn)最為廣泛的益生菌。然而,已有報(bào)道一些芽孢桿菌可以產(chǎn)生溶血毒素(Hemolytic Enterotoxin HBL),如蘇云金芽孢桿菌(B.thuringiensis)、蕈狀芽孢桿菌(B.mycoides)等,為了保證食品微生物的安全性有必要進(jìn)行溶血性檢測[14]。在溶血性檢測中發(fā)現(xiàn)LJ25(與枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)GU133621相似度99.65%)、LJ33(與短小芽孢桿菌(Bacilluspumilus)JX188071相似度99.79%)和LJ34(與蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)JF899264相似度99.45%)都具有β溶血活性,尤其LJ34具有較強(qiáng)的溶血活性。駱文藝等[19]報(bào)道了一株能引起仿刺參“腐皮綜合征”的蠟狀芽孢桿菌。已有報(bào)道蠟樣芽孢桿菌中的部分菌株可引起的食物中毒事件[20]。因此,在篩選芽孢桿菌作為益生菌之前,非常必要對其溶血活性進(jìn)行檢測。
本研究通過對海泥中可培養(yǎng)細(xì)菌的安全性、抑菌活性和毒性的檢測,篩選出3株對燦爛弧菌有明顯抑菌作用的細(xì)菌,分別為LJ03,LJ04和LJ06。在仿刺參幼參燦爛弧菌的拮抗實(shí)驗(yàn)中,添加LJ04、LJ03和LJ06拮抗組實(shí)驗(yàn)水體中的燦爛弧菌數(shù)量明顯減少(P<0.05),并且LJ03和LJ06顯示出良好的保護(hù)仿刺參幼參的作用(P<0.05),其中LJ06對仿刺參幼參排臟保護(hù)率達(dá)104.7%。LJ06的16SrDNA通過長度為1 436bp序列的比對,與白色噬瓊膠菌Agarivoransalbus HE584785具有98.74%的同源性,2216E培養(yǎng)基上能夠降解瓊脂,屬于噬瓊膠菌屬(Agarivorans)。杜宗軍等[21]報(bào)道在青島近海瓊膠降解細(xì)菌篩選和多樣性分析中,分離獲得了白色噬瓊膠菌QM38,能夠降解瓊膠和產(chǎn)生白色色素。孫奕等[22]發(fā)現(xiàn)仿刺參在饑餓情況下瓊脂降解能力提高,腸道內(nèi)具有降解瓊膠活性的細(xì)菌可達(dá)腸道細(xì)菌總數(shù)的27%。馬悅欣等[23]也從仿刺參的消化道內(nèi)分離獲得一株能降解瓊膠的細(xì)菌。推測降解瓊膠的細(xì)菌應(yīng)為仿刺參腸道正常菌群的組成之一,水產(chǎn)動(dòng)物正常腸道菌群通常被認(rèn)為是其消化系統(tǒng)的有利補(bǔ)充。有關(guān)LJ06拮抗?fàn)N爛弧菌的機(jī)理目前在進(jìn)一步深入研究中。LJ06作為拮抗?fàn)N爛弧菌的新型益生菌,在仿刺參養(yǎng)殖中有著良好的應(yīng)用前景。
[1]李劍橋.海參成為山東省第一大海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè) [J].水產(chǎn)養(yǎng)殖,2012,5:53-54.
[2]張春云,王印庚,榮小軍,等.國內(nèi)外海參自然資源、養(yǎng)殖狀況及存在問題 [J].海洋水產(chǎn)研究,2004,25(3):89-97.
[3]Deng H,He C,Zhou Z,et al.Isolation and pathogenicity of pathogens from skin ulceration disease and viscera ejection syndrome of the sea cucumberApostichopusjaponicas[J].Aquaculture,2009,287(1):18-27.
[4]謝建軍,王印庚,張正,等.養(yǎng)殖刺參腐皮綜合征兩種致病菌Dot-ELISA快速檢測 [J].海洋科學(xué),2007,31(8):59-64.
[5]沈名燦,朱耀武,史文輝,等.益生菌在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(1):137-139.
[6]王印庚,方波,張春云,等.養(yǎng)殖刺參保苗期重大疾病“腐皮綜合征”病原及其感染源分析 [J].中國水產(chǎn)科學(xué),2006,13(4):610-616.
[7]王亮.燦爛弧菌的鑒定及溶血素檢測 [D].濟(jì)南:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[8]張春云,張國福,徐仲,等.海參疾病學(xué)研究進(jìn)展[J].水產(chǎn)科學(xué),2011,30(10):644-648.
[9]Kozasa M.Toyocerin(Bacillustoyoi)as growth promotor for animal feeding[J].Microbiol Aliment Nutr,1986,4:121-135.
[10]周結(jié)珊,付錦峰,李海云,等.益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用 [J].飼料研究,2012,12:4-7.
[11]丁麗,周維仁,章世元,等.益生菌在水產(chǎn)上的應(yīng)用及其對魚類腸道菌群的影響 [J].飼料工業(yè),2009,30(20):27-30.
[12]李永霞.海底沉積物微生物燃料電池模型的建立及一株海洋細(xì)菌新種的分類鑒定 [D].青島:中國海洋大學(xué),2011.
[13]PrüβB M,Dietrich R,Nibler B,et al.The Hemolytic Enterotoxin HBL Is Broadly Distributed among Species of theBacillus cereusGroup[J].Appl Environ Microbiol,1999,65(12):5436-5442.
[14]Fry N K,Warwick S,Saunders N A,et al.The use of 16Sribosomal RNA analyses to investigate the phylogeny of the familyLegionellaceae[J].J Gen Microbiol,1991,137:1215-1222.
[15]Budarina Z I,Sinev M A,Mayorov S G,et al.Hemolysin II is more characteristic ofBacillusthuringiensisthanBacilluscereus[J].Arch Microbiol,1994,161:252-257.
[16]張文姬,侯紅漫,張公亮,等.仿刺參腸道可培養(yǎng)微生物多樣性研究 [J].食品工業(yè)科技,2011(9):149-151,155.
[17]李彬,榮小軍,廖梅杰,等.刺參腸道與養(yǎng)殖池塘環(huán)境中異養(yǎng)細(xì)菌和弧菌數(shù)量周年變化 [J].海洋科學(xué),2012,36(4):64-67.
[18]高菲,孫慧玲,許強(qiáng),等.刺參消化道內(nèi)含物細(xì)菌群落組成的PCR-DGGE分析 [J].中國水產(chǎn)科學(xué),2010(4):671-680.
[19]駱?biāo)囄?,郝志凱,王印庚,等.一株引起刺參腐皮綜合征的蠟樣芽孢桿菌 [J].水產(chǎn)科技情報(bào),2009,36(2):60-63.
[20]夏克林.蠟樣芽孢桿菌腸毒素的研究動(dòng)態(tài) [J].微生物學(xué)通報(bào),1989(1):35-36.
[21]杜宗軍,趙苑,李美菊,等.青島近海瓊膠降解細(xì)菌的篩選和多樣性分析 [J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,37(2):277-282.
[22]孫奕,陳騳.仿刺參體內(nèi)外微生物組成及其生理特性的研究 [J].海洋與湖沼,1989,20(4):300-307.
[23]馬悅欣,安軍,劉雙連,等.仿刺參消化道內(nèi)產(chǎn)瓊膠酶菌株的選育及培養(yǎng)條件優(yōu)化 [J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,22(2):86-91.
[24]Xu Huaishu,Yang Xuesong,Li Yun.Diagnosis and Control of Bacterial Diseases in Penaeid Shrimp Hatcheries (in Chinese)[M].Beijing:China Ocean Press,1999:166-190.