刺参(Apostichopus japonicus)属于海参纲(Holothuroidea)、仿刺参属(Apostichopus)，是我国北方主要的食用海参，具有较高的食用、保健和药用价值，被誉为“海味八珍”之首。由于需求量巨大，近几年，刺参养殖业在山东和辽宁大力发展，刺参已成为我国北方大部分地区主要的海水养殖种类，取得了巨大的经济价值和社会价值。益生菌已经在水产养殖中得到广泛的应用。本研究分析了刺参消化道内含物及其周围环境沉积物中的微生物组成，并对刺参消化道中菌群的产酶功能进行了研究，为研发刺参养殖专用益生菌提供了理论依据。利用16S rDNA454高通量测序技术对刺参前肠、后肠内含物及周围沉积物中细菌组成进行了研究。从10个肠道内含物样品和4个沉积物样品中共获得了188,623个优化序列和15,527个OTUs。前肠和后肠内含物以及周围沉积物中的细菌分别可以归为38.0±4.7、31.2±6.2和27.8±6.5个纲。刺参周围沉积物中细菌的丰度及Shannon多样性指数均高于刺参肠道。变形菌门（Proteobacteria）在刺参消化道内含物和周围沉积物中均占优势。前肠、后肠以及沉积物中的优势纲分别为全噬菌纲（Holophagae）和γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）、γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）和-变形菌纲(Deltaproteobacteria)、 γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）和-变形菌纲(Deltaproteobacteria)。主成分分析和Heatmap图显示刺参前肠、后肠及周围沉积物具有不同的细菌组成。在刺参肠道中检测到的芽孢杆菌属、乳酸菌以及假单胞菌属可作为潜在益生菌。本研究还发现，刺参的选择性摄食可能是导致刺参前肠内含物和周围沉积物细菌组成不同的主要原因。从刺参消化道中分离、筛选了产酶菌株，并研究了其产酶能力。根据其产生胞外酶的能力，从刺参肠道中共分离得到39株菌株。利用限制性内切酶MboI对所有菌株的16S rDNA进行限制性片段长度多态性分析结果显示，这39株产酶菌株在100%的遗传相似性水平上可以聚类为8个操作分类单元（OTUs）。系统发育分析表明37株产酶菌株属于芽孢杆菌属（Bacillus），剩余的2株为枝芽孢菌属（Virgibacillus）。产酶能力分析结果表明，芽孢杆菌属是刺参成参肠道中主要的产酶微生物，可以产生蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶，而枝芽孢菌属只能产生蛋白酶。肠道微生物较高的产酶能力表明它们在刺参消化过程中发挥着重要的作用。结果也表明本实验分离的芽孢杆菌属菌株可以作为潜在益生菌用于刺参养殖。对分离筛选到的菌株进行了蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶活性测定，并分析了它们对刺参“腐皮综合症”病原菌灿烂弧菌（Vibro splendidus）的抑菌作用。研究结果表明产酶微生物的蛋白酶活性、淀粉酶活性和纤维素酶活性分别为3.56-92.11U/mL、3.27-87.23U/mL和0.97-57.74U/mL，其中，蛋白酶活性、淀粉酶活性和纤维素酶活性最强的菌株分别为IBSC2-8、IBSC2-6和IBSC2#-4。10株产酶微生物对灿烂弧菌的生长产生抑制作用，IBSC2-10对灿烂弧菌具有最强的抑菌活性，抑菌圈直径达37.6mm。研究结果为刺参养殖专用微生态制剂的研发提供基础。