篮子鱼养殖环境微生物多样性及其肠道内与浒苔多糖降解相关菌株的研究

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浒苔的爆发对海水养殖、海洋生态环境及沿海旅游业的发展都非常不利。目前对浒苔的综合利用的研究还比较少。研究报道浒苔多糖具有硫酸多糖的生理活性,但多糖一般要在一定的分子量范围内才具有多糖的生理活性。目前关于微生物降解浒苔多糖的研究还非常少,本论文以喜好浒苔为食料的篮子鱼为研究对象,通过从其肠道内获得高效利用浒苔多糖的降解菌株和菌群进行浒苔多糖生物降解的研究,并对篮子鱼的养殖区进行环境微生物多样性的分析,以期为浒苔多糖的高效利用及浒苔作为饲料来进行篮子鱼的高效养殖奠定基础,本论文的主要研究结果如下:  利用PCR-DGGE结合16S rDNA文库的方法分析黄斑篮子鱼养殖环境中水体、表层沉积物、浒苔表面及篮子鱼肠道微生物多样性。研究结果表明:篮子鱼养殖环境水体细菌分属于Actinobacteria、Bacteroidetes、Verrucomicrobia、α、β、γ-Proteobacteria、Unidentified bacteria。篮子鱼养殖环境表层沉积物细菌分属于α、γ、δ-Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes、Chlorobi、Unidentified bacteria。篮子鱼肠道细菌分属于α、β、γ、δ、ε-Proteobacteria、Actinobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes、Spirochaetes。浒苔表面细菌分属于α、γ-Proteobacteria、Actinobacteria、Firmicutes、Planctomycetes、Fusobacteria、Verrucomicrobia、Unidentified bacteria。研究结果发现篮子鱼养殖池中水体、表层沉积物、浒苔表面和篮子鱼肠道微生物的组成存在着明显的差异,多样性较丰富。  采用热水法进行浒苔多糖的提取,对经过DEAE-Sephraose Flast Flow分离纯化的浒苔多糖进行结构分析。结果表明浒苔多糖EP2中多糖的含量为58%,蛋白质含量为1.06%,硫酸根含量为22%。红外光谱分析表明浒苔多糖是具有硫酸基的酸性多糖,利用GC-MS分析浒苔多糖组分表明其包含阿拉伯糖、鼠李糖、来苏糖、吡喃甘露糖、木糖和葡萄糖。  以制备的浒苔多糖作为唯一碳源,从篮子鱼肠道内筛选得到一株能够降解浒苔多糖的菌株Vibrio sp.B30,其最适的产浒苔多糖降解酶的条件为培养时间24h、发酵温度30℃、起始pH为7、最适氮源为硫酸铵。该酶的最适催化温度为50℃、pH为7,10mmol/L的钙离子、钠离子能够较明显提高该酶酶酶活力。0.5g/L和1g/L的NP40、聚氯乙烯月桂醚、Tween80、Tween20、TritionX-100表面活性剂对浒苔多糖降解酶活力具有一定的提高作用。  以浒苔多糖作为唯一碳源,从篮子鱼肠道内筛选得到一组稳定且高效的浒苔多糖降解菌群,该菌群的最大产酶能力为470U/mL,其能消化利用75%以上的浒苔多糖的糖苷键。利用PCR-DGGE结合克隆文库的方法研究该混合菌群的结构发现优势菌属为弧菌属和假交替单胞菌属,初步表明这两个菌属的菌株在浒苔多糖的降解过程中起着重要的作用。
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