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潿洲島海水中可培養(yǎng)細菌的溶藻活性初探

2024-05-03 13:33:14黃華林覃仙玲農志文賴俊翔蘇芯瑩賴海清黃丹蕾李菲
中國抗生素雜志 2024年2期
關鍵詞:甲藻

黃華林 覃仙玲 農志文 賴俊翔 蘇芯瑩 賴海清 黃丹蕾 李菲

摘要:目的 選取3種海洋赤潮甲藻為研究對象,從廣西潿洲島海域來源細菌中篩選出高效溶藻的菌株,研究菌株的溶藻效果和初步作用機制,為開展赤潮的防治工作奠定基礎。方法 采用細菌發(fā)酵液與甲藻共培養(yǎng)來測定菌株的溶藻活性,檢測藻細胞中丙二醛和抗氧化相關酶系統(tǒng)的響應規(guī)律,分析甲藻胞外溶解性有機物組成,并通過KEGG和CAZy數據庫預測目標菌株合成溶藻物質的能力。結果 從24株細菌中篩選到15株對至少一種甲藻表現出溶藻活性的菌株,總陽性率為62.5%,菌株M026對3種甲藻均表現出顯著的溶藻效果。添加10%的M026發(fā)酵無菌濾液,共培養(yǎng)3 d后,3種甲藻細胞死亡率均高達95.0%。生理生化響應表明,在M026發(fā)酵無菌濾液脅迫下,甲藻細胞膜脂過氧化損傷嚴重,3種抗氧化相關酶(SOD、CAT和APX)活性先增加后下降,且三維熒光光譜檢測到藻細胞內溶產物為類富里酸和類蛋白類物質。通過全基因組分析,菌株M026含有溶藻活性的次級代謝產物生物合成基因,及多種降解植物細胞壁的酶。結論 菌株M026可作為微生物溶藻菌劑的候選菌株。

關鍵詞:潿洲島;可培養(yǎng)細菌;甲藻;溶藻活性

中圖分類號: Q939.1文獻標志碼:A

Study on the algicidal activity of culturable bacteria isolated

from seawater in Weizhou Island

Abstract Objective To screen highly effective algicidal bacterial strains from the seawater in Weizhou Island, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China. Three marine dinoflagellates were selected as the research object to study the algicidal efficiency and mechanism of those strains for the prevention and control of red tide. Methods The bacterial fermentation broth and dinoflagellate were co-cultured to determine the algicidal effect of the strains, determine the response rules of malondialdehyde (MDA) and antioxidant related enzyme systems in algae cells, analyze the composition of extracellular soluble organic matter (EDOM) in dinoflagellate, and predict the ability of the target strain to synthesize algicidal substances through KEGG and CAZy databases. Results Total 15 strains that showed algicidal activity against at least one species of dinoflagellate were screened out from 24 strains of bacteria. The total positive rate was 62.5%. Among them, strain M026 showed significant algicidal activity against three dinoflagellates. After inoculating 10% of M026 fermentation sterile filtrate and co-culturing for 3 days, the cell death rate of the three dinoflagellates reached 95.0%. The physiological and biochemical responses indicated that algae suffered serious lipid peroxidation, three related enzymes (SOD, CAT and APX) activities increased first and decreased subsequently under the oxidative stress of M026 sterile filtrate. Three-dimensional fluorescence spectroscopy results showed that the algae lysates were fulvic acid-like and protein-like substances. According to the analysis of draft genome, strain M026 contains potential secondary metabolite biosynthetic gene with algicidal activity, as well as a variety of plant cell wall degrading enzymes. Conclusion Due to the high algicidal efficiency and mechanism of strain M026, it can be used as a candidate strain to develop microbial algicidal agents.

Key words Weizhou island; Culturable bacteria; Dinoflagellate; Algicidal activity

赤潮(red tide)是海洋生態(tài)系統(tǒng)中藻類生物條件性暴發(fā)增殖或高密度聚集而引發(fā)水體變色的一種異?,F象[1]。赤潮不僅嚴重破壞海洋生態(tài)平衡,影響漁業(yè)和旅游業(yè)發(fā)展,給人類帶來直接經濟損失;還常常伴隨藻毒素和溶解氧耗盡等問題,威脅著魚類、海洋哺乳動物、貝類和其他海洋生物的生長,且攝食藻毒素積累的海鮮也會導致人類和動物的疾病和死亡[2-3]。目前,赤潮防治的方法主要有化學、物理和生物法,其中物理和化學法對有害藻類具有很強的殺滅作用,但因其成本高、大規(guī)模應用難、二次污染引入及非目標生物毒性等缺點,很大程度上限制了這些方法的應用[4]。生物法則是利用生物間互作關系來控制或除去赤潮生物,該法具有溶藻潛力高和生態(tài)友好等優(yōu)點,是近年來有害藻華治理最具前景的手段[5]。在過去的幾十年里,研究人員從藻華水體、污泥、土壤、植物等介質中分離和鑒定出眾多的溶藻細菌,其中擬桿菌門(Bacteroidetes)和厚壁菌門(Firmicutes)占50%,γ-變形桿菌(Gammaproteobacteria)占45%和放線菌門(Actinobacteria)占5% [6]。

甲藻(dinoflagellate)是一類能自由運動的單細胞真核生物,多分布于海洋環(huán)境,是海洋浮游生物群落的重要組成部分[7],也是形成有害藻華的原因種之一[8]。據統(tǒng)計,全球范圍內存在約300種浮游植物可產生藻華,其中甲藻約184種,占比55%(有毒甲藻類約94種)[9-10]。這些甲藻赤潮分布廣泛,在我國邊緣海近岸環(huán)境中時常暴發(fā),嚴重威脅我國沿海生態(tài)環(huán)境和經濟。綜上,本論文擬采用室內藻類培養(yǎng)觀察、生理生化試驗及生物學手段探索廣西潿洲島海域來源細菌對3種甲藻的溶藻活性和潛在機制,為探索更高效廣譜的微生物溶藻劑奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 供試藻種

東海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)和米氏凱倫藻(Karenia mikimotoi)均保藏于廣西海洋科學院藻種庫,藻種培養(yǎng)采用f/2培養(yǎng)基[11],培養(yǎng)條件:溫度(20±1) ℃,光照強度為2000 lx,光暗周期12 h:12 h。

1.2 供試菌株

選擇供試細菌24株(表1),來源于廣西潿洲島海域(21°1'2''N,109°2'29''E)的表層海水樣品,該采樣區(qū)域爆發(fā)夜光藻;經2216E固體培養(yǎng)基分離純化,委托生工生物工程(上海)股份有限公司進行16S rRNA測序分析,并通過EzBioCloud數據庫(https://www.ezbiocloud.net/)[12]在線比對,現保藏于廣西科學院北部灣海洋微生物種質資源庫中。

1.3 溶藻細菌的初篩

將24株細菌分別接種至1/10的2216E液體培養(yǎng)基(MA,海博生物;3.7 g/L 2216E液體培養(yǎng)基,1000 mL

蒸餾水,121 °C高壓滅菌20 min),180 r/min搖床,

28 °C培養(yǎng)5 d。發(fā)酵菌液經8000 r/min離心10 min,收集上清液,經0.22 μm的PES膜濾(BKMAM)以收集無菌濾液,于4 °C下儲存?zhèn)溆?。?0 mL無菌濾液加入90 mL生長對數期的藻液中,初始藻細胞密度為

104 cells/mL。以2216E液體培養(yǎng)基作為對照組,按藻種培養(yǎng)條件培養(yǎng)24,48和72 h后,取1 mL藻液用魯哥氏碘液固定,通過光學顯微鏡觀察藻細胞形態(tài)變化,并對其進行拍照。再用血球計數板對藻細胞進行計數,每個處理設3組平行,以此抑制率(AR, %)評估溶藻效果。計算公式如下:

AR= (Ct-Tt)/Ct×100%

式中Ct和Tt分別為對照組和實驗組中甲藻細胞數量(cells/mL)。

1.4 目標菌株M026的溶藻特性

1.4.1 M026不同生長階段對溶藻活性影響

將生長初期(培養(yǎng)1 d),對數期(培養(yǎng)3 d),穩(wěn)定期(培養(yǎng)5 d),衰亡期(培養(yǎng)7 d)的M026菌液以10%含量分別添加至對數期3種甲藻培養(yǎng)物中,以加入等體積2216E液體培養(yǎng)基作為對照組。按藻種培養(yǎng)條件培養(yǎng)24,48和72 h取樣觀察和計數。

1.4.2 M026菌液不同投加量對溶藻活性影響

將穩(wěn)定期的M026發(fā)酵菌液,以1%,2.5%,5%和10%(V/V)含量分別添加至3種對數期甲藻培養(yǎng)物中,以加入等體積2216E液體培養(yǎng)基作為對照組,每個處理設3組平行。按藻種培養(yǎng)條件培養(yǎng)24,48和

72 h后取樣觀察和計數。

1.4.3 葉綠素a含量測定

采用丙酮比色法[13]測定“1.4.1”和“1.4.2”中共培養(yǎng)24,48和72 h后的藻液中葉綠素a(Chl-a)含量。將共培養(yǎng)的藻液過濾收集藻細胞,置于5 mL

90%丙酮浸泡24 h,4000 r/min離心10 min后收集上清液,采用紫外分光光度計測定,波長設定為664、647、630和750 nm。Chl-a含量計算公式如下:

Chl a(%)=(11.85×△1-1.54×△2-0.08×△3) ×V1/V

△1=A664-A750,△2=A647-A750,△3=A630-A750;

式中,A為不同波長下吸光度;V為樣品量;V1為上清液定容量。

1.4.4 丙二醛含量和抗氧化酶活性測定

取10 mL目標活性菌株的無菌發(fā)酵濾液,分別添加至90 mL對數期3種甲藻培養(yǎng)物中,對照組不加菌液而加等體積2216E(1/10)液體培養(yǎng)基。按藻種培養(yǎng)條件培養(yǎng)24,48和72 h取樣。粗酶液制備:取

30 mL樣品經6500 r/min離心5 min,收集藻細胞,在冰水浴中勻漿5次(8000 r/min,作用時間10 s,間隔時間5 s),加入2 mL預冷的PBS緩沖液(0.1 mol/L,

pH 7.4),渦旋混勻3 min,8000 r/min離心10 min取上清液,即粗酶液儲存在-20 °C待測[14]。采用相應試劑盒(南京建城生物工程研究所)測定丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性。

1.4.5 胞外溶解性有機物(EDOM)組成

收集“1.4.3”中樣品的上清濾液,經過0.45 μm濾膜(BKMAM)后收集胞外溶解性有機物溶液,使用熒光分光光度計(F-7000,日立)檢測。參數設置:激發(fā)光源為15 W氙燈,光電倍增管電壓700 V,信噪比>110,激發(fā)波長(Ex)和發(fā)射波長(Em)掃描范圍分別為220~500 nm和220~550 nm,步長為10 nm,掃描速度為12000 nm/min[15]。數據經OriginPro 2021軟件繪圖,圖中誤差棒代表3次實驗之間的標準偏差。

1.5 目標菌株的基因組分析

將菌株接種于1/10的2216E液體培養(yǎng)基中,28 °C、

180 r/min搖瓶震蕩培養(yǎng)5 d,8000 r/min離心10 min收集菌體,用無菌水洗滌菌體三次后裝入離心管,迅速冷凍后寄送至上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司完成基因組的提取、測序、組裝和注釋,通過KEGG數據庫(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,http://www.genome.jp/kegg/)和碳水化合物活性酶數據庫(CAZy,http://www.cazy.org/)分別預測目標菌株中參與溶藻作用的代謝產物及相關酶的合成基因。

2 結果與討論

2.1 溶藻細菌篩選

將24株細菌進行溶藻活性篩選,獲得15株細菌對至少一種甲藻表現出溶藻活性(抑制率大于50%,表2),總計有10株、4株和10株細菌分別對東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻表現出溶藻效果;其中,菌株M026對3種甲藻均表現出顯著的溶藻活性。

在對照組中,3種甲藻的藻細胞生長良好,細胞膜完整,葉綠體分布均勻(圖1A/B/C-對照組);在實驗組中,東海原甲藻(圖A-實驗組)和微小原甲藻(圖B-實驗組)細胞膜破裂,胞內溶物呈顆粒狀逐漸散開,最終藻細胞死亡;米氏凱倫藻細胞出現萎縮,邊緣模糊,葉綠體聚團并出現黃化現象,體積顯著減少,進而細胞破裂,內容物流出,細胞死亡(圖C-實驗組)。隨著共培養(yǎng)時間增加,視野中死亡的藻細胞數量增加??梢?,菌株M026對于3種甲藻具有很強的破壞能力。

2.2 菌株M026溶藻特性

2.2.1 M026不同生長階段對溶藻活性影響

不同生長階段M026發(fā)酵無菌濾液對東海原甲藻,微小原甲藻和米氏凱倫藻生長的影響如圖2所示。隨著共培養(yǎng)時間延長,3對照組的藻生物量增加,各階段的M026菌液對3種甲藻的抑制活性增加。當共培養(yǎng)時間相同,實驗組中的3種甲藻細胞中Chl-a含量呈現顯著下降的趨勢(P<0.05),而對照組由于對數期藻細胞的繁殖,其Chl-a含量呈現略微上升趨勢;對應實驗組的藻細胞數量呈現出與藻細胞中Chl-a含量相同的變化趨勢,即抑制活性遞增;其中,穩(wěn)定期的M026菌液對3種甲藻的抑制活性最好?;谝陨辖Y果,采用穩(wěn)定期M026菌液(發(fā)酵培養(yǎng)5d)進行后續(xù)溶藻實驗。

2.2.2 M026發(fā)酵濾液不同投加量對溶藻活性影響

M026無菌發(fā)酵濾液的投加量對東海原甲藻,微小原甲藻和米氏凱倫藻生長的影響如圖3所示。隨著培養(yǎng)時間增加,3對照組的藻生物量增加,不同添加量的M026菌液對3種甲藻表現出不同的抑制活性。當菌株發(fā)酵液添加量為10%時,東海原甲藻,微小原甲藻和米氏凱倫藻細胞數量及Chl-a含量顯著低于對照組(P<0.05);當菌株發(fā)酵液添加量為5%時,微小原甲藻細胞數量及Chl-a含量與對照組相近,而東海原甲藻和米氏凱倫藻細胞數量及Chl-a含量較對照組的低;當菌株發(fā)酵液添加量為2%時,僅有米氏凱倫藻細胞數量及細胞中Chl-a含量較低;當菌株發(fā)酵液添加量為1%時,3種甲藻細胞中Chl-a的含量與對照組的相近,即M026對3種甲藻的生長影響較低或沒有。綜上,采用10%菌液投加量進行后續(xù)溶藻機理初探實驗。

2.2.3 藻細胞丙二醛含量和抗氧化酶活性變化

丙二醛作為機體中膜脂質過氧化產物,可依據其含量變化來評估機體氧化損傷程度,進而判斷機體受到自由基攻擊的情況[16]。如圖3A所示,在空白對照組中,3種供試甲藻的MDA含量始終保持在相對較低且穩(wěn)定水平,在0.147~0.201 nmol/mg prot (prot表示蛋白質,下同)波動;在相同濾液投加量的實驗組中,隨著培養(yǎng)時間的增加,3種甲藻中MDA含量總體都呈現上升趨勢。共培養(yǎng)24 h時,東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻中MDA含量分別為0.809,0.448和0.943 nmol/mg prot,分別為對照組的5.4倍,2.7倍和5.9倍;共培養(yǎng)48 h時,東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻中MDA含量分別上升至1.196,1.112和1.900 nmol/mg prot,分別為對照組的8.1倍,5.8倍和12.8倍;共培養(yǎng)72 h時,東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻中MDA含量分別上升至1.565,0.181和2.148 nmol/mg prot,分別為對照組的9.7倍,5.9倍和13.4倍;其中,微小原甲藻的MDA含量升高幅度較小,在培養(yǎng)48 h后,其增長倍數變化不大。綜上,在M026無菌發(fā)酵濾液作用下,東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻均會受到不同程度的損傷,并且培養(yǎng)時間越長,膜脂過氧化損傷的程度越高。

如圖4B,對照組中SOD活性保持在較低而平穩(wěn)的水平上,即培養(yǎng)72 h內SOD酶活在11.15~27.11 U/mg

prot;實驗組中,隨著培養(yǎng)時間的延長,3種甲藻的SOD活性呈現出較對照組先上升后下降的趨勢;其中在共培養(yǎng)48 h后,東海原甲藻和微小原甲藻的SOD活性最高。共培養(yǎng)24 h,東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻的SOD活性分別為79.373,40.476和171.438 U/mg prot,分別為對照組的5.3倍,3.6倍和13.4倍,此時米氏凱倫藻的SOD活性最高;共培養(yǎng)48 h,東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻的SOD活性分別為131.438,101.059和99.037 U/mg prot,分別為對照組的7.1倍,5.5倍和4.5倍,此時東海原甲藻和微小原甲藻的SOD活性最高;共培養(yǎng)72 h,東海原甲藻、微小原甲藻和米氏凱倫藻的SOD活性分別為91.483,51.330和78.058 U/mg prot,分別為對照組的3.4倍,2.1倍和3.6倍。如圖3C,對照組中CAT活性在培養(yǎng)72 h內均處在較低且平穩(wěn)水平,即7.440~10.592 U/mg prot;實驗組中,東海原甲藻在培養(yǎng)24 h,48 h和72 h時CAT活性分別為44.891,63.985和30.063 U/mg prot,分別是對照組的5.2倍,6.6倍和2.8倍;微小原甲藻在培養(yǎng)24 h,48 h和72 h時CAT活性分別為34.110,50.208和20.163 U/mg prot;分別是對照組的4.0倍,5.4倍和1.9倍;米氏凱倫藻在培養(yǎng)24,48和72 h時CAT活性分別為68.629,36.366和15.823 U/mg

prot,分別是對照組的9.2倍,3.8倍和1.5倍。如圖3D,3種供試藻種的APX活性變化趨勢與SOD、CAT活性變化趨勢相同,APX活性較對照組提升2.7~10.7倍。綜上所述,在M026無菌發(fā)酵濾液的脅迫下,3種供試藻種均開啟了自我防御機制。

2.3 藻胞外溶解性有機物(EDOM)組成

研究指出,藻類有機物含有蛋白質、氨基酸和腐殖酸類等物質[17],通過研究M026細菌發(fā)酵液與甲藻共培養(yǎng)過程中,甲藻胞外有機物組成變化如圖5~7所示,推測M026中具有潛在溶藻活性物質。3組對照組光譜中均檢測到激發(fā)和發(fā)射中心位置為280/335 nm

(Ex/Em,下同)的類色氨酸熒光峰(FL-a),此類物質多為含氮物質和芳香族氨基酸等[18];其中,米氏凱倫藻對照組中的FL-a強度高,即米氏凱倫藻代謝產物中類色氨酸豐富;此外,還檢測到類富里酸熒光峰(260/440 nm,FL-b)和類腐殖酸熒光峰(340/440 nm,FL-c),此類物質是微生物降解有機物或藻類細胞后的代謝產物,不能被溶藻菌作為營養(yǎng)物質吸收[19]。

與對照組相比,除檢測到FL-a、FL-b和FL-c外,還在共培養(yǎng)48和72 h的東海原甲藻處理組及72 h

米氏凱倫藻里均檢測到類蛋白熒光峰(230/330 nm,FL-d)[14]。隨著共培養(yǎng)時間延長,溶藻產物中類富里酸和類蛋白物質的熒光峰強度呈增強趨勢。綜上,M026破壞了3種甲藻細胞的同時釋放了類富里酸和類蛋白等藻細胞內有機物,且共培養(yǎng)時間越長,藻細胞破壞和降解程度越嚴重。

2.4 M026全基因組分析

基于基因組信息對菌株M026合成次級代謝產物及相關酶的潛力進行預測,菌株M026基因全長為3.2 Mbp,G+C含量為64.8%。經KEGG數據庫預測分析,菌株M026中含有合成組氨酸的代謝途徑和相關酶活(表3);CAZy數據庫分析,菌株M026中含有植物細胞壁降解酶系,主要降解由纖維素、木質素、(半乳)甘露聚糖、葡聚糖等多糖組成的植物細胞壁(表4)。

3 討論

3.1 溶藻細菌與赤潮的生物防治

近年來,面對國際上赤潮暴發(fā)頻率增加、影響面積增大及發(fā)生地增多等赤潮防控領域亟待解決的重大問題,迫切需要尋找一種新型高效環(huán)保的赤潮調控方法。目前,“以菌治藻”是最有潛質生物防治手段,其基于溶藻菌易培養(yǎng)、高效裂解藻細胞及安全性能高等特點,深入研究其溶藻特性及作用機理,研發(fā)出經濟高效、環(huán)境友好型生物的除藻劑。目前國內外對甲藻的研究主要集中在其生長特性、藻毒素毒理效應、群落結構特征及赤潮消亡過程

等[20-22],對溶藻菌的相關研究仍處于初步階段。已報道的甲藻溶藻菌主要有海桿菌屬(Marinobacter),弧菌屬(Vibrio),交替假單胞菌屬(Pseudoalteromonas),芽孢桿菌屬(Bacillus),Muricauda屬等[23-26]。本研究從廣西潿洲島海域海水中分離出的1株對3種有害甲藻具有很強溶藻能力的菌株M026,隸屬于α-變形桿菌綱(Alphaproteobacteria)中的短小盒菌屬(Parvularcula),這不僅豐富了甲藻溶藻菌資源庫信息,還為開發(fā)新型生物除藻劑提供依據。

3.2 溶藻物質對藻細胞生理活性的影響

膜脂過氧化終產物丙二醛可作為反映機體非酶類抗氧化能力的指標[27],即可用于判斷細胞膜完整性指標。在M026發(fā)酵無菌濾液脅迫下,甲藻中MDA含量增加,藻細胞膜脂質過氧化加劇,細胞膜的完整性破壞,進而導致藻細胞死亡。此外,當藻際環(huán)境不友好時,藻細胞會主動產生大量活性氧(ROS),ROS的過度積累會使細胞中脂質降解,蛋白質變性,DNA異構化,氧化損傷嚴重,進而致使藻細胞死亡。藻細胞會通過分泌SOD、CAT和APX等抗氧化酶來避免ROS過度積累引起的傷害,其中SOD催化超氧陰離子發(fā)生歧化變?yōu)檫^氧化氫[28],CAT和APX再將過氧化氫降解為水,從而維持藻細胞內ROS含量處于較低水平以減少藻細胞損傷[29]。在溶藻物質作用下,本研究中3種抗氧化酶活性整體先呈上升趨勢,表明藻細胞出現損傷,機體自身的防御機制開啟。隨著作用時間增加,SOD、CAT和APX活性均不足以清除大量的ROS或抵制其帶來的氧化損傷,最終藻細胞仍然遭受不可逆轉的氧化損傷,酶活性喪失,藻細胞死亡。綜上,推測菌株M026在脅迫藻細胞過程中,溶藻物質刺激藻細胞在短時間產生大量有害自由基,或是溶藻物質具有強氧化性可產生大量有害自由基,導致細胞內抗氧化系統(tǒng)失衡,藻細胞膜完整性被破壞,膜通透性增加,大量溶藻物質進入藻細胞內,最終細胞破裂死亡。

3.3 菌株M026中溶藻物質的挖掘

初步確定了M026對藻細胞生理活性的影響,但對其溶藻機理的深入研究仍需繼續(xù)。據報道,溶藻活性物質主要包括蛋白質、多肽、氨基酸、含氮化合物、抗生素、生物堿和色素等[30]。為了明確其作用機制,往往需要對菌株中活性物質進行分離純化、結構解析等,這會花費大量時間、精力和費用[31],

且分離到的化合物種類和數量較理論的低[32]。因此,本文采用分子生物學手段對菌株M026進行了全基因組測序分析,挖掘菌株M026中潛在的溶藻活性物質,結果發(fā)現菌株M026中具有合成組氨酸完整的代謝通路。此外,菌株M026中含有植物細胞壁降解酶系,可降解由纖維素、木質素、(半乳)甘露聚糖、葡聚糖等聚合物組成的植物細胞壁。后續(xù)對溶藻物質進行分離、檢驗和分析,可進一步確定溶藻的作用機制。

4 結論

本研究發(fā)現菌株Parvularcula maris M026通過胞外分泌溶藻物質經間接溶藻作用而導致3種甲藻的裂解,溶藻效果受到菌液發(fā)酵時間、投加量等因素的影響;溶藻物質通過脅迫藻細胞動態(tài)氧化平衡失衡,影響藻細胞正常生理狀態(tài),藻細胞脂質過氧化破壞了結構完整性,細胞膜通透性增加,大量胞外物質進入細胞內,同時細胞內葉綠素a合成受阻,抑制細胞正常生長代謝,最終細胞停止分裂,藻體死亡;預測菌株代謝的溶藻物質為組氨酸和降解植物細胞壁的酶等。

參 考 文 獻

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