免费文献传递   相关文献

Isolation and Identification of Bacillus amyloliquefaciens WTD and the Optimal Conditions of Its Antimicrobial Activity

一株解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其抑菌条件研究



全 文 :·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2015, 31(9):170-176
近年来,我国的水产养殖业得到了迅速发展,
养殖规模不断扩大。由于养殖动物的残饵、排泄物
和死亡残体等对近岸海水的污染,使养殖水域生态
环境遭到破坏,直接危害了养殖对象,是暴发性病
害频繁发生的重要原因,给整个水产养殖业造成了
巨大的经济损失,制约了水产养殖业的发展[1-5]。
目前,为了防止病害发生,人们大量使用抗生素和
化学药物,但只能暂时抑制病害的发生,抗生素杀
收稿日期 :2014-12-25
作者简介 :张超,男,博士研究生,研究方向 :海洋有益菌及病毒学 ;E-mail :zhangchao@ips.ac.cn
通讯作者 :王祥红,男,博士,研究方向 :海洋微生物学 ;E-mail :xhwang@ouc.edu.cn
一株解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其抑菌条件研究
张超  王祥红  徐涛  李帅  钱浩  李帅  张增虎
(中国海洋大学海洋生命学院,青岛 266003)
摘 要: 旨在从海洋环境中分离筛选抑制鲈鱼病原鳗弧菌的拮抗菌,进行菌种鉴定,并对其抑菌条件及药物敏感性进行研究。
采用十字交叉划线法和平板点种法筛选鲈鱼病原鳗弧菌的拮抗菌,采用形态学、生理生化反应及 16S rDNA 基因序列的系统发育分
析方法对分离拮抗菌进行鉴定,采用单因子变量法对拮抗菌 WTD 的最佳抑菌条件进行研究,采用平板药敏纸片法对其药物敏感性
进行研究。结果显示,从海洋环境样品中分离出 126 株细菌,筛选出 19 株拮抗菌。其中菌株 WTD 的拮抗效果最强,细菌鉴定结
果表明,该菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。最佳抑菌条件研究表明,该菌在温度 35℃、pH7、盐度为 1% NaCl
的时候,拮抗效果最好。药敏实验结果表明,该菌对麦迪霉素等 29 种抗生素敏感,而对多粘菌素具有抗性。拮抗菌解淀粉芽孢杆
菌 WTD 对鲈鱼病原菌鳗弧菌有较强的抑制作用,具有潜在的应用价值。
关键词 : 解淀粉芽孢杆菌 ;鳗弧菌 ;抑菌作用 ;拮抗菌
DOI :10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.09.024
Isolation and Identification of Bacillus amyloliquefaciens WTD and the
Optimal Conditions of Its Antimicrobial Activity
Zhang Chao Wang Xianghong Xu Tao Li Shuai Qian Hao Li Shuai Zhang Zenghu
(College of Marine Life,Ocean University of China,Qingdao 266003)
Abstract: This work is to isolate and screen the antagonistic bacteria from sea environment which can inhibit the growth of the
seaperch’s pathogenic bacterium Vibrio anguillarum W-1, and investigate the optimal conditions of its antimicrobial activity as well as the
drug sensitivity. The methods of plate crossing streaking and point-inoculating were used to screen the antagonistic bacteria. The morphology,
physiological and biochemical reactions and 16S rDNA phylogenetic analysis were applied for the identification of antagonistic bacteria. The one-
variable method was utilized to optimize the antimicrobial conditions of the antagonistic bacteria. Total 126 strains of bacteria were isolated from
the coast of Qingdao, Xiamen and Shidao, and 19 antagonistic bacteria were screened. The bacterial strain WTD with the optimal antagonistic
activity was identified as Bacillus amyloliquefaciens. Under the optimal conditions of 35℃ , salinity 1% NaCl, and pH 7, the antagonistic effect
was the best. The drug sensitivity test revealed that the bacterium was sensitive to 29 antibiotics such as midecamycin, but resistant to polymyxin.
As a conclusion, the antagonistic strain B. amyloliquefaciens WTD can efficiently inhibit the growth of the seaperch’s pathogenic bacterium V.
anguillarum, and has the potential application value in the aquaculture.
Key words: Bacillus amyloliquefaciens ;Vibrio anguillarum ;antimicrobial activity ;antagonistic bacteria
2015,31(9) 171张超等:一株解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其抑菌条件研究
死或抑制了敏感细菌而保留了耐药性的细菌[6,7],
破坏和干扰了养殖环境中自然微生物生态系统的平
衡及养殖动物的微生态平衡[8,9],反而增加了养殖
动物感染病菌的机会。抗生素在养殖动物体内的残
留影响了养殖产品的质量,在环境中的残留会造成
环境污染并最终对人类造成危害[10]。
通 过 在 养 殖 水 体 及 饵 料 中 加 入 有 益 微 生 物
(Probiotics)来调节和改善养殖海水生态环境及养殖
生物微生态环境,提高养殖动物的免疫力,抑制病
原微生物来控制和减少养殖动物病害的发生,是解
决水产养殖病害问题的根本途径[11]。
本研究从海洋环境中分离细菌,从中筛选出对
养殖鱼类病原菌鳗弧菌 W-1 有抑制作用的拮抗菌,
并对抑菌作用较强的菌株 WTD 的抑菌条件和药物敏
感性进行研究,旨在为今后在水产养殖中的应用提
供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 病原弧菌 鳗弧菌(Vibrio anguillarum)W-1
菌株由本实验室分离于患病的日本花鲈(Lateolabrax
japonicus)鱼苗。
1.1.2 培养基 2216E 海洋培养基 :蛋白胨 5 g,酵
母粉 1 g,磷酸铁 0.01 g,琼脂粉 20 g,陈海水 1 000
mL,pH 调节至 7.6。高铁碳水化合物培养基 :每 1
升培养基中含有酵母膏 10 g,蛋白胨 5 g,可溶性淀
粉 20 g,琼脂粉 30 g,磷酸铁 5 g,pH 调节至 7.6。
1.2 方法
1.2.1 微生物的分离 用无菌采样瓶采取样水样、
泥样和砂样,样品来自青岛沿海海滨及养殖场、厦
门和石岛沿海。取水样和泥样用灭菌生理盐水作 10
倍系列稀释 ;无菌操作涂布 2216E 海洋琼脂平板,
置 28℃温箱培养 2-7 d,取平板上的优势菌落进行
平板划线纯化,获得的菌种置于 -80℃冰箱保藏。
1.2.2 拮抗菌的筛选
1.2.2.1 十字交叉划线法 将海水养殖鱼类病原菌
(敏感菌)鲈鱼致病鳗弧菌 W-1 在 28℃培养 24 h,
在 2216E 海洋琼脂平板上划直线,划线后马上将待
筛实验菌株与敏感菌株垂直相交划线,在 28℃培养
1-2 d,观察有无抑菌区,有抑菌现象的为拮抗细菌。
1.2.2.2 平板点种法 将海水养殖鱼类病原菌(敏
感菌)鲈鱼致病鳗弧菌在 28℃培养 24 h,用灭菌生
理盐水将斜面上的菌液洗下,用血球计数板将菌悬
液浓度调至 106 Cell/mL 的数量级,取 0.1 mL 菌液涂
布于 2216E 海洋琼脂平板上,将待筛菌株在此平板
上点种或划线,在 28℃培养 2-4 d,观察有无抑菌圈,
有抑菌圈的为拮抗细菌。
1.2.3 拮抗菌的细菌鉴定 根据《常见细菌系统鉴
定手册》中的实验方法,对菌株形态及理化特性进
行鉴定[12]。利用分子生物学方法对细菌的 16S rDNA
进行提取与测序。抽取细菌 DNA 所用的试剂盒为
上海生工生物工程技术服务公司生产的细菌基因组
DNA 抽提试剂盒(UNIQ-10 柱式),具体方法参见
说明书。PCR 扩增 16S rDNA 基因采用通用引物,正
向引物为 :5-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3 ;反向
引物为 :5-ACGGCTACCTTGTTACGACT-3。PCR 反
应体系为 :TaKaRa Taq(5 U/μL)0.25 μL,10×PCR
Buffer(Mg2+ Free)5 μL,MgCl2(25 mmol/L)3 μL,
dNTP Mixture( 各 2.5 mmol/L)4 μL, 模 板 DNA 1
μL,两种引物各 1 μL,双蒸水 34.75 μL。PCR 反应
条件为 :96℃ 5 min,94℃ 1 min,56℃ 1 min,72℃
1 min,30 个循环 ;72℃ 5 min,-20℃保存。所得到
的样品序列送由上海生工生物工程技术服务有限公
司进行测序,利用 NCBI 进行 blast 分析,同现有细
菌序列作比对。所用测序仪器为 ABI-PRISM3730,
测序试剂为 BigDyeterminator v3.1。利用 Mega5.2 软
件绘制系统进化树,确定菌株的系统进化地位。
1.2.4 拮抗菌抑菌条件的研究
1.2.4.1 pH 对拮抗菌抑菌作用的影响 制备 pH 值
分别为 6、7、8 和 9 的海洋琼脂平板,分别取 0.1
mL 敏感菌 W-1 菌液(106 Cell/mL)涂布于各种 pH
的 2216E 海洋琼脂斜面上,将实验菌株在此平板上
点种,在 28℃培养 2-4 d,观察抑菌圈大小,以抑
菌圈直径与菌落直径比作为抑菌能力强弱标准。
1.2.4.2 温度对拮抗菌抑菌作用的影响 取 0.1 mL
敏感菌 W-1 菌液(106 Cell/mL)涂布于 2216E 海洋
琼脂平板上,将实验菌株在此平板上点种,分别在
15℃、20℃、25℃、30℃、35℃和 40℃培养 2-4 d,
观察抑菌圈大小,以抑菌圈直径与菌落直径比作为
抑菌能力强弱标准。
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.9172
1.2.4.3 盐度对拮抗菌抑菌作用的影响 制备盐度
分 别 为 0%NaCl、1%NaCl、2%NaCl、3%NaCl、4%
NaCl、5%NaCl 和 6%NaCl 的 2216E 海洋琼脂平板,
分别取 0.1 mL 敏感菌 W-1 菌液(106 Cell/mL)涂布
于各种盐度的 2216E 海洋琼脂平板上,将实验菌株
在此平板上点种,在 28℃培养 2-4 d,观察抑菌圈
大小,以抑菌圈直径与菌落直径比作为抑菌能力强
弱标准。
1.2.5 拮抗菌的药敏实验 菌株 WTD 的药敏实验方
法参照文献[13]的方法进行。将海水养殖鱼类病
原菌(敏感菌)鲈鱼致病鳗弧菌在 28℃培养 24 h,
用灭菌生理盐水将斜面上的菌液洗下,用血球计数
板将菌悬液浓度调至 106 Cell/mL 的数量级,取 0.1
mL 菌液涂布于 2216E 海洋琼脂平板上,然后将药敏
片用镊子轻轻夹住放在平板上,倒置在 28℃培养相
应的时间,观察抑菌圈大小,并按照说明书确定是
否有抑菌效果。
2 结果
2.1 拮抗菌的筛选
以鳗弧菌 W-1 为敏感菌对分离的菌株进行逐一
进行拮抗实验,共筛选到 19 株拮抗菌,其中菌株
1-B2、1-B1、2-A1、5-C1、5-C2 和 5-C3 分 离 自 青
岛石老人海水养殖场的海水,菌株 SMD、SMB2-2
和 SN1D 分离自石岛海水,菌株 XM5-2、XM8-1 和
XM9-2 分离自厦门海水,菌株 QX、QE、QF 和 QQ
分离自青岛栈桥海泥,菌株 CB 分离自青岛近海海水,
菌株 WTE 和 WTD 分离自青岛第二海水浴场的海水。
从细菌采集的地点及分离得到的拮抗菌数目来看,
可以得出在海水养殖场中拮抗菌的数目最多,其中
菌株 5-C3、XM5-2、XM9-2 和 WTD 拮抗能力比较强,
而菌株 WTD 的拮抗抑菌能力最强,作为进一步研究
的菌株(表 1)。菌株 WTD 对敏感菌 W-1 在 2216E
海洋琼脂培养基平板上的抑菌效果,见图 1 和图 2。
表 1 拮抗菌菌株来源及对敏感鳗弧菌 w-1 的抗菌效果
菌株编号 菌株来源 抑菌效果 菌株编号 菌株来源 抑菌效果
1B2 青岛石老人 + XM8-1 厦门 +
1-B1 青岛石老人 + XM9-2 厦门 +(2.9±0.4)
2-A1 青岛石老人 + QX 青岛栈桥 +
5-C1 青岛石老人 + QE 青岛栈桥 +
5-C2 青岛石老人 + QF 青岛栈桥 +
5-C3 青岛石老人 +(2.8±0.4) QQ 青岛栈桥 +
SMD 石岛 + CB 青岛 +
SMB2-2 石岛 + WTE 青岛海水浴场 +
SN1D 石岛 +(2.5±0.5) WTD 青岛海水浴场 +(3.2±1.0)
XM5-2 厦门 +  
注 :抑菌效果括号内的数字为抑菌圈与菌落直径的比值
2.2 拮抗菌WTD的菌种鉴定
2.2.1 拮抗菌 WTD 的形态特征 菌株在 2216E 海
洋琼脂平板上培养 24 h 后,菌体呈长杆状,Gram 染
色为阳性,染色均匀,有鞭毛,鞭毛周生,具运动性,
专性好氧,可形成内生芽孢,芽孢椭圆形,不膨大,
位于菌体中央。菌落圆形,白色,不透明,边缘不整齐,
在 2216E 海洋琼脂培养基上不产生色素,在含高铁
的碳水化合物培养基中可以产生普切明红色色素。
2.2.2 拮 抗 菌 WTD 的 生 理 生 化 反 应 特 征 细 菌
WTD 的部分生理生化反应结果(表 2)表明,菌株
WTD 不发光、发酵葡萄糖产气、产生吲哚、柠檬酸
图 1 拮抗菌菌株 WTD 抑制敏感菌株 W-1 生长的抑菌圈
照片(平板点种法,点种的菌为 WTD)
盐利用阴性、V. P. 反应阳性、甲基红反应阴性、硫
2015,31(9) 173张超等:一株解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其抑菌条件研究
化氢产生阳性,过氧化氢酶、氧化酶、淀粉酶阳性、
明胶酶弱阳性,苯丙氨酸脱氢酶、藻胶酶阴性、卵
磷脂酶、酪蛋白酶、脲酶阳性,O/F 反应葡萄糖为
氧化型,D-半乳糖、麦芽糖、乳糖、鼠李糖、棉籽糖、
蔗糖和 D-蕈糖为 F 型。
2.2.3 细菌的 16S rDNA 序列的分析 菌株 WTD 的
16S rDNA 序列经过测定后提交至 GenBank 数据库,
登录号是 HM146083,利用 NCBI 的 Blast 程序与数
据库中的 16S rDNA 序列进行比对,确定为芽孢杆
菌属细菌。其中与其拟合度为 96% 以上的细菌种类
有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)拟合度 99%,解
淀 粉 芽 孢 杆 菌(Bacillus amyloliquefaciens) 拟 合 度
99%, 地 衣 芽 孢 杆 菌(Bacillus licheniformis) 拟 合
度 97%,短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)拟合度
96%。利用 Mega.5.2 软件进行分析,基于 Neibour-
Joining 法构建进化树(对于序列中的空缺部分,采
用完全删除的方法处理)。结果(图 3)显示,细菌
WTD 株与解淀粉芽孢杆菌的亲缘关系较近。
2.2.4 细菌种的确定 由 16S rDNA 的分析、形态及
生理生化反应实验结果,可以得出 WTD 属于芽孢杆
菌属,可能属于枯草芽孢杆菌或者是解淀粉酶芽孢
杆菌,但是根据伯杰氏手册第 8 版,枯草芽孢杆菌
图 2 拮抗菌菌株 WTD 抑制敏感菌株 W-1 生长的抑菌圈
照片(十字交叉划线法,横线为 W-1)
100
93
93
40
87
26
28
40
39
24
48
98
87
42
98
EU192145./Fischerella ambigua/MCCS_004
AY038036/Cyanospira rippkae
HM037364/Paenibacillus polymyxa/I10
FN666892/Bacillus clausii/3LF_22P
GU067469/Bacillus circulans/S1
FN687196/Bacillus aryabhattai/HCS-7029
FJ897763/Bacillus simplex/RKS469
DQ789400/Bacillus megaterium
GU397394/Bacillus flexus/D10
FN687191/Bacillus idriensis/HCS-7008
EU660357/Bacillus firmus/CT4
AJ577288/Bacillus cereu/ATCC_4342
HM069119/Bacillus weihenstephanensis/T-2
ƽHM146083/Bacillus amyloliquefaciens/WTDAY055226/Bacillus amyloliquefaciens/15841
NR026139/Bacillus pseudofirmus/DSM_8715
AB735993/Bacillus subtilis/M16K
AB735994/Bacillus subtilis/M19F
图中圆点表示的为本文中的 WTD 菌株
图 3 基于 16S rRNA 基因的进化分析
表 2 菌株 WTD 的部分生理生化反应特征
检测项目 特征 检测项目 特征
发光 - 藻胶酶 -
葡萄糖产气 - 卵磷脂酶 +
吲哚产生 + 酪蛋白酶 +
柠檬酸盐利用 - 脲酶 +
V.P. + D-半乳糖 F
甲基红 - 麦芽糖 F
硫化氢产生 + 葡萄糖 O
过氧化氢酶 + 乳糖 F
氧化酶 + 鼠李糖 F
淀粉酶 + 棉子糖 F
明胶酶 (+) 蔗糖 F
苯丙氨酸脱氨酶 - D-(+)蕈糖 F
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.9174
不产生卵磷脂酶,所以 WTD 属于解淀粉酶芽孢杆菌。
2.3 拮抗菌抑菌作用条件分析
2.3.1 pH 对细菌拮抗效果的影响 不同 pH 条件下
WTD 对敏感菌株 W-1 的拮抗作用(图 4)显示,在
pH 值为 7 时菌株的抑菌作用最大,并随着 pH 值得
升高或降低,抑菌作用减小。
2.3.2 盐度对细菌拮抗效果的影响 不同盐度下
WTD 对敏感菌株 W-1 拮抗作用(图 5)显示,在盐
度为 1%NaCl 的时候拮抗效果最好,随着盐度减小
或者增大,拮抗效果均减弱。
2.3.3 温度对细菌拮抗效果的影响 不同温度下
WTD 对敏感菌株 W-1 拮抗作用(图 6)显示,在温
度为 35℃的时候拮抗效果最好,随着温度的上升和
下降,拮抗效果均下降。而在温度为 15℃和 20℃的
时候,鳗弧菌 W-1 和菌株 WTD 均生长良好,没有
拮抗效果。
2.4 拮抗菌的药敏实验
拮抗菌 WTD 的药敏实验结果(表 3)显示,菌
株 WTD 对麦迪霉素、氟哌酸、奥复星、丙氟哌酸、
万古霉素、复方新诺明、痢特灵、氯霉素、氯洁霉
素、菌必治、先锋必素、丁胺卡那霉素、庆大霉素、
卡那霉素、新霉素、复达欣、强力霉素、美满霉素、
红霉素、青霉素、苯唑青霉素、氨苄青霉素、氧哌
嗪青霉素、羧苄青霉素、先锋霉素、先锋霉素 V、
先锋霉素 VI、头孢肤肟和四环素敏感,而对多黏菌
素具有抗性。
3 讨论
分离的所有拮抗菌中,菌株 1-B2、1-B1、2-A1、
5-C1、5-C2 和 5-C3 是采自青岛石老人养殖场的海水
样本,菌株 SMD、SMB2-2 和 SN1D 采自石岛样本,
菌株 XM5-2、XM8-1 和 XM9-2 来自厦门海水样,菌
株 QX、QE、QF 和 QQ 取自青岛栈桥泥样,菌株 CB
取自青岛近海水样,菌株 WTE、WTD 取自青岛第二
海水浴场的水样。从细菌采集的地点及分离得到的
拮抗菌数目来看,可以得出在海水养殖场中拮抗菌
的数目最多,这可能与养殖场病原细菌数目较多有
关。其中 SN1D 鉴定为芽孢杆菌属,WTD、XM9-2
和 5-C3 均被鉴定为解淀粉酶芽孢杆菌,但是从及生
理生化反应上三者均存在着差异,可能是菌株本身
存在差异。
对解淀粉芽孢杆菌的报道多见于对真菌的抑制,
王英国等[14]从堆肥中分离到一株解淀粉酶芽孢杆
菌,可以产生抗菌多肽类物质抑制尖孢镰刀菌、草
莓蛇病菌、毛霉和黑曲霉等多种真菌。郝建安等[15]
发现解淀粉芽孢杆菌的抗真菌物质是一种蛋白质分
子,抑真菌作用是在孢子萌发阶段使真菌新生菌丝
畸形。王德培等[16]从青贮玉米秸秆饲料中分离得
到一株解淀粉芽孢杆菌 BI2,该菌主要抑制丝状真
菌,对细菌无抑制作用,其培养 36 h 的上清液能明
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
5 6 7 8 9 10
pH٬/1%NaClᣁ㧼സо㧼㩭ⴤ
ᖴ∄
图 4 不同 pH 条件下菌株 WTD 拮抗效果
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 1 2 3 4 5 6 7ⴀᓖ/1%NaClᣁ㧼സо㧼㩭ⴤ
ᖴ∄
图 5 不同盐度条件下菌株 WTD 的拮抗效果
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
20 25 30 35 40 45⑙ᓖćᣁ㧼സо㧼㩭ⴤ
ᖴ∄
图 6 不同温度下菌株 WTD 的拮抗效果
2015,31(9) 175张超等:一株解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其抑菌条件研究
显抑制黄曲霉孢子萌发及菌丝生长。段春华等[17]
从核桃林地土壤中分离得到一株拮抗解淀粉芽孢杆
菌 SDF-005,该菌对 5 种植物炭疽病菌丝生长均具
有较强的抑制作用,其代谢产物可以破坏病原菌菌
丝壁结构,引起菌丝膨大、畸变、扭曲、菌丝壁消
解。冯金龙等[18]对解淀粉芽孢杆菌 S27 的生物学
功能进行了研究,结果表明该菌对马铃薯枯萎病菌
(Fusarium tricinctum)、马铃薯丝核病菌(Rhizoctonia
solani)和马铃薯炭疽病菌(Colletotrichum coccodes)
都有良好的抑制作用,可致菌丝膨大,断裂及溶解等。
经实验检测本研究分离的解淀粉芽孢杆菌 WTD 菌株
对青霉和曲霉的生长无抑制作用,需要进一步的实
验确定其对病原真菌有无抑制作用。
利用拮抗微生物抑制水体中病原微生物的生
长,使病原菌的浓度低于其致病浓度,进行水产养
殖病害的防治,是国内外水产养殖病害控制的热
点[19-22]。曹海鹏等[19] 从养殖池污泥中分离筛选
了一株解淀粉芽孢杆菌 G1,该菌表现出了对鲟源
病原性嗜水气单胞菌的良好拮抗作用,其最适生长
pH 为 7,最适生长温度为 30℃,与本研究报道菌株
WTD 生长条件相近。本实验采用平板点种法从分离
菌株中筛选对病原菌鳗弧菌 W-1 的拮抗菌,即将待
测菌株直接点种到涂有病原菌的平板上,此方法不
仅可以直接观察到拮抗菌通过分泌拮抗物质产生的
抑菌区,还可通过抑菌圈的大小,定量比较拮抗菌
抑菌活性的强弱[21]。在以不同 pH、盐度、温度比
较拮抗菌抑菌活性的强弱时,应当同时考虑不同培
养条件对病原菌的生长的影响。傅松哲等[22]从海
洋沉积物中分离到两株拮抗弧菌,短小芽孢杆菌 H2
和地衣芽孢杆菌 H4,它们对需钠弧菌的生长都具有
显著的抑制作用,对凡纳滨对虾的现场实验结果表
明,加入菌株短小芽孢杆菌 H2 可显著提高凡纳滨
对虾的存活时间。需要对本研究分离的解淀粉芽孢
杆菌菌株 WTD 进行模拟养殖实验证明该菌的生物安
全性。
解淀粉芽孢杆菌可产生抑菌蛋白类、脂肽类
抗生素、大环内酯类、寡肽酶、肽类和聚酮化合物
等[23,24],可抑制病原真菌和细菌的生长,另外,解
淀粉芽孢杆菌是一种对人畜相对安全的细菌,使其
有望作为益生菌在畜牧水产养殖中得到应用。本研
究分离的解淀粉芽孢杆菌菌株 WTD 对鲈鱼病原菌鳗
弧菌 W-1 具有较强的抑制作用,实验中发现其冷冻
干燥的上清液对鳗弧菌 W-1 具有明显的拮抗效果,
拮抗物质在 50℃、80℃和 100℃处理后依然表现出
拮抗效果,说明该物质对热具有稳定性,同时用蛋
白酶 K 处理后也依旧表现出抑菌活性。说明该抑菌
物质不是蛋白质类物质,需要对菌株拮抗鳗弧菌物
质进行进一步的研究才能确定其性质。必须对分离
菌株 WTD 的拮抗机理、菌种拮抗条件及菌种安全性
实验等进一步的研究才有望进入应用阶段。
表 3 拮抗菌 WTD 的药敏试验结果
药物名称 WTD R I S
麦迪霉素 30 μg/ 片 19 ≤ 6.5 7-8.5 ≥ 9
氟哌酸 10 μg/ 片 17 ≤ 6 6.5-8 ≥ 8.5
奥复星 5 μg/ 片 8 ≤ 6 6.5-7.5 ≥ 8
丙氟哌酸 5 μg/ 片 14 ≤ 7.5 8-10 ≥ 10.5
万古霉素 30 μg/ 片 19 ≤ 4.5 5-5.5 ≥ 6
多粘菌素 300 U/ 片 0 ≤ 4 4.5-5.5 ≥ 6
复方新诺明 75 μg/ 片 17 ≤ 7.5 8-9 ≥ 9.5
痢特灵 300 μg/ 片 21 ≤ 7 7.5-8 ≥ 8.5
氯霉素 30 μg/ 片 21 ≤ 6 6.5-8.5 ≥ 9
氯洁霉素 2 μg/ 片 14 ≤ 7 7.5-10 ≥ 10.5
菌必治 30 μg/ 片 15 ≤ 6.5 7-10 ≥ 10.5
先锋必素 75 μg/ 片 19 ≤ 7.5 8-10 ≥ 10.5
丁胺卡那霉素 30 μg/ 片 15 ≤ 5.5 7.5-8 ≥ 8.5
庆大霉素 10 μg/ 片 17 ≤ 6 6.5-7 ≥ 7.5
卡那霉素 30 U/ 片 18 ≤ 6.5 7-8.5 ≥ 9
新霉素 30 U/ 片 15 ≤ 6 6.5-8 ≥ 8.5
四环素 30 μg/ 片 14 ≤ 7 7.5-9 ≥ 9.5
强力霉素 30 μg/ 片 11 ≤ 6 6.5-7.5 ≥ 8
美满霉素 30 μg/ 片 12 ≤ 7 7.5-9 ≥ 9.5
红霉素 15 μg/ 片 24 ≤ 6.5 7-8.5 ≥ 9
青霉素 10 IU/ 片 23 ≤ 5.5 6-10.5 ≥ 11
苯唑青霉素 1 μg/ 片 15 ≤ 5 5.5-6 ≥ 6.5
氨苄青霉素 10 U/ 片 20 ≤ 10 10.5-14 ≥ 14.5
羧苄青霉素 100 U/ 片 16 ≤ 9.5 10-11 ≥ 11.5
氧哌嗪青霉素 100/μg 18 ≤ 8.5 8.5-9 ≥ 9
先锋霉素 IV 30 U/ 片 12 ≤ 7 7.5-8.5 ≥ 9
先锋霉素 V 30 U/ 片 27 ≤ 7 7.5-8.5 ≥ 9
先锋霉素 VI 30 U/ 片 20 ≤ 7 7.5-8.5 ≥ 9
头孢肤肟 30 μg/ 片 17 ≤ 7 7.5-11 ≥ 11.5
复达欣 30 U/ 片 14 ≤ 7 7.5-8.5 ≥ 9
注 :表中 R、I、S 分别代表耐药、中介、敏感 ;数据为抑菌圈半径 /mm
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.9176
4 结论
本研究从青岛、厦门和石岛的海洋环境中分离
了 126 株细菌,从中筛选出 19 株对鲈鱼病原菌鳗弧
菌 W-1 具有拮抗作用的细菌,其中抑菌作用较强的
菌株 WTD 鉴定为解淀粉芽孢杆菌。该菌的最佳抑菌
作用条件为温度 35℃,pH 值为 7,盐度为 1%NaCl。
药敏实验结果表明,该菌对麦迪霉素等 29 种抗生素
敏感,而对多黏菌素具有抗性。
参 考 文 献
[1]Egidius E. Vibriosis :pathogenicity and pathology, a review[J].
Aquaculture, 1987, 67 :15-28.
[2]杨嘉龙 , 周丽 , 战文斌 . 杀鲑气单胞菌杀日本鲑亚种胞外产物
毒性及免疫原性分析[J]. 渔业科学进展 , 2009, 30(3):20-
24.
[3]陈萍 , 王清印 , 李健 , 等 . 溶藻弧菌对三疣梭子蟹溶菌酶和磷酸
酶活性的影响[J]. 渔业科学进展 , 2009, 30(2):78-82.
[4]沈锦玉 , 余旭平 , 潘晓艺 , 等 . 网箱养殖大黄鱼假单胞菌病病原
的分离与鉴定[J]. 渔业科学进展 , 2008, 29(1):1-6.
[5]肖慧 , 李军 , 王祥红 , 等 . 鲈鱼苗烂鳃烂尾病病原菌的研究[J].
青岛海洋大学学报 , 1999, 29(1):87-93.
[6]Muroga K, Higashi M, Keitoku H. The isolation of intestinal
microflora of farmed red seabream(Pagrus major)and black
seabream(Acanthopagrus schlegeli)at larval and juvenile
stages[J]. Aquaculture, 1987, 65 :79-88.
[7]Li J, Yie J, Rita WT, Ling L, et al. Antibiotic resistance and plasmid
profiles of Vibrio isolates from cultured silver sea bream, Sparus
sarba[J]. Marine Pollution Bulletin, 1999, 39(4):245-249.
[8]Nicolas JL, Robic E, Ansque D. Bacterial flora associated with a
tropic chain consisting of microalgae, rotifers and turbot larvae :
influence of bacteria on larval survival[J]. Aquaculture, 1989,
83 :237-248.
[9]Austin B, AI-Zahrani AMJ. The effect of antimicrobial compounds
on the gastrointestinal microflora of rainbow trout, Salmo gairdneri
Richardson[J]. Journal of Fish Biology, 1988, 33 :1-14.
[10]Garrett ES, Santos CL, Jahncke ML. Public, animal and
environmental health implications ofaquaculture[J]. Emerging
Infection Disesses, 1997, 3(4):453-457.
[11] 王 祥 红 , 杜 宗 军 , 李 筠 , 等 . 有 益 细 菌 A18 在 海 湾 扇 贝
(Argopecten irradians)育苗中的应用[J]. 高技术通讯 , 2002,
12(8):84-88.
[12]东秀珠 , 蔡妙英 . 常见细菌系统鉴定手册[M]. 北京 :科学
出版社 , 2001.
[13]李雅军 , 张斌 , 王华 . 2006 年 CLSI/NCCLS 药敏标准的更新
(CLSI/NCCL M100-S16 代替 M100-S15)[J]. 江西医学检验 ,
2006, 2(4):355-356.
[14]王英国 , 王军华 , 权春善 , 等 . 解淀粉芽孢杆菌抗菌活性物质
的分离纯化及抑菌活性研究[J]. 中国生物工程杂志 , 2007,
27(12):41-45.
[15] 郝 建 安 , 曹 志 辉 , 赵 凤 梅 , 等 . 解 淀 粉 芽 孢 杆 菌 NK10.
BAhjaWT 抑真菌作用的研究[J]. 微生物学通报 , 2008, 35(6):
903-908.
[16]王德培 , 孟慧 , 管叙龙 , 等 . 解淀粉芽孢杆菌 BI2 的鉴定及其
对黄曲霉的抑制作用[J]. 天津科技大学学报 , 2010, 25(6):
5-9.
[17]段春华 , 刘幸红 , 牛赡光 , 等 . 一株拮抗细菌的鉴定及对植物
炭疽病菌作用效果测定[J]. 江西农业学报 , 2014, 26(3):
94-97.
[18]冯金龙 , 杨成德 , 陈秀蓉 , 等 . 解淀粉芽孢杆菌 S27 的鉴定、
生物学功能测定及其对马铃薯病原真菌拮抗作用研究[J].
甘肃农业大学学报 , 2013, 48(4):56-61.
[19]曹海鹏 , 何珊 , 刘丽玲 , 等 . 鲟源病原性嗜水气单胞菌拮抗芽
孢杆菌的鉴定及其生物学特性[J]. 微生物学通报 , 2011, 38
(9):1377-1384.
[20]刘亚楠 , 习丙文 , 梁利国 , 等 . 1 株嗜水气单胞菌的拮抗菌鉴
定及其特性研究[J]. 水生态学杂志 , 2014, 35(3):82-87.
[21]王娟 , 封永辉 , 蔡立胜 , 等 . 来自大黄鱼(Pseudosciaena croc-
ea)肠道的弧菌拮抗菌的筛选与鉴定[J]. 海洋与湖沼 , 41(5):
707-713.
[22]傅松哲 , 宋奔奔 , 刘鹰 , 等 . 弧菌拮抗菌的筛选及其对凡纳
滨对虾的抑菌防病作用[J]. 中国环境科学 , 2009, 29(8):
867-872.
[23]张娟 , 杨彩梅 , 曹广添 , 等 . 解淀粉芽孢杆菌极其做为益生菌
的应用[J]. 动物营养学报 , 2014, 26(4):863-867.
[24]孙力军 , 陆兆新 , 别小妹 , 等 . 培养基对解淀粉芽孢杆菌 ES-2
菌株产抗菌脂肽的影响[J]. 中国农业科学 , 2008, 41(10):
3389-3398.
(责任编辑 马鑫)