患病仿刺参肠道菌群结构组成及有益菌的筛选与应用

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仿刺参(却japonicm)养殖以其单品种产值最高的优势及每年20%的增长速度,已逐步成为一项新的热点国民经济产业。然而,近年来随着仿刺参养殖规模的不断扩大,养殖环境日益恶化,病害频发,严重威胁该产业的健康、可持续发展。传统的抗生素和消毒剂的使用取得了一定成效,但是过量且频繁地使用导致耐药性菌株滋生,环境污染及食品安全等问题。有益菌以其能够抑制病原菌,调节动物肠道微生态环境,增强养殖动物免疫力,且绿色环保的优势逐步被认可并广泛应用。本研究将采用高通量16S rDNA序列分析技术研究患病仿刺参肠道和添加在词料中海泥的菌群结构组成,并结合传统的分离培养技术从仿刺参养殖区海泥中分离蹄选对仿刺参病原菌灿烂弧菌有显著括抗作用的潜在有益菌。同时从商品化的EM菌液中分离蹄选优势有益菌,并通过优化发酵条件,大规模应用于仿刺参的养殖生产。以上研究为有益菌在仿刺参养殖中的研发及应用提供理论和实践依据。所获得研究结果如下:1.高通量16SrDNA序列分析技术发现患病仿刺参肠道细菌种类分布以变形菌门(Proteobacteira)为主,占74.20%;另有梭形菌门(Fusobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteira)、蓝细菌门(Cyanobacteira)、浮霉状菌门(Planctomycetes)共7个门类。其中,蓝细菌门和浮霉状菌门的细菌仅检测到1株。进一步分析变形菌门细菌的组成,发现主要为Y-变形囷纲和S-变形囷纲的细囷,其分布分别占71.83%和26.98%。丫-变形菌纲中包括弧菌属(Vibrio)、亮发菌属(LeucotMx)、假单胞菌属(Pseudomonas)、希瓦氏菌属(Shewamlla)、科威尔氏菌属(Colwellia)、默里特氏菌属(^MorUella)等共22个属的细菌。其中弧菌在y-变形菌纲中的比例最高,占64%;主要为始仔弧菌(Vibtio tapetis),在弧菌属中达56.09%。s-变形菌纲中除有1株菌属于硫卵形菌属Sulfurovum、外,其余均属于弓形菌属(Arcobacter)。芽孢杆菌所在的厚壁菌门仅占0.57%,其中只有1株芽孢杆菌。2.高通量16SrDNA序列分析技术在仿刺参养殖区泥样中共检测到18个门类的细菌,变形菌门(Proteobacteria)所占的比例最大为44.49%,其中a-变形菌纲、P-变形囷纲、Y-变形囷纲、5-变形囷纲、变形囷纲所占比例依次为11.78%、0.62%、25.33%、44.64%、16.11%; y-变形囷纲所占比例最大,包含脱5荒杆囷属(Desulfobacter脱硫叶菌属(Demlfobulbus》脱硫八叠菌属(Desulfosarcina乂脱硫橄榄样菌属(^Desulfobacca)等共34个属的细菌。弧菌和芽孢杆菌的量均较少,仅检测到3株弧菌和1株芽孢杆菌。3.通过不同培养基和泥样加热方法研究发现仿刺参养殖区泥样中可培养优势细菌多分布于变形菌纲(占总菌数的71.4%),其中包括假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas》弧菌属(Vibrio X希瓦氏菌属(Shewamlla)等;80°C加热处理20分钟后海泥中可培养优势细菌多属于芽孢杆菌属(^Bacillus、泥样中分离获得的优势细菌经安全性,抑菌活性和毒性检测,蹄选出对灿烂弧菌有明显抑菌作用的IJ03, IJ04和IJ06,经16S rDNA初步鉴定为梓檬黄假交替单胞菌(Pseudoalteromonas citrea X海水芽孢杆菌(Bacillus aquimaris X白色食谅脂菌(Agarivorans albus灿烂弧菌人工括抗实验显示添加LJ03和LJ06括抗组的累计排脏率分别为36.11%±0.05和2.78%±0.05,与仅添加灿烂弧菌的阳性对照组差异显著(P <0.05结果表明U03和IJ06具有很好的保护仿刺参幼参的作用,尤其U06对仿刺参幼参的排脏保护率达94.74%。4.从商品化的EM菌液分离纯化获得优势有益菌DL01,经16S rDNA初步鉴定为枯草芽孢杆菌经绵羊血谅脂平板检测,初步确定其安全性。其发酵条件与揺瓶培养基本一致:培养温度37°C,揽拌转速nOrpm,加消泡剂1%0, pH为7.0-7.2,最佳放罐时间应在1720h。在小规模水质处理实验中,DL01可显著降低水体中NH4+-N浓度(P <0.05),并对水体中的弧菌有一定的抑制作用。其中添加菌液浓度为5x105CFU/L、106CFU/L的实验组NH4+-N浓度与对照组存在极显著性差异(P <0.01);但是对N02-N的去除无显著作用。在育苗池中试中,发现2x105CFU/L的DL01对育苗水体中NH4+-N和MV-N的去除无明显作用,但是起到了显著的抑制弧菌效果(p<0.01);其中对照组的弧菌数量一直处于增长状态,第三天已达到2.7X103CFU/ml,而实验组弧菌数量保持在1.4X10^CFU/mlo
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