大熊猫亚成体兽舍空气中可培养细菌种类分析以及两株新种细菌的多相分类学研究

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作为圈养大熊猫的重要场所和青少年科普教育基地,大熊猫繁育基地每天接待大量国内外游客参访。大熊猫兽舍附近是游客经常驻足观光的地方,其空气质量与游客多少呈现关联。兽舍空气质量直接影响大熊猫的健康,甚至可能诱发某些疾病的发生。一直以来,人们很少关注圈养大熊猫兽舍的微生物状况。本研究通过自然沉降法收集培养大熊猫亚成体兽舍空气中的可培养细菌,并进行分类鉴定,以评估兽舍空气中微生物是否会对大熊猫形成不良影响。分离得到28株细菌,并对其中2株新种细菌进行了多项分类学研究,研究结果如下:1.大熊猫亚成体兽舍可培养细菌种类及耐药性分析通过菌落形态特征观察,分离纯化出28株细菌。经16S rRNA序列分析和聚类分析发现,这些细菌分属17个属:微球菌属(Micrococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、志贺菌属(Shigella)、埃希菌属(Escherichia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、考克氏菌属(Kocuria)、芽孢杆菌属(Bacillus)、摩根氏菌属(Morganella)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、巨型菌属(Macrococcus)、罗氏菌属(Rothia)、迪茨氏菌属(Dietzia)、西地西菌属(Cedecea)、金黄杆菌属(Chryseobacterium)和溶杆菌属(Lysobacter)。其中,葡萄球菌属、志贺菌属和金黄杆菌属等属的某些细菌为条件致病菌,在动物机体处于应激或者免疫力低下时易引发感染。大熊猫亚成体兽舍中出现这些常见的条件性致病菌证实大熊猫存在感染的潜在风险。药敏实验结果显示,这17个属的细菌均存在不同程度的耐药性,且普遍存在多重耐药现象,至少耐三种抗生素,多达14耐。其中对青霉素G、林可霉素、呋喃唑酮、磺胺甲基异恶唑和氨苄西林的耐药性最为严重,至少有10种菌耐这些抗生素:氟苯尼考、多西环素、丁胺卡那、恩诺沙星、庆大霉素、环丙沙星和链霉素这7种抗生素几乎对所有细菌都敏感。由此可见,大熊猫亚成体兽舍是某些耐药细菌的储存地。2.菌株CF21T的多相分类学研究CF21T在TSA和LB琼脂培养基上均能较好的生长,在LB平板上生长3天后为米白色半透明,表面光滑,且微微向上凸起的圆形菌落。革兰氏染色为阴性、短杆状;透射电镜下观察为球杆状,长0.90-0.95μm,宽0.60-0.65μm,无鞭毛.菌株CF21T生长的NaCl范围为0-2%(w/v)(最适范围为0-1%),温度范围为10℃-40℃(最适温度为28℃-30℃),pH范围为6.0-9.0(最适pH范围为6.0-7.0),需氧,无运动性。过氧化氢酶和氧化酶检测均为阳性;可以降解淀粉、明胶,不能降解Tween 80;不能将硝酸盐还原为亚硝酸盐;不产生吲哚和硫化氢;无β-半乳糖苷酶、鸟氨酸脱羧酶活性和精氨酸脱羧酶活性;同时也不能利用多种碳源。CF21T的主要极性脂构成为二磷脂酰甘油(diphosphatidylglycerol, DPG)磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol, PG)、磷脂酰乙醇胺(Phosphatidylethanolamine , PE)和一个未知的磷脂;主要呼吸醌为Q-8;主要脂肪酸为iso-C16:0 (30.22%), iso-C15:0 (25.70%)和the sum of 9/10-methyl C16:0 and/or iso-C17:1ω9c (21.9 4%);基因组DNA的G+C构成比为68.72 mol%; 16S rRNA基因序列分析结果显示菌株CF21T属于溶杆菌属(Lysobacter),与L. ruishenii CTN-1T的16Sr RNA序列同源性(95.1%)最高; gyrB序列分析也显示菌株CF21T属于溶杆菌属的成员;与L. ruishenii CTN-1T的杂交率为56%。基于以上结果分析,菌株CF21T为溶杆菌属的一个新种,命名为Lysobacter chengduensis sp. nov.,且该种模式菌株为CF21T (=CGMCC1.15145T=DSM 100306T).3.菌株25-1T的多相分类学研究菌株25-1T在TSA和LB培养基上均能较好的生长,在LB平板上生长3天后为金黄色不透明且向上凸起的、边缘整齐的圆形菌落。革兰氏染色为阴性、杆状。透射电镜下观察为杆状无鞭毛,长0.88-0.92 μm,宽0.44-0.48 μm。菌株25-1T生长的NaCl范围为0-2%(w/v)(最适范围为0-0.5%),温度范围为10℃-40℃(最适温度为28℃-30℃),pH范围为6.0-9.0(最适pH范围为6.0-7.0),需氧,无运动性。过氧化氢酶和氧化酶检测均为阳性,可以降解淀粉和Tween80,不能降解明胶,不能将硝酸盐还原为亚硝酸盐,不产生吲哚和硫化氢,无β-半乳糖苷酶活性,无精氨酸脱羧酶活性,有鸟氨酸脱羧酶活性,不能利用多种碳源。菌株25-1T的主要极性脂为磷脂酰乙醇胺和两个未知的氨基脂和两个未知的脂;主要呼吸醌为MK-6:主要脂肪酸为iso-C1s:0 (44.0%), iso-C17:0 3OH (1 9.8%), summed feature 3 (C16:1ω7c and/or C16:1ω6c,12.7%)和summed featu re 9 (10-methyl C,6:0 and/or iso-C17:1 ω9c,7.8%);基因组DNA的G+C构成比为36.2 mol%;16S rRNA基因序列分析结果显示菌株25-1T属于金黄杆菌属(Chryseobacterium),与C. carnis G81T的16S rRNA序列同源性为96.4%,与C. lathyri RBA2-6T的同源性为95.8%; gyrB序列分析也显示菌株25-1T属于金黄杆菌属;与C. lathyri RBA2-6T的杂交率为38%。基于以上结果分析,菌株25-1T为金黄杆菌属的一个新种,将其命名为Chryseobacterium chengduensis sp. nov.,且该种模式菌株为25-1T= (CCTCC AB20151337= DSM 100396T).通过研究发现,大熊猫亚成体兽舍中微生物种类多,存在着条件致病菌,对大熊猫的健康存在潜在危害,有些细菌存在严重的多重耐药性。因此,有必要加强对大熊猫兽舍的微生物监测,评估其潜在危害性,为大熊猫这一濒危物种的保护提供参考。
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