抑水绵枯草芽孢杆菌的分离、鉴定及代谢组学特征

　　 摘要: 【背景】水绵是养殖水体常见的有害丝状藻类，但具有生物控制水绵功能的微生物资源极其匮乏

　　 摘要:

【背景】水绵是养殖水体常见的有害丝状藻类，但具有生物控制水绵功能的微生物资源极其匮乏。【目的】分离鉴定高效抑水绵菌株，分析其抑藻谱、抑藻方式和代谢组学特征，丰富用于养殖水体水绵控制的菌种资源。【方法】以纤细水绵(Spirogyra gracilis) FACHB-354株作为筛选指示藻，从虾池底泥中分离高效抑水绵菌株，采用16S rRNA基因序列分析和生理生化鉴定对高效抑水绵菌株进行鉴定，并在分析高效抑水绵菌株的抑藻谱、抑藻方式的基础上，采用比较代谢组学方法解析高效抑水绵菌株的代谢组学特征。【结果】从虾池底泥中分离筛选出1株高效抑水绵菌株GT5，经16S rRNA基因序列分析和生理生化鉴定确定菌株GT5为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。此外，菌株GT5具有广谱抑水绵活性，抑藻方式为间接抑藻。以无抑藻活性的枯草芽孢杆菌KC1的胞外代谢组为对照，菌株GT5表达量显著上调的代谢物187种，表达量显著下调的代谢物169种。这些显著差异代谢物主要富集到精氨酸和脯氨酸代谢、赖氨酸降解等20个代谢通路。其中，精氨酸生物合成、组氨酸代谢、氨基苯甲酸酯降解、嘧啶代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等5个代谢通路影响较大，参与这5个代谢通路的显著上调的差异代谢物有4-(谷氨酰氨基)丁酸酯、邻苯二酚、6-去氢睾酮葡萄糖醛酸苷、N4-乙酰氨基丁醛、胍丁胺和4-羟脯氨酸。【结论】枯草芽孢杆菌GT5是优良的抑水绵菌株，其抑水绵活性可能与邻苯二酚、胍丁胺等潜在抑藻活性物质的产生有关。