美洲黑石斑迟缓爱德华氏菌分离、鉴定及致病性研究

养殖美洲黑石斑(Centropristis striata)发生以“内脏白点”为主要临床症状的暴发性死亡, 为明确美洲黑石斑患病原因, 对患病鱼进行了病原分离、鉴定及致病性研究, 以期为防治美洲黑石斑迟缓爱德华氏菌病提供参考依据。患病的美洲黑石斑的症状主要表现为鳃和内脏组织如脾脏及肾脏上布满白点。从患病鱼的病灶处分离纯化到一株优势致病菌株(ZS201807), 通过对该菌株形态特征、生理生化特性和16S rDNA基因测序等综合分析, 鉴定该菌为迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)。人工感染实验证实此菌株可引起健康美洲黑石斑发病并表现出与自然发病相似的症状。利用组织切片和电镜超薄切片技术对患病美洲黑石斑鱼的肝脏、脾脏、鳃丝等6种组织进行组织病理学分析。组织病理结果显示, 脾和肾是感染较严重的主要靶器官, 脾脏组织内大量红细胞浸润, 出现严重瘀血; 鳃丝毛细血管扩张; 肾小管管腔狭窄, 肾小球肿大, 上皮细胞肿胀, 细胞空泡化。超微病理显示, 病鱼脾脏和头肾组织有大量杆状细菌积聚。药敏试验发现该菌对环丙沙星(5 μg/片)、四环素(30 μg/片)、恩诺沙星(5 μg/片)等14种药物敏感; 对青霉素(10 U/片)、阿奇霉素(15 μg/片)、丁胺卡那(30 μg/片)等13种药物耐受。证实此次养殖美洲黑石斑发病死亡的病原菌为迟缓爱德华氏菌。     

北部湾涠洲岛水域发现上颌和须板异常的布氏鲸:对保护的启示

2018年初以来,北部湾涠洲岛附近出现了布氏鲸（Balaenoptera edeni）的活动。一头上颌与须板异常的小布氏鲸个体引发热议,其视频在网络上广泛流传。我们在船只调查时,目击该个体10次,其以单独活动为主（90%）,主要出现在涠洲岛到斜阳岛之间的水域,最小凸多边形家域面积为14km2,核心家域面积为166.9km²。然而,在 2019年3月30日我们发现该个体已死亡漂浮在海面,根据尸体腐烂状况来推测,该个体的死亡时间大约为3~5日,死亡原因不明。根据照片和现场解剖分析,推测该小布氏鲸的上颌和鲸须异常可能是被渔网或绳索缠绕导致的。由于无法从外形上确认属于哪一个亚种,因此我们测定了该个体的线粒体DNA D-loop（mitochondrial DNA, mtDNA）和细胞色素b（cytochrome b, Cyt b）基因,分别得到909bp和395bp的序列,经比对和系统发育重建,发现该个体属于近岸分布的小布氏鲸亚种（Eden’s whale, B. e. edeni）。由于小布氏鲸具有一定季节迁移特性,我们无法判断造成其上颌伤害的渔网或绳索是否在中国水域。尽管如此,仍然建议当地部门应加强宣传,减少渔网等海洋垃圾的丢弃和排放,为小布氏鲸营造一个安全的栖息环境。     

不同功能基团对3型肺炎球菌荚膜多糖免疫原性影响的初步研究

目的比较3型肺炎链球菌荚膜多糖不同基团活化对多糖抗原性及结合物免疫原性的影响。方法分别采用1-氰基-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸(1-cyano-4-dimethylaminopyridinium tetrafluoroborate, CDAP)活化多糖羟基,碳二亚胺(1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride, EDC)活化多糖羧基,再与己二酰肼(adipic dihydrazide, ADH)偶联获得活化度相近的多糖衍生物。用三硝基苯磺酸方法(trinitrobenzene sulfonic acid, TNBS)测定多糖活化度;高效液相分子排阻与多角度激光散射仪联用(HPLC-SEC-MALLS)分析衍生物分子分布和大小;Zeta电位仪与滴定仪联用分析其表面电荷变化;速率比浊法和免疫双扩散法比较其抗原性变化;利用多糖衍生物与载体蛋白偶联获得的不同结合物免疫小鼠,间接ELISA分析不同结合物免疫后的IgG抗体浓度,进一步阐述活化过程中多糖抗原性的变化对结合物免疫原性的影响。结果 TNBS结果显示,获得同一基团不同活化度(5%～30%)、不同基团(羟基和羧基)活化度相近的多糖衍生物;等电点分析结果显示,不同基团的活化会导致多糖表面不同的电荷变化;而速率比浊和免疫双扩散的结果显示,多糖羟基的活化会导致多糖抗原性略有下降,但不同活化度之间差异较小;在相似活化度情况下,羧基衍化物的抗原性更低,随着羧基活化度的增加,多糖抗原性下降明显(约60%)。小鼠ELISA结果显示,对羧基不同程度活化得到的结合物,其免疫原性较多糖明显提高,差异具有统计学意义(P<0.05);随着多糖羧基活化度的增加,结合物免疫原性先增加后降低。结论 3型多糖重复单位上的羧基的改变对抗原性影响较羟基更大,对羧基的过度活化会影响结合物的免疫原性。     

希瓦氏菌生物被膜研究进展

希瓦氏菌（Shewanella spp.）是海产品中常见的优势腐败菌,易在食品加工设备表面形成生物被膜而难以清除。生物被膜的存在不仅会造成食品的持续污染和交叉污染,也会影响加工设备的使用,从而对国民健康和经济发展造成威胁。目前,针对希瓦氏菌生物被膜的研究主要集中在表型研究上,对其生物被膜形成分子机制的研究尚处于起步阶段。总结希瓦氏菌生物被膜的形成过程,重点论述希瓦氏菌生物被膜的形成机制并对希瓦氏菌生物被膜控制方法进行简要概括,展望未来的研究方向,以期为希瓦氏菌生物被膜的深入研究提供参考。     

百里香酚联合苯唑西林对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生物被膜的影响

【背景】耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)能以生物被膜的状态存在,从而产生多重耐药性和持续性感染。【目的】通过研究百里香酚和苯唑西林单用和联用对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜的形成抑制和清除作用,探究联合用药对MRSA生物被膜的影响,为临床联合应用抗MRSA药物提供理论依据。【方法】采用微量肉汤稀释法测定苯唑西林对MRSA标准菌株USA300的最低抑菌浓度;采用结晶紫染色法和菌落计数法评估百里香酚和苯唑西林单用和联用对USA300生物被膜形成抑制和清除作用。【结果】百里香酚和苯唑西林在亚抑菌浓度下对USA300生物被膜的形成具有一定的抑制作用。在较高浓度下,百里香酚对其24 h和72 h形成的生物被膜有良好的清除作用,而苯唑西林无清除作用。两药联用对生物被膜的抑制和清除作用进一步增强,在较低浓度下有较好的抑制和清除效果。【结论】百里香酚和苯唑西林联合用药与单独用药相比,对USA300的生物被膜的抑制和清除作用增强,两药联合有协同抗菌作用。     

猪源肠外致病性大肠埃希氏菌的生物膜形成能力及耐药性

[背景]猪源肠外致病性大肠埃希氏菌(extraintestinal pathogenic Escherichia coli,ExPEc)是一种严重危害养猪业的病原菌,有关其生物膜形成能力与耐药性的研究报道很少。[目的]探讨从病猪肺脏中分离鉴定的3株ExPEc的生物膜形成能力及耐药性,为从抗生物膜形成角度防治猪肠外大肠埃希氏菌病提供参考。[方法]采用96孔板结晶紫染色法结合正交实验优化猪源ExPEc分离株的生物膜形成最佳条件与成膜能力;通过扫描电镜观察各菌株生物膜的形态结构;利用PCR方法检测其携带的生物膜形成相关基因;采用微量肉汤稀释法测定抗生素对生物膜态与浮游态下猪源ExPEc分离株的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)。[结果]3株猪源ExPEc的最佳成膜条件并不一致,但在各自最佳条件下均能形成很强的生物被膜且同时携带10个生物膜形成相关基因(pgaA,pgaB,pgaC,pgaD,luxS,fimA,hipA,iha,flhC,flhD)。扫描电镜观察显示,菌株SE-1聚集后可形成片状生物膜,菌株SE-2和SE-3聚集后可形成多层结构的生物膜,且聚集体间有明显空隙。部分受试抗菌药物对生物膜态SE-1、SE-2和SE-3菌株的MIC值较对应浮游菌提高了2-32倍,药物敏感性由原来的敏感转为中敏或耐药。[结论]实验结果为从抗生物膜形成角度防治猪肠外大肠埃希氏菌病奠定了基础。     

肠道细菌弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌对斑翅果蝇生长发育和物质代谢的影响

【目的】明确弗氏柠檬酸杆菌Citrobacter freundi和产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca两种肠道共生细菌对斑翅果蝇Drosophila suzukii生长发育和物质代谢的影响。【方法】以正常饲养条件下的斑翅果蝇、构建的斑翅果蝇无菌品系以及弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌单一共生菌感染的斑翅果蝇品系为材料,检测不同品系间斑翅果蝇的卵孵化率、3龄幼虫体重和化蛹率;测定不同斑翅果蝇品系3龄幼虫体内蛋白质、氨基酸、糖原和游离脂肪酸等代谢物的含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活力。【结果】正常饲养条件下的斑翅果蝇卵孵化率、3龄幼虫体重、化蛹率及3龄幼虫体内蛋白质的含量均高于其他斑翅果蝇品系,且无菌品系中的最低。弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌感染的斑翅果蝇品系3龄幼虫中的氨基酸和糖原含量均低于斑翅果蝇无菌品系和正常品系。弗氏柠檬酸杆菌感染斑翅果蝇品系3龄幼虫体内游离脂肪酸的含量较其他品系的也降到最低。弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌感染斑翅果蝇品系3龄幼虫体内POD活力显著高于无菌品系和正常品系,而CAT活力显著低于无菌品系。【结论】斑翅果蝇肠道中无肠道共生细菌时生长发育迟缓,在食物中分别添加弗氏柠檬酸杆菌和产酸克雷伯氏菌后可一定程度上促进斑翅果蝇的发育,这与添加肠道共生菌后斑翅果蝇体内代谢物的变化密切相关。     

染料木素对MRSA外排蛋白表达的影响

[目的] 研究染料木素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）外排蛋白的影响。[方法] 通过联合药敏实验检测染料木素影响MRSA对环丙沙星的敏感性;利用等重同位素多标签相对定量蛋白质组学（iTRAQ）技术,检测染料木素作用MRSA41577后菌体蛋白表达量的变化;通过生物信息学方法对差异显著的蛋白进行系统分析;通过qPCR和尼罗红外排实验,探讨耐药相关的蛋白介导细菌耐药的作用机制。[结果] 联合药敏实验结果显示,染料木素能增强MRSA对环丙沙星的敏感性;通过iTRAQ技术检测到差异显著蛋白共有129个,包括60个表达上调的蛋白和69个表达下调的蛋白;生物信息学分析结果显示,与细菌耐药相关的蛋白约有14个,其中,通过主动外排系统介导细菌耐药的蛋白主要有PstB、PstS等;qPCR结果显示,与对照组相比,PstB、PstS的基因表达量分别下降了51.6%和78.6%;尼罗红外排实验结果显示,染料木素与尼罗红之间存在竞争关系,为MRSA41577的竞争性抑制剂。[结论] 染料木素可通过降低MRSA41577外排基因pstB和pstS的mRNA表达量,进而影响PstB、PstS外排蛋白的表达来逆转细菌耐药;此外,染料木素还是MRSA41577的竞争性外排抑制剂,可通过与底物竞争外排的方式,使抗菌药物留在菌体内发挥抗菌作用。     

烟草青枯病劳尔氏菌与拮抗菌对根系分泌物的竞争作用

[目的]研究青枯病病原菌与拮抗菌的营养特性及其对烟草根系分泌物的响应差异,对提高拮抗菌定殖能力、有效生物防控烟草青枯病具有非常重要的意义。[方法]本研究通过筛选与鉴定贵州烟区青枯病病原菌株及拮抗菌株,通过Biolog表型芯片技术分别检测病原菌与拮抗菌的特征性碳、氮源,利用气质联用(GC-MS)检测烟草主栽品种K326根系分泌物的主要物质,在此基础上进行病原菌与拮抗菌对其利用能力、利用强度以及共培养的研究。[结果]经鉴定,分离、筛选到的病原菌株和拮抗菌株分别为青枯劳尔氏菌(Ralstonia solawacearum)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);在含量为0.01μg/mL以上的根系分泌物中,12种物质的含量从高到低排序为:果胶>葡萄糖>木糖>阿拉伯糖>半乳糖>核糖>蔗糖>苯甲酸>果糖=D-甘露醇>棕榈酸>富马酸,果胶含量最高且明显高于其他物质;拮抗菌(LX4)对碳源利用能力高于病原菌(Rs)的碳源有阿拉伯糖、木糖和核糖,分别是病原菌利用能力的1.22、1.95和2.17倍;前12 h拮抗菌利用果糖强度高于病原菌,不同碳源共培养24 h后LX4对gfp-Rs(绿色荧光蛋白标记后的青枯病病原菌)抑制率为18.34%(阿拉伯糖)、53.23%(木糖)、63.53%(核糖)和52.09%(果糖)。[结论]拮抗菌对烟草根系分泌物的利用不及病原菌,但在特定碳源条件下拮抗菌能够利用根系分泌物中的某些碳源产生某种拮抗物质抑制病原菌,拮抗菌与病原菌之间同时存在利用性竞争和干扰性竞争关系,研究结果为进一步研究烟草青枯病的生物防控提供了新的理论依据。     

土壤中聚乙烯降解菌的筛选、鉴定及降解特性

[目的] 农用地膜主要成分为聚乙烯（polyethylene,PE）,因其难以被降解,其废弃物常造成“白色污染”,本研究从常年覆盖农用地膜的土壤中筛选PE降解菌,并探究其对PE制品的降解效能。[方法] 采集的土壤样品用PE为唯一碳源的无机盐培养基进行富集,筛选、纯化PE降解菌,分离菌通过形态染色、生理生化特征、16S rRNA基因序列分析进行鉴定,检测其在不同PE浓度（0%、0.05%、0.10%、0.25%、0.50%、1.00%、2.00%、3.00%）的无机盐培养基中的生长曲线,最后通过扫描电镜、光镜观察,检测分离菌对农用地膜的降解效能。[结果] 从土壤中筛选获得一株能够降解PE的分离菌株（命名为SW1）,初步鉴定其为放线菌的诺卡氏菌属Nocardia sp.。SW1的生长对PE具有明显浓度依赖,在含2% PE的无机盐培养基中生长最快,在培养的第48 h菌液浓度开始明显增加,第60 h达到最大,而在不含PE的无机盐培养基中未见生长。形态生理学观察表明,35℃培养15 d后,扫描电镜观察可见有大量菌嵌入膜内或附于膜表面生长,膜表面粗糙,并开始出现破损;培养60 d后,光镜观察可见膜大面积破损,并出现空洞。[结论] 从土壤中筛选获得了一株能够有效降解PE制品的放线菌菌株Nocardia sp. SW1。该研究丰富了PE制品降解微生物的菌种资源,为PE塑料废弃物的生物降解提供了科学数据与参考。