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研究人员针对水产养殖细菌感染问题，研究解淀粉芽孢杆菌 FiA2，发现其可抗病并调节鱼生长、免疫和肠道菌群。
在现代水产养殖的 “小世界” 里，鱼儿们正面临着诸多挑战。高密度的养殖环境，就像拥挤的城市，水质也常常不尽如人意，这样的环境为各种细菌感染创造了 “温床”。气单胞菌属的杀鲑气单胞菌（Aeromonas salmonicida）就是其中一个 “大反派”，它广泛分布在各种水环境中，能让鱼儿患上疖疮病，导致肌肉肉芽肿、皮肤溃疡，还会伤害肝脏、肾脏、脾脏和大脑等重要器官。为了对付这个 “敌人”，人们长期使用抗生素，比如喹诺酮类、β - 内酰胺类、四环素类和氟苯尼考等。但长期使用抗生素带来了新的麻烦，不仅会催生耐药菌株，还会让有毒化学物质污染环境。因此，寻找新的预防措施迫在眉睫。
湖南师范大学的研究人员为了解决这些问题，开展了一项针对解淀粉芽孢杆菌（Bacillus velezensis）FiA2 的研究。他们的研究成果发表在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》上，为水产养殖带来了新的希望。
研究人员用到了多种关键技术方法。在菌株筛选与鉴定方面，通过对鲫鱼肠道匀浆进行稀释培养，挑选菌落并进行 16S rRNA 基因测序和理化特性分析，确定了 FiA2 的菌种身份。在抗菌活性检测中，采用纸片扩散法和微量稀释法，测定了 FiA2 发酵上清液对病原菌的抑菌效果，包括最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）。此外，利用 HPLC 和 LC - MS/MS 技术对 FiA2 产生的抗菌化合物进行分离和鉴定；通过高通量测序分析鲫鱼肠道微生物群落结构变化；运用实时荧光定量 PCR（qRT - PCR）技术检测免疫和生长相关基因的表达水平。
下面来看具体的研究结果：
- FiA2 的鉴定与特性：经 16S rRNA 基因序列分析和生理生化特征鉴定，FiA2 被确定为解淀粉芽孢杆菌。它对多种水产病原菌具有广谱抗菌活性，其发酵上清液对杀鲑气单胞菌的抑菌直径为 12.7 ± 0.2mm ，MIC 和 MBC 分别为 15% 和 16%。
- 抗菌化合物的鉴定与稳定性：通过一系列分离和鉴定技术，确定 FiA2 产生的抗菌化合物为氧化地衣芽孢杆菌素（oxydifficidin），m/z 为 559.47。该化合物稳定性极高，即便经过高温、紫外线、蛋白酶、化学试剂以及酸碱处理，仍能保持较高活性。
- 对鲫鱼生长性能的影响：喂食添加 FiA2 饲料的鲫鱼，体重增长率比对照组高 15.87% ，肌肉组织中胰岛素样生长因子 1（IGF - 1）和胰岛素样生长因子 2（IGF - 2）基因的 mRNA 水平显著上调（P<0.05）。
- 对鲫鱼免疫力的影响：在喂食 30 天后，FiA2 组鲫鱼肝脏、脾脏和头肾中免疫相关基因的表达发生显著变化。如白细胞介素 8（IL - 8）在三个器官中均显著高表达，免疫球蛋白 M（IgM）在脾脏中高表达等。
- 对鲫鱼肠道菌群的影响：研究发现，FiA2 组鲫鱼肠道菌群的多样性和组成发生改变。优势菌门变为放线菌门（Actinobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）等，而对照组主要是梭杆菌门（Fusobacteriota）等。FiA2 组的 Simpson 指数和 Shannon 指数显著升高，表明其肠道菌群多样性增加。
研究结论与讨论部分指出，解淀粉芽孢杆菌 FiA2 作为一种能产生氧化地衣芽孢杆菌素的菌株，在水产养殖中具有巨大的应用潜力。它不仅能抵抗杀鲑气单胞菌等病原菌的感染，还能促进鲫鱼的生长、增强免疫力并调节肠道菌群，有助于维持鲫鱼的健康状态。同时，FiA2 对多种抗生素敏感，降低了其携带耐药基因传播的风险。这一研究为水产养殖提供了一种安全有效的益生菌选择，有望替代部分抗生素的使用，推动水产养殖业朝着绿色、可持续的方向发展。未来，进一步探索 FiA2 的基因组，可能为开发用于预防水产养殖感染的工程菌株和微生态制剂提供新的思路。
