印度水域共生性群体珊瑚Palythoa sp.的微生物多样性及其抗菌代谢产物在 aquaculture 中的潜在应用

研究人员针对水产养殖业频发的细菌性病害问题，开展了对印度喀拉拉邦海岸群体珊瑚Palythoa sp.共生微生物组的研究。通过16S rRNA扩增子测序和培养组学技术，发现其共生微生物以Firmicutes和Proteobacteria为主，分离的Micrococcus luteus和Stenotrophomonas maltophilia菌株提取物对Edwardsiella tarda等水产病原体具有显著抑制活性，并检测到聚酮合酶-I(PKS-I)基因。该研究为开发新型水产抗菌剂提供了微生物资源库。

　　

在全球水产养殖业面临病原菌耐药性加剧的背景下，寻找新型抗菌资源成为紧迫课题。海洋无脊椎动物与其共生微生物的互作关系，被认为是产生生物活性化合物的宝库，其中群体珊瑚Palythoa sp.因其产生强效毒素palytoxin而备受关注，但其共生微生物的抗菌潜力尚未充分挖掘。喀拉拉邦渔业与海洋科学大学的研究团队首次对印度水域Palythoa sp.的共生原核生物群落展开系统研究，揭示了其作为水产病原体抑制剂的开发价值。

研究采用16S rRNA扩增子测序和传统培养相结合的策略。通过Illumina MiSeq平台对V3-V4高变区测序，使用QIIME 2和DADA2进行生物信息学分析；同时用Zobell海洋琼脂分离菌株，通过抑菌圈实验筛选活性菌株，并采用PCR技术检测NRPS和PKS-I基因。样本来自喀拉拉邦Calicut海岸的野生Palythoa sp.群体。

微生物多样性分析显示，Palythoa sp.共生群落呈现高度多样性（Shannon指数8.05），以Firmicutes(35.99%)、Proteobacteria(26.4%)和Bacteroidota(16.64%)为主导。值得注意的是，与其它地区Palythoa相比，印度群体中Firmicutes的相对丰度异常突出，其中Bacillales目占18.2%，暗示地理差异对微生物组成的影响。Gammaproteobacteria(20.9%)作为Proteobacteria的优势类群，包含具有已知抗菌特性的Vibrionales(8.89%)和Pseudomonadales(3.8%)。

培养组学获得的两株活性菌经鉴定为M. luteus和S. maltophilia，其乙酸乙酯提取物对水产三大病原体表现出差异抑制：对Edwardsiella tarda的抑菌圈达16±0.2mm，对Aeromonas hydrophila为17±0.2mm，对Streptococcus agalactiae为14±0.5mm。分子检测发现两株菌均携带PKS-I基因（扩增片段1100bp），但未检出NRPS基因，这与部分海绵共生Micrococcus菌株的基因特征相符。

该研究首次报道了印度群体珊瑚共生微生物的抗菌特性，其意义体现在三方面：首先，发现Firmicutes在热带Palythoa微生物组中的优势地位，拓展了对宿主-微生物共生关系的认知；其次，证实海洋来源的M. luteus和S. maltophilia具有不同于陆生菌株的代谢特征，为水产抗菌剂开发提供了新资源；最后，通过关联PKS-I基因与抗菌活性的存在，为后续活性化合物分离提供了分子靶点。研究人员建议未来应通过全基因组测序解析次级代谢基因簇，并开展化合物纯化与作用机制研究，以推动这些发现向实际应用转化。