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水产学报 2024年第8期48卷 160-170页

作者：周中盛贺楚晗林倩梁箫杨金龙上海海洋大学科技部海洋生物科学国际联合研究中心上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心

为了探究生物活性肽对海洋细菌生物被膜形成和贻贝稚贝附着的影响，实验首先通过紫贻贝肽直接刺激厚壳贻贝稚贝，观察其对稚贝附着的诱导能力；随后选用具有不同诱导能力的海洋细菌海假交替单胞菌和南海雷辛格氏菌，在形成生物被膜过程... 详细信息

为了探究生物活性肽对海洋细菌生物被膜形成和贻贝稚贝附着的影响，实验首先通过紫贻贝肽直接刺激厚壳贻贝稚贝，观察其对稚贝附着的诱导能力；随后选用具有不同诱导能力的海洋细菌海假交替单胞菌和南海雷辛格氏菌，在形成生物被膜过程中分别添加不同浓度的紫贻贝肽，分析其对生物被膜形成及膜成分的影响，并进一步研究生物被膜的变化对厚壳贻贝稚贝附着的影响。结果显示，紫贻贝肽可显著诱导稚贝附着，1.0 g/L的紫贻贝肽诱导效果最高，且显著提高生物被膜细菌密度和被膜胞外蛋白含量；10.0 g/L的紫贻贝肽诱导效果最低，且显著降低生物被膜细菌密度和被膜胞外蛋白含量。研究表明，不同浓度的紫贻贝肽对细菌生物被膜产生不同的影响，从而使生物被膜诱导稚贝附着能力受到影响。综上，紫贻贝肽可以直接诱导厚壳贻贝稚贝附着，也能通过影响海洋细菌生物被膜的形成能力和被膜胞外蛋白含量间接影响厚壳贻贝稚贝附着。本研究可为探究生物活性肽的生理功能及其在贻贝稚贝附着阶段的调控提供新的思路。

关键词：紫贻贝肽生物被膜厚壳贻贝稚贝附着

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紫贻贝肽对生物被膜形成以及厚壳贻贝稚贝附着的影响

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作者：周中盛上海海洋大学

学位级别：硕士

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)是我国重要的海水经济贝类之一。紫贻贝肽作为一类海洋活性肽,具有提供营养、抗菌、促进生物代谢和免疫能力等功能。而生物被膜作为诱导厚壳贻贝附着变态的诱导因素之一,紫贻贝肽对生物被膜的影响会不会使其... 详细信息

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)是我国重要的海水经济贝类之一。紫贻贝肽作为一类海洋活性肽,具有提供营养、抗菌、促进生物代谢和免疫能力等功能。而生物被膜作为诱导厚壳贻贝附着变态的诱导因素之一,紫贻贝肽对生物被膜的影响会不会使其诱导附着的能力发生变化,紫贻贝肽又会通过哪种途径来影响附着尚不清楚。本文选用具有不同诱导活性的两株海洋细菌:由自然生物被膜分离得到的海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina)和由厚壳贻贝肠道中分离得到的南海雷辛格式菌(Leisingera aquaemixtae)。主要通过紫贻贝肽直接刺激生物被膜形成,探究此状态下的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的影响,并进一步探究紫贻贝肽是如何影响生物被膜及稚贝的附着。得出了以下结论:1.紫贻贝肽对生物被膜诱导贻贝稚贝附着的影响本研究为探究生物活性肽对海洋细菌生物被膜形成和贻贝稚贝附着的影响。首先,通过紫贻贝肽直接刺激厚壳贻贝(***)稚贝,观察其对稚贝附着的诱导能力。随后选用具有不同诱导能力的海洋细菌:***和***,在形成生物被膜过程中分别添加不同浓度的紫贻贝肽,分析其对生物被膜形成及膜成分的影响,并进一步研究生物被膜的变化对厚壳贻贝稚贝附着的影响。结果显示,紫贻贝肽能够显著诱导稚贝附着(p紫贻贝肽对厚壳贻贝稚贝附着的诱导效果最高(p紫贻贝肽对厚壳贻贝稚贝附着的诱导效果最低(p紫贻贝肽会对细菌生物被膜产生不同的影响,从而使生物被膜诱导稚贝附着能力受到影响。2.紫贻贝肽对生物被膜形成的分子机制研究本研究通过代谢组学发现了3条代谢产物与代谢通路强相关:嘌呤代谢以及甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸和精氨酸等氨基酸的合成代谢,并且精氨酸能影响胞内第二信使c-di-GMP的水平进而影响生物被膜形成并可能通过c-di-GMP的进一步作用影响附着。在胞内代谢组中发现,加入紫贻贝肽后生物被膜的氨基酸代谢和碳代谢通路具有显著的上调。推测紫贻贝肽的加入能促进生物被膜的氨基酸代谢和碳水化合物代谢。促进生物被膜胞外产物的累积,促进生物被膜的形成与厚壳贻贝的附着。发现肽聚糖成分的相关氨基酸D-Ala-D-Ala的表达上调。因此这里推测紫贻贝肽的加入能上调肽聚糖的合成,促进生物被膜的形成,从而促进贻贝的附着。在胞外代谢组中发现,胞外代谢产物中色氨酸通路的血清素能促进厚壳贻贝的附着变态,因而推测其能影响附着。而色氨酸的上调表明,上调的色氨酸在被消耗并代谢为血清素,因而未对生物被膜的形成造成抑制效果。α-亚麻酸下调,不会抑制生物被膜的形成。3.紫贻贝肽直接诱导稚贝附着的分子机制研究本研究为探究紫贻贝肽对厚壳贻贝附着的直接影响进行实验。实验结果表明紫贻贝肽包埋环境对稚贝附着具有显著的诱导能力。将紫贻贝肽注射入厚壳贻贝成贝的闭壳肌中以后,发现紫贻贝肽促进附着相关的足丝蛋白分泌基因和胶原蛋白基因的表达,并且其代谢、免疫酶活活力显著增强,说明紫贻贝肽能增强厚壳贻贝代谢水平及应对不良环境的抵御能力,进而促进附着。综上所述,紫贻贝肽能通过影响生物被膜形成及胞外蛋白分泌影响附着。也能直接影响厚壳贻贝和附着相关的足丝形成相关基因及代谢和免疫相关酶活造成影响,进而促进附着。这初步解释紫贻贝肽对生物被膜形成及稚贝附着影响的分子机制;同时改善了贻贝增养殖产业并拓展海洋活性肽的应用领域。

关键词：厚壳贻贝生物被膜紫贻贝肽代谢组学附着

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