CN110438044B

CN110438044B - 一种贝莱斯芽孢杆菌yfi-4及在制备水产细菌抑菌剂中的应用

Info

Publication number: CN110438044B
Application number: CN201910770446.5A
Authority: CN
Inventors: 薛明洋; 周勇; 范玉顶; 孟彦; 刘文枝; 江南; 李逸群; 曾令兵
Original assignee: Yangtze River Fisheries Research Institute CAFS
Current assignee: Yangtze River Fisheries Research Institute CAFS
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2020-12-18
Anticipated expiration: 2039-08-20
Also published as: CN110438044A

Abstract

本发明属于微生物的开发和应用领域，具体公开了及一种贝莱斯芽孢杆菌YFI‑4及在制备水产细菌抑菌剂中的应用。所述的贝莱斯芽孢杆菌YFI‑4的保藏编号为CCTCC NO：M2019653。本发明提供的贝莱斯芽孢杆菌，对水产病原菌：维氏气单胞菌、嗜水气气单胞菌、荧光假单胞菌、鲁氏耶尔森菌、脑膜败血伊丽莎白菌、恶臭假单胞菌具有良好的抑制作用，可作为水产细菌抑菌剂用于水产养殖中。

Description

一种贝莱斯芽孢杆菌YFI-4及在制备水产细菌抑菌剂中的应用

技术领域

本发明属于微生物的开发和应用领域，具体涉及一种贝莱斯芽孢杆菌YFI-4及在制备水产细菌抑菌剂中的应用。

技术背景

中国是世界上最大的水产品生产国和消费国，随着养殖高度集约化，水生态环境恶化日益突出，病害濒发，据统计，每年我国因病害造成损失达150亿元。而在水产养殖过程中当前，维氏气单胞菌和嗜水气单胞菌能够导致多种养殖动物爆发细菌性疾病，对养殖也造成巨大损失。目前，药物仍然是渔业生产中控制病害发生最重要的手段。其原料药主要是移植农药、畜禽兽药、医药和少量化工原料等，也成为影响水产品安全和环境安全最直接的因素之一。因长期、超剂量使用，致使病原产生耐药性，同时破坏和干扰了肠道正常菌群和养殖微生态环境，加大了水产养殖病害防治的难度。

微生态制剂是通过加强肠道微生物区系的屏障作用或通过增进非特异性免疫功能，维持宿主微生态平衡，减少疾病的发生，同时，兼有提高饲料利用率、改善产品品质、优化养殖生态环境作用，因绿色环保、无毒副作用、无残留污染、不产生抗体、无记忆性、作用范围广等优点成为抗生素最有潜力的替代品。

芽孢杆菌(Bacillus sp.)是一类能够产生芽孢的革兰氏阴性细菌，好氧或兼性好氧生活，广泛存在于土壤、水、空气以及动物肠道等处，能够产生耐热、耐旱、抗紫外线和抗有机溶剂的内生孢子，所产生芽孢可制成粉剂、可湿性粉剂等多种剂型，另外还能利用分泌的多种酶类和抗生素来抑制其他细菌的生长，进而减少甚至消灭水产养殖动物的病原体，减少疾病的发生，提高养殖效益。能够改善水生动物肠道微生物区系，增强动物的消化吸收功能，促进动物对钙、磷、铁的利用，促进维生素D的吸收，增强机体抗病力，降低饵料系数，是理想的益生菌筛选对象。

目前，水产领域对贝莱斯芽孢杆菌的相关研究较少。张德锋(2018)从尼罗罗非鱼肠道中发现一株贝莱斯芽孢杆菌LF01对无乳链球菌、海豚链球菌、鰤鱼诺卡氏菌、嗜水气单胞菌、舒氏气单胞菌和迟缓爱德华氏菌均有抑制作用。本发明从池塘水中筛选出一株贝莱斯芽孢杆菌YFI-4,对维氏气单胞菌、嗜水气气单胞菌、荧光假单胞菌、鲁氏耶尔森菌、脑膜败血伊丽莎白菌、恶臭假单胞菌都具有具有较强的抑制作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种贝莱斯芽孢杆菌YFI-4，所述的贝莱斯芽孢杆菌YFI-4的保藏编号为：CCTCC NO：M2019653。

本发明的另一个目的在于提供了一种贝莱斯芽孢杆菌YFI-4的应用，该菌对水产病原菌，包括维氏气单胞菌、嗜水气气单胞菌、荧光假单胞菌、鲁氏耶尔森菌、脑膜败血伊丽莎白菌、恶臭假单胞菌有较好的抑制作用。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

一种贝莱斯芽孢杆菌YFI-4，分离自养殖池塘水样品。用0.85％的无菌生理盐水将养殖池塘水样品倍比稀释后，涂布到BHI固体平板上，用涂布棒涂匀、编号，并做3个重复。涂布均匀后在超净工作台中放置5～10min，使培养基表面菌液被充分吸收。最后将平板倒置，于恒温培养箱中30℃培养24h。挑选不同形态的菌落接种于普通肉汤平板上分离纯化，采用牛津杯平板抑菌法对分离纯化获得的细菌进行抑菌性能测定，经过大量分选，获得1株对维氏气单胞菌、嗜水气气单胞菌、荧光假单胞菌、鲁氏耶尔森菌、脑膜败血伊丽莎白菌、恶臭假单胞菌等致病菌表现出良好抑制作用的菌株，命名为YFI-4，该菌株YFI-4经生理生化特征测定和16S rDNA序列同源性分析，鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。

该菌株已于2019年8月19日送至中国典型培养物保藏中心保藏，分类命名：贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YFI-4，保藏编号：CCTCC NO：M2019653，地址：中国武汉武汉大学。

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)，为革兰氏阳性菌，严格好氧，经LB培养基30℃培养48h后形成的菌落呈乳白色，半透明状，边缘整齐、表面凸起有褶皱。

一种贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)的应用，包括利用该菌制备成水产细菌的抑菌剂；或利用该细菌制备成抑制水产细菌同时改善水质的制剂；

以上所述的应用中，优选的，所述的水产细菌包括但不限于：维氏气单胞菌、嗜水气气单胞菌、荧光假单胞菌、鲁氏耶尔森菌、脑膜败血伊丽莎白菌、恶臭假单胞菌

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明的贝莱斯芽孢杆菌YFI-4对水产病原菌维氏气单胞菌、嗜水气气单胞菌、荧光假单胞菌、鲁氏耶尔森菌、脑膜败血伊丽莎白菌、恶臭假单胞菌都具有良好的抑制效果，可以作为抗生素替代品使用，具有良好的应用前景。

2.本发明的贝莱斯芽孢杆菌YFI-4对养殖动物和环境友好，且不会产生药物残留和耐药性问题。

具体实施方式

本发明所述技术方案，如未特别说明，均为本领域的常规技术，所述试剂或材料，如未特别说明，均来源于商业渠道。

实施例1：

贝莱斯芽孢杆菌YFI-4的分离鉴定

1.菌种的分离

从养殖区域采集养殖池塘水样品。用0.85％的无菌生理盐水将养殖池塘水样品连续10倍倍比稀释6次，用移液枪分别在各个浓度梯度稀释液中吸取溶液100μL到BHI固体平板上，用涂布棒涂匀、编号，并做3个重复。涂布均匀后在超净工作台中放置5～10min，使培养基表面菌液被充分吸收。最后将平板倒置，于恒温培养箱中30℃培养24h。挑选不同形态的菌落接种于普通肉汤平板上分离纯化。

2.菌株筛选

采用牛津杯平板抑菌法对分离纯化获得的细菌进行抑菌性能测定，经过大量分选，获得1株对维氏气单胞菌(Aeromonas veronii CCTCC AB 98045)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila ATCC 13040)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens CCTCCAB 92001)、鲁氏耶尔森菌(Yersinia ruckeri，ATCC 29473)、脑膜败血伊丽莎白菌(Elizabethkingia meningoseptica ATCC 13253)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putidaATCC12633)等致病菌表现出良好抑制作用的菌株，命名为YFI-4，具体操作如下：

将YFI-1和病原菌维氏气单胞菌、嗜水气气单胞菌、荧光假单胞菌、鲁氏耶尔森菌、脑膜败血伊丽莎白菌、恶臭假单胞菌分别接种到液体培养基中，30℃200rmp震荡培养24h，用0.85％无菌生理盐水重悬计数，使菌株YFI-4和病原菌菌液终浓度都为1×10⁶CFU/mL。分别吸取100μl病原菌菌液涂布于不同的LB琼脂平板上，在无菌操作台中静置30min，使培养基表面菌液被充分吸收。在病原菌平板上分别放两个无菌牛津杯(内径6mm)，其中一个牛津杯中加入50μl菌株YFI-4菌液，另一个加入50μl PBS作为对照，培养24h后测量抑菌圈直径。抑菌圈如表1所示。

表1菌株YFI-4的抑菌效果

3.YFI-1菌株的鉴定

1)、生理生化特征

取经LB固体培养基纯培养的菌株YFI-4，单菌落划线接种于BUG鉴定平板上，30℃培养16h-24h，待菌落大小适宜时取Biolog细菌鉴定试剂盒IF-A接种液，将管外壁擦拭干净，置入Biolog浊度仪中调整其读数为100％T；用无菌棉签蘸取适量的单菌落至接种液中，使浊度仪读数在92％T-98％T之间，用8孔移液枪将混合液以每孔100μL体积转移至GENⅢ鉴定板中，然后将鉴定板装载于Biolog系统中培养，系统自动读数并输出鉴定结果。

菌株YFI-4菌株的生理生化特征见表2。

表2生理生化试验

注：“+”表示阳性反应，“―”表示阴性反应。

2)菌株YFI-4的分子生物学鉴定。

(1)菌株YFI-4的16SrRNA的基因片段序列测定

将菌株YFI-4纯培养物接种于LB液体培养基中，30℃200rpm震荡培养24h，离心收集菌体，采用离心柱型细菌基因组DNA提取试剂盒提取菌株YFI-4总DNA。采用通用引物扩增拮抗菌菌株16SrRNA的基因，菌株YFI-4经生理生化特征测定和16S rDNA序列同源性分析，鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。

实施例2：

贝莱斯芽孢杆菌YFI-4抑菌谱试验

将贝莱斯芽孢杆菌YFI-4和维氏气单胞菌(Aeromonas veronii CCTCC AB98045)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila ATCC 13040)、荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens CCTCC AB 92001)、鲁氏耶尔森菌(Yersinia ruckeri ATCC 29473)、脑膜败血伊丽莎白菌(Elizabethkingia meningoseptica ATCC 13253)、海豚链球菌(Streptococcus iniae ATCC 29177)、迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda ATCC15947)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida ATCC12633)、无乳链球菌(Streptococcusagalactiae ATCC 12386)、弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii ATCC43864)、类志贺邻单胞菌(Plesiomons shigelloides ATCC 14029)、舒氏气单胞菌(AeromonasschubertiiATCC43700)、诺卡氏菌(Nocardia seriolae ATCC43993)分别接种到液体培养基中，30℃200rmp震荡培养24h，用0.85％无菌生理盐水重悬计数，使贝莱斯芽孢杆菌YFI-4和病原菌菌液终浓度都为1×10⁶CFU/mL。分别吸取100μl病原菌菌液涂布于不同的固体培养基平板上，在无菌操作台中静置30min，使培养基表面菌液被充分吸收。在病原菌平板上分别放两个无菌牛津杯(内径6mm)，其中一个牛津杯中加入50μl贝莱斯芽孢杆菌YFI-4，另一个加入50μl PBS作为对照，培养24h后测量抑菌圈直径，抑菌圈直径见表3。

表3菌株YFI-1的抑菌谱

实施例3：

(1)溶血试验

将贝莱斯芽孢杆菌YFI-4接种于绵羊血平板培养基，于恒温培养箱中30℃培养24h，观察是否有溶血现象。判定方法参照

的方法：α-溶血素会破坏红细胞，产生绿色的溶血圈；β-溶血素会在菌落周围产生透明的溶血圈(

et al.2011)。

发现贝莱斯芽孢杆菌YFI-4在绵羊血平板培养基上不产生溶血现象。

(2)在体安全性试验

将菌株贝莱斯芽孢杆菌YFI-4纯培养物接种于LB液体培养基中，30℃200rpm震荡培养24h，然后用0.85％无菌生理盐水重悬计数。分别将模式动物斑马鱼和稀有鮈鲫于贝莱斯芽孢杆菌YFI-4菌浓度1×10⁵CFU/mL、1×10⁶CFU/mL、1×10⁷CFU/mL、1×10⁸CFU/mL的菌液浸泡2h，对照组用相同体积的PBS浸泡，观察10d内斑马鱼和稀有鮈鲫的发病及死亡情况。

结果发现10d内斑马鱼和稀有鮈鲫生长良好且无死亡情况，说明以贝莱斯芽孢杆菌YFI-4安全无致病性。

实施例4：

贝莱斯芽孢杆菌YFI-4在养殖池塘中的应用：

试验地点选在湖北荆州、潜江的鲟鱼、鲫鱼、小龙虾养殖池塘。

试验设定3个养殖品种分别为A组(鲟鱼)、B组(鲫鱼)和C组(小龙虾)，每组选取6个养殖池塘进行试验，3个池塘作为对照组，3池塘泼洒贝莱斯芽孢杆菌YFI-4作为处理组。贝莱斯芽孢杆菌YFI-4使用方法：取1kg贝莱斯芽孢杆菌YFI-4(活菌数10¹⁰CFU/g)溶于50L水中，均匀泼洒于池塘中，每1kg贝莱斯芽孢杆菌YFI-4菌剂用于20亩池塘。

试验开始0h时，取每个池塘水样和养殖动物肠道进行维氏气单胞菌、嗜水气单胞菌数量检测，并检测池塘水氨氮和亚硝酸盐水平。

按照试验设计处理组泼洒贝莱斯芽孢杆菌YFI-4，对照组什么也不添加，试验期间饲养条件不变。72h后，再测定所有试验池塘水样和养殖动物肠道中维氏气单胞菌、嗜水气单胞菌的数量，并检测池塘水氨氮和亚硝酸盐水平。见表(4-7)。

抑制率＝(F-F’)/F’×100％

F’：0h细菌数；F：72h细菌数。

氨氮和亚硝酸盐的测定分别采用Nessler’s法和重氮偶氮氧化法。

降低率＝(P-P’)/P’×100％

P’：0h氨氮和亚硝酸盐水平；P：72h氨氮和亚硝酸盐水平。

表4贝莱斯芽孢杆菌YFI-4在养殖池塘中对维氏气单胞菌的抑制效果

表5贝莱斯芽孢杆菌YFI-4在养殖池塘中对嗜水气气单胞菌的抑制效果

表6贝莱斯芽孢杆菌YFI-4在养殖池塘中降氨氮效果

表7贝莱斯芽孢杆菌YFI-4在养殖池塘中降亚硝酸盐效果

Claims

1.一种贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）YFI-4，所述的贝莱斯芽孢杆菌YFI-4的保藏编号：CCTCC NO：M2019653。

2.权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌YFI-4 在制备水产细菌的抑菌剂中的应用，所述的水产细菌为：维氏气单胞菌（Aeromonas veronii）、嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）、荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）、鲁氏耶尔森菌（Yersinia ruckeri）、脑膜败血伊丽莎白菌（Elizabethkingia meningoseptica）或恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）。

3.权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌YFI-4 在制备抑制水产细菌同时改善水质的制剂中的应用，所述的水产细菌为：维氏气单胞菌（Aeromonas veronii）、嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）、荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）、鲁氏耶尔森菌（Yersinia ruckeri）、脑膜败血伊丽莎白菌（Elizabethkingia meningoseptica）或恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）。