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乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)是世界公认的一种重要的益生菌(Probiotics),在水产养殖过程中,人们或将乳酸菌拌料投喂,提高水产动物的存活率、增重率和免疫力;或直接向水体中泼洒乳酸菌,以期改善养殖系统水质。目前这些乳酸菌主要来源于发酵食品和畜禽,是否可在对虾肠道内定植和是否可以改善水质等科学问题尚未明确。本文拟从海南昌江养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道、养殖水体、天然海水、饲料、乳酸菌制剂、水质改良剂和野生对虾肠道中分离乳酸菌,通过16S rDNA鉴定和RAPD分析等,试图阐明海南昌江养殖凡纳滨对虾体内外乳酸菌的种类、来源、定植能力、遗传多样性和产酸能力,不仅可为今后开发适用于昌江等热带地区海水养殖的乳酸菌制剂提供优良菌种,还为精准施用乳酸菌制剂提供有力科学指导。具体如下:从海南昌江两个主要凡纳滨对虾养殖基地(海尾基地和昌化基地,简称HW和CH)的对虾肠道、养殖水体、天然海水、饲料、乳酸菌制剂、水质改良剂以及当地野生短沟对虾(Penaeus scmisulcatus)肠道共37个样品中筛选出472株乳酸菌。有趣的是,从对虾养殖水体中仅筛选出2株,这可能是因为绝大多数乳酸菌为严格厌氧或兼性厌氧菌,对氧的耐受能力较弱,在高溶氧的养殖水体环境中无法存活,表明向养殖水体泼洒乳酸菌的作用甚微。对所有乳酸菌进行16S rDNA 测序,并在 EzBioCloud 数据库(https://www.ezbiocloud.net/)中进行 Blastn序列比对,结果表明,212株为戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、67株为乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、35 株为明串珠菌(Leuconostoc suionicum)、27株为食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、131株为其他乳酸菌。从HW对虾肠道中筛选并获得的乳酸菌共293株,其中,戊糖乳杆菌有156株,占53.24%,为绝对优势菌;乳酸乳球菌有30株,仅占10.24%;明串珠菌和副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)等其它菌种107株。从CH对虾肠道中筛选并获得乳酸菌131株,包含戊糖乳杆菌52株和乳酸乳球菌37株,分别占CH对虾肠道乳酸菌总量的39.69%和28.24%。这表明戊糖乳杆菌和乳酸乳球菌是凡纳滨对虾肠道内的优势菌群,人为投喂戊糖乳杆菌可导致该菌种成为对虾肠道的唯一优势菌种,因此,尽管这一操作增加了肠道中乳酸菌的占比(53.24%),可暂时确保养殖对虾的健康,但同时也使对虾肠道中微生物菌群结构趋于单一化,存在对虾肠道微生物菌群结构失调的风险。从野生对虾肠道中获得了格氏乳球菌(Lactococcus garvieae)23株,粪肠球菌(Enterococcus faecalis)4株和漫游球菌(Vagococcus carniphilus)3 株。从 HW 乳酸菌制剂中获得了戊糖乳杆菌4株、明串珠菌1株、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)2株和短乳杆菌(Lactobacillus brevis)1株,但养殖对虾肠道中并未见短乳杆菌。这表明,短乳杆菌不适宜在凡纳滨对虾肠道中定植。从HW养殖水体中仅获得明串珠菌和气球菌(Aerococcus Williams)各1株。其中,仅明串珠菌同时出现在乳酸菌制剂、养殖水体和对虾肠道中,这是由于该菌为兼性厌氧菌,但该菌都无法成为这三种环境中的优势菌种。还从HW天然海水中获得漫游球菌6株、屎肠球菌(Enterococcus lactis)1株和海氏肠球菌(Enterococcus hirae)1株,可见,天然海水中的乳酸菌并未出现在养殖水体中,这很可能是由于蓄水的严格消毒所致。优势乳酸菌(戊糖乳杆菌)的RAPD分析结果表明,212株菌种共产生了28条带,多态性比率为96.4%,相似系数为0.056?1。当相似性系数为0.5时,菌株分为13大类,其中ⅩⅢ类菌株数量最多,共172株菌,其中的171株为同一菌株,分别来源于乳酸菌制剂(4株)、HW对虾肠道(142株,主要分离自小虾肠道)和CH对虾肠道(25株),这表明乳酸菌制剂中的戊糖乳杆菌可以在对虾(特别是小虾)肠道中良好定植。Ⅸ类共包括25株,可细为2个小支,一支来源于CH对虾肠道,另一支来源于HW对虾肠道,表明这两个基地存在该菌的不同地理种群。乳酸菌生长速度和产酸能力的研究结果表明,养殖对虾肠道内的优势乳酸菌(戊糖乳杆菌和乳酸乳球菌)的生长速度和产酸能力明显高于野生对虾肠道内的乳酸菌(格氏乳球菌、漫游球菌和粪肠球菌)。培养22h时,戊糖乳杆菌和乳酸乳球菌的pH值达到最小,分别为3.67和3.79;培养24h时,漫游球菌、格氏乳球菌和粪肠球菌pH值达到最小,分别为5.19、4.70和4.56。因此,由漫游球菌、格氏乳球菌和粪肠球菌维持的凡纳滨对虾肠道的pH值更接近其肠道中蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的最适pH(7.5、7.0和6.5)。这表明野生对虾肠道中的3种乳酸菌可能是重要的潜在菌种资源,为今后开发更适宜的乳酸菌制剂奠定基础。