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海洋污损微生物膜中细菌群落结构分析及其代谢物DKPs作用初探

文献类型:学位论文

作者于洋
学位类别硕士
答辩日期2014-05
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师夏传海
关键词污损微生物膜 污损细菌群落结构 代谢物 DKPs 胞外聚合物
学位专业海洋化学
中文摘要海洋生物污损是海事活动中的常见现象,给人类带来了巨大的经济损失和安全隐患。污损生物膜对后续大型污损生物的附着起着重要的调节作用,直接影响着大型生物污损层的形成,因而成为了探究生物污损发生机制的重要切入点。其中,污损细菌是污损生物膜的重要组成部分,与其分泌的胞外聚合物(Extracellular polymeric substances, EPS)统称为污损微生物膜,是本论文的研究对象。研究表明,污损微生物膜对大型污损生物的孢子和幼虫的附着起着重要作用,其作用方式与污损微生物膜中的群落组成及其产生的代谢物有关。
    本文以烟台海域污损微生物膜为研究对象,对其进行了群落结构分析和代谢物化学组成分析,进而探讨了这些代谢物对微生物膜形成的影响,具体研究结果如下:
    通过海上挂板采集了烟台海域污损微生物膜样品,采用分子生物学手段对污损微生物膜细菌群落结构进行了鉴定,发现其主要由芽孢杆菌属Bacillus sp.、假交替单胞菌属Pseudoalteromonas sp.、嗜冷杆菌属Psychrobacter sp.、盐单胞菌属Halomonas sp.、肠杆菌属Enterobacter sp. 五个菌属的细菌组成,其中Bacillus sp.和Pseudoalteromonas sp.为优势菌,在各组被测样品中均占到60%和20%以上。
从污损微生物膜混合菌中分离得到了多株污损细菌,对典型污损细菌进行了菌种鉴定,得到了两株优势菌P. issachenkoniiB. anthracis和两株劣势菌P. nivimarisH. meridiana
    从天然污损微生物膜及典型污损细菌P. issachenkonii的发酵液中分离得到了多种化合物,包括典型的细菌群体感应信号分子二酮哌嗪(Diketopiperazines, DKPs)。扫描电镜观察结果及结晶紫定量结果显示,DKPs可以促进天然污损微生物膜的形成,而对4种典型污损细菌微生物膜的形成则具有不同程度的促进作用。其中,多种DKPs均可以促进P. issachenkonii微生物膜的形成;cyclo(Pro-Gla)、cyclo(4-OH-Pro-Leu)、cyclo(Pro-Phe)可以促进B. anthracis微生物膜的形成;P. nivimaris微生物膜的形成仅受到cyclo(Pro-Gla)、cyclo(Pro-Phe)的促进作用;cyclo(Pro-Gla)、cyclo(Pro-Phe)、cyclo(Pro-Tyr)可以促进H. meridiana微生物膜的形成,表明微生物膜的群落组成可能是多种DKPs共同作用的结果。对典型污损细菌微生物膜中EPS主要组分的定量分析表明,DKPs可以提高微生物膜中胞外多糖及胞外蛋白质的含量,对胞外多糖的促进作用更为明显,表明DKPs可能是通过促进EPS的产生从而促进污损细菌的成膜。
    综上所述,烟台海域污损微生物膜由多种多样的污损细菌及其代谢物共同组成,其中Bacillus sp.和Pseudoalteromonas sp.为优势菌种;DKPs为天然污损混合菌及P. issachenkonii代谢物的重要组分,可能通过促进EPS的分泌而调控污损混合菌、优势菌、劣势菌的附着,影响着天然污损微生物膜的细菌群落组成,是造成不同种类污损细菌优劣地位的重要诱因。
学科主题海洋生物污损
公开日期2014-07-07
源URL[http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/6852]  
专题中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
于洋. 海洋污损微生物膜中细菌群落结构分析及其代谢物DKPs作用初探[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2014.

入库方式: OAI收割

来源:烟台海岸带研究所

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