科学家发现新的益生菌可保护珊瑚免受神秘的破坏性疾病的影响天天热文

2023-05-27 11:38:17 来源：cnBeta

来自史密森国家自然历史博物馆的科学家们发现了第一个能够治疗和避免石珊瑚组织损失病（SCTLD）的有效细菌益生菌。自2014年以来，这种神秘的疾病已经对佛罗里达州的珊瑚礁造成了严重的破坏，并迅速渗透到加勒比地区。

佛罗里达州劳德代尔堡附近的一个珊瑚礁上，一个明显健康的大星珊瑚群（Montastraea cavernosa）的珊瑚虫特写。每个珊瑚虫嘴巴周围的触角有助于捕获食物颗粒供珊瑚食用。棕色的颜色来自生活在珊瑚组织中的共生微藻（Symbiodiniaceae）。资料来源：瓦莱丽-保罗

研究人员的研究结果发表在《通信生物学》杂志上。它为目前使用的广谱抗生素--阿莫西林提出了一个有希望的替代方案。虽然阿莫西林是迄今为止唯一经过验证的治疗该疾病的方法，但它具有培养抗生素耐药菌的潜在风险。

(相关资料图)

SCTLD困扰着至少二十几种所谓的硬珊瑚，它们为无数具有经济和内在价值的鱼类和海洋动物提供了必要的栖息地，同时也有助于保卫海岸线免受风暴破坏。自2014年在佛罗里达州发现以来，至少有20个国家确认了SCTLD的病例。这种疾病的确切原因仍然未知，但一旦珊瑚被感染，其珊瑚虫群会在数周内死亡。

佛罗里达州的这个大星珊瑚群（Montastraea cavernosa）上剩余的活体组织正被石珊瑚组织损失病（SCTLD）所破坏。围绕着深棕色的活珊瑚组织的明亮的白色边缘是珊瑚因该疾病而白化和死亡的地方。

"它把珊瑚组织吃掉了，"佛罗里达州皮尔斯堡史密森海洋站的首席科学家、该研究的高级作者瓦莱丽-保罗说。"活的组织脱落了，留下的只是一个白色的碳酸钙骨架。"

保罗已经研究珊瑚礁几十年了，但她决定在2017年"全力以赴"研究SCTLD，因为它是如此致命，如此不为人知，并且传播得如此之快。

在探究这种疾病是如何传播的时候，保罗和一个包括来自佛罗里达大学的研究人员在内的团队发现，一些大星珊瑚（Montastraea cavernosa）的碎片迅速出现SCTLD的特征性病变并死亡，但其他碎片根本就没有生病。尽管SCTLD的确切原因尚不清楚，但抗生素作为一种治疗手段的有效性表明，致病菌在某种程度上参与了该疾病的进展。

出于这个原因，研究人员收集了一对抗病的大星珊瑚碎片上自然发生的非致病细菌的样本进行进一步测试。通过这些样本，研究小组旨在确定哪些（如果有的话）自然发生的微生物在保护一些大星珊瑚免受SCTLD的影响。

仔细观察一块患病的大星珊瑚（Montastraea cavernosa），该珊瑚已被切割，准备在水族箱中进行测试和治疗。左边的白色珊瑚骨架显示两个珊瑚虫已经死于石珊瑚组织损失病（SCLTD）。

首先，研究小组利用以前从感染SCTLD的珊瑚中分离出来的三种有害细菌菌株，对来自抗病珊瑚的222种细菌菌株进行了抗菌性能测试。该研究的主要作者、北卡罗来纳大学威尔明顿分校助理教授Paul和Blake Ushijima曾是史密森尼海洋站的George Burch研究员，他们发现83个菌株具有一定的抗菌活性，但其中一个特别突出，即McH1-7。

研究小组随后进行了化学和基因分析，以发现McH1-7的抗生素特性背后的化合物以及这些化合物的生产基因。最后，研究人员用大星珊瑚的活体测试了McH1-7。这些实验室试验提供了最后一点决定性的证据： McH1-7在22个受感染的珊瑚碎片中阻止或减缓了疾病的发展，更值得注意的是在所有12个传播实验中阻止了疾病的蔓延，这是抗生素所不能做到的。

展望未来，保罗说，如果这种益生菌要在野外大规模使用，就需要努力改进输送机制。目前，应用这种珊瑚益生菌的主要方法基本上是将珊瑚包裹在一个塑料袋中，形成一个小型水族馆一样的封闭环境，然后注入有益的细菌。也许更重要的是，从大星珊瑚中分离出来的细菌菌株是否会对其他种类的珊瑚产生同样的治疗和预防作用，还有待观察。

保罗说，这种新发现的益生菌有可能帮助佛罗里达州陷入困境的珊瑚，而不会有无意中产生抗生素耐药菌的危险，这代表了一些迫切需要的好消息。在海洋酸化、珊瑚白化、污染和疾病之间，有很多方法可以杀死珊瑚。我们需要尽一切努力来帮助它们，这样它们才不会消失。

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