加勒比海珊瑚正在生病和死亡。益生菌可以缓解这种状况。

加勒比海珊瑚正在生病和死亡。益生菌可以缓解这种状况。

2014 年发现的石珊瑚组织损失病 (SCTLD) 已迅速蔓延至加勒比海温暖水域。这种针对硬珊瑚的神秘疾病已危害佛罗里达州、美属维尔京群岛和波多黎各的 22 多种石珊瑚。至少有 20 个其他国家和地区已确诊病例。2022 年对珊瑚物种Pseudodiploria strigosa的一项研究估计,仅在加勒比海,死亡率就高达 60% 至 100%。

虽然确切病因尚不清楚,但科学家们正在努力开发有效的治疗方法。在 4 月 6 日发表在《通讯生物学》杂志上的一项研究中,一组科学家描述了第一种用于治疗和预防 SCTLD 的有效细菌益生菌。使用益生菌可以替代广谱抗生素阿莫西林。到目前为止,使用阿莫西林仅被证明可以治疗这种疾病,而且还存在促进抗生素耐药性细菌的风险。

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一旦珊瑚感染 SCTLD,其息肉群落就会在短短几周内死亡。“它会吞噬珊瑚组织,”这项研究的共同作者、佛罗里达州皮尔斯堡史密森尼海洋站的海洋生物学家和化学生态学家瓦莱丽·保罗在一份声明中说道。“活组织脱落,留下的只是白色的碳酸钙骨架。”

在探究这种疾病如何传播时,保罗和他的团队注意到,一些大星珊瑚( Montastraea cavernosa )碎片很快出现了 SCTLD 特有的病变并死亡,而其他碎片则根本没有生病。虽然这种疾病的确切病因尚不清楚,但致病细菌可能是导致这种疾病发展的罪魁祸首,因为抗生素是治疗这种疾病的有效方法。

考虑到这一点,该团队收集了一对抗病大星珊瑚碎片上天然存在的非致病细菌样本。在测试了这些样本后,该团队试图确定是否有任何天然存在的微生物保护一些大星珊瑚免受 SCTLD 的侵害。

研究小组利用之前被感染的珊瑚中的三种有害细菌菌株,进一步测试了抗病珊瑚中的 222 种细菌菌株。他们发现 83 种菌株具有一定的抗菌活性,但一种名为 McH1-7 的菌株尤为突出。对 McH1-7 的进一步化学和遗传分析证实了其抗生素特性背后的化合物以及这些化合物背后的基因。

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当他们用活的大星珊瑚碎片测试 McH1-7 时,测试结果得出了最后决定性的证据:在 22 个受感染的珊瑚碎片中,McH1-7 阻止或减缓了 68.2% 的疾病进展。它甚至在所有 12 次传播实验中阻止了疾病的传播。

近距离观察一片患病的大星珊瑚,它已被切割并准备在水族馆进行测试和治疗。左侧的白色珊瑚骨架显示两个珊瑚虫已经死于 SCLTD。图片来源:Kelly Pitts。

该团队的下一步工作是开发更好的输送机制,以便在海洋中大规模使用这种益生菌方法。目前应用这种珊瑚益生菌的主要方法是用塑料包裹珊瑚,创建一个临时的迷你水族馆,然后注入有益细菌,但这在大规模使用上是不可行的。目前还不清楚从大星珊瑚中分离出的这种细菌菌株是否会对其他珊瑚物种产生同样的效果。

对于该团队来说,这仍然是一个好消息,因为它可以帮助防止无意中产生抗生素耐药性细菌,并在不断变化的气候中帮助珊瑚。“海洋酸化、珊瑚白化、污染和疾病,有很多方法可以杀死珊瑚,”保罗说。“我们需要尽一切努力帮助它们,这样它们就不会消失。”

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