来自南极洲的两种新型放线菌——新种Arthrobacter endolithicus和Arthrobacter antibioticus的基因组分析，这些细菌在水产养殖领域具有潜在应用价值

《Antonie van Leeuwenhoek》：Genomic analysis of Arthrobacter endolithicus sp. nov. and Arthrobacter antibioticus sp. nov., two novel actinobacteria from Antarctica with potential application in aquaculture

南极圆石中分离出两种新型Arthrobacter属放线菌H14-L1和H35-MC1，具有抗菌活性（抑制Aeromonas和Vibrio鱼类病原菌）和养殖环境适应性（耐受胆汁、低疏水性、无溶血）。基因组学分析（16S rRNA同源性99.1-99.6%，全基因组比对）结合化学生态学（含未知糖脂质，全细胞糖水解含半乳糖、葡萄糖等）确认其为新物种，含terpenes、polyketides及生物肽合成基因簇，显示作为水产益生菌的潜力。

　　

摘要

在这项研究中，我们旨在发现并表征具有潜在水产养殖益生菌功效的新南极放线菌，重点关注其分类学特征、抗菌特性以及适应水产养殖环境的能力。H14-L1^T和H35-MC1^T菌株是从南极洲马蹄岛采集的岩石样本中分离得到的。这些菌株对多种常见的鱼类病原体表现出抗菌活性，包括Aeromonas hydrophila ATCC 7966^T、A. hydrophila Ah-2、A. sobria A-sor2、A. sobria ATCC 43979^T、Vibrio anguillarum NCIMB6^T和V. anguillarum Va-2，并且能够适应水产养殖环境。我们通过表型分析、化学分类学分析和全基因组分析相结合的方法对这些菌株进行了分类，并评估了它们作为益生菌的潜力。通过对这两种菌株的16S rRNA基因进行成对比较，发现它们属于Arthrobacter属，其中H14-L1^T菌株与A. terrae Z1-20^T的成对同一性最高（为99.6%），H35-MC1^T菌株与A. polaris C1-1^T的成对同一性为99.1%。然而，整体基因组相关性指数表明这两种菌株都是Arthrobacter属中的新物种。极脂的化学分类学特征显示，这两种菌株含有二磷脂酰甘油、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇以及一种未鉴定的糖脂。此外，全细胞糖水解物中还含有半乳糖、葡萄糖、核糖和微量的鼠李糖。对基因组中编码次级代谢产物的基因簇进行综合注释后发现，这两种菌株都含有萜类化合物、聚酮类化合物和潜在的生物活性肽的基因。这些菌株具有耐胆汁性、中等程度的疏水性，并且在水产养殖环境条件下不会引起溶血现象。总之，这两种菌株——被命名为Arthrobacter endolithicus sp. nov.和Arthrobacter antibioticus sp. nov.——展现了良好的益生菌特性和抗菌活性，表明它们在水产养殖中具有作为新型生物控制剂的潜力。未来需要通过体内验证和安全评估来确认其有效性，以便将其应用于可持续渔业。