益生菌与后生元可显著提升热浪中珊瑚健康
益生菌与后生元可显著提升热浪中珊瑚健康
气候变化持续威胁着全球珊瑚礁，而珊瑚礁支撑着至少1/4的海洋生物。尽管益生菌已被证明可在水族箱实验中修复珊瑚健康，但在海洋中证明此类微生物疗法的有效性却十分困难。研究人员9月3日发表在《细胞报告》的研究证实，在自然海洋热浪期间，活的益生菌和灭活的后生元治疗均能在热应激条件下改善珊瑚健康。
“我们期望未来仍有珊瑚礁存在。”共同第一作者、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学博士后研究员Erika Santoro说，“我们迫切需要了解一些珊瑚能够耐热的自然机制，以及如何安全地增强这些机制。”
珊瑚携带多种有益细菌，其中包括帮助它们适应环境的类型。微生物疗法的目标不仅是恢复珊瑚本身，还要恢复它们所维持的微生物组。在此情况下，益生菌是从健康珊瑚中获取的活微生物群，可应用于受胁迫的珊瑚。
而后生元则是灭活的益生菌和/或其生物活性成分。该研究的一个主要目标是观察后生元是否也能促进珊瑚健康。
“当我们考虑大规模应用微生物疗法时，使用后生元的可能性尤其令人兴奋。”Santoro说，“灭活的微生物制剂可能具有实际优势，例如更长的保质期、更易储存和运输，以及更低的生产成本。”
Santoro及其同事在2022年夏季的热浪期间，对中央红海的Acropora cf. valida 珊瑚进行了处理。在为期15天的野外实验中，每日平均海水温度在87.6°F至89.5°F（30.9°C至31.9°C）之间。研究团队从红海珊瑚中分离出有益细菌菌株，配制了两种益生菌处理剂及其对应的后生元。
随后，他们通过评估珊瑚的颜色——白色或白化色调表示珊瑚健康状况不佳，以及其体内藻类的光合效率来衡量珊瑚健康。经过15天的处理，一种益生菌配方和一种后生元配方显著改善了珊瑚健康。
“当一个创新想法真正奏效——尤其是在野外条件下——我们会感到非常惊喜。”Santoro说，“最令人兴奋的结论是，这项研究为珊瑚微生物疗法开辟了新途径。”
研究人员还对处理过的珊瑚进行了遗传和代谢测试，结果显示益生菌和后生元疗法以不同方式重构了它们的微生物和代谢特征。具体而言，后生元处理的珊瑚中Cobetia菌株（一种有助于珊瑚耐受热应激的细菌）有所增加。
Santoro表示，需要更多研究来了解治疗成功背后的机制，尤其是后生元。
“我们认为益生菌和后生元等方法可作为额外工具，帮助提高珊瑚韧性并支持恢复工作，同时更广泛的行动应致力于从根源解决气候变化。”Santoro说。