New Microbial Isolates from Invertebrates of Nha Trang Bay: Taxonomic Diversity and Cytological Features

Abstract

Marine invertebrates are an important reservoir of microbial diversity, yet the culturable bacteria associated with them remain poorly studied. This study describes the isolation and comprehensive characterization of bacterial isolates associated with invertebrates of the South China Sea. Of the 40 isolates obtained, five strains differing in morphological characteristics were selected for further study; their biochemical properties and cell ultrastructure were examined, and phylogenetic analysis was performed. Phylogenetic analysis based on partial 16S rRNA gene sequences revealed that the strains belong to the classes Alphaproteobacteria and Gammaproteobacteria, with the greatest similarity to representatives of the genera Roseibium, Halomonas, Alteromonas, and Pseudoalteromonas. Biochemical characterization (API 20E and ID32 test systems) revealed a limited ability of the isolates to utilize a number of substrates, alongside lipase and β-glucosidase activity. Ultrastructural studies revealed a cell wall structure characteristic of gram-negative bacteria, as well as vesicle-like structures in TEM images. Several isolates had a surface polysaccharide layer, and one strain (5-1g) had polysaccharide filaments presumably associated with the formation of cellular conglomerates. The results obtained expand the understanding of the morphological, biochemical, and phylogenetic diversity of cultured bacteria associated with marine invertebrates and form the basis for further, targeted study of their role in host association. Морские беспозвоночные являются важным резервуаром микробного разнообразия, однако культивируемые бактерии, ассоциированные с ними, остаются недостаточно изученными. В настоящей работе описывается выделение и комплексная характеристика бактериальных изолятов, ассоциированных с беспозвоночными животными Южно-Китайского моря. Из 40 полученных изолятов для дальнейшего исследования были отобраны пять штаммов, различающихся по морфологическим признакам, изучены их биохимические свойства, ультраструктурная организация клеток и выполнен филогенетический анализ. Филогенетический анализ на основе частичных последовательностей гена 16S рРНК показал принадлежность штаммов к классам Alphaproteobacteria и Gammaproteobacteria, с наибольшим сходством с представителями родов Roseibium, Halomonas, Alteromonas и Pseudoalteromonas. Биохимическая характеристика (тест-системы API 20E и ID32) выявила ограниченную способность изолятов к утилизации ряда субстратов на фоне активности липазы и β-глюкозидазы. Ультраструктурные исследования показали строение клеточной стенки, характерное для грамотрицательных бактерий, а также визуализацию везикулоподобных структур на TEM-изображениях. У ряда изолятов выявлен поверхностный полисахаридный слой, а у одного штамма (5-1g) обнаружены полисахаридные нити, предположительно связанные с формированием клеточных конгломератов. Полученные результаты расширяют представления о морфологическом, биохимическом и филогенетическом разнообразии культивируемых бактерий, ассоциированных с морскими беспозвоночными, и формируют основу для дальнейшего, целенаправленного изучения их роли в ассоциации с хозяином.