紅海熱浪中的珊瑚微生物療法：活菌益生菌與後生元如何減緩白化壓力

珊瑚白化並非只有「變白」這麼簡單：當高溫使珊瑚與體內共生藻的關係失衡，珊瑚會失去顏色與主要能量來源。沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）Erika Santoro 團隊，便在 2022 年紅海夏季海洋熱浪中，直接把微生物療法帶到開放海域測試。

研究在紅海中部的阿爾法哈爾礁（Al Fahal Reef）進行，針對已出現白化的 Acropora cf. valida 珊瑚施作 15 天處理。試驗期間海水平均溫度為 30.9～31.9°C，形成真實海洋熱壓力下的測試環境。1

研究如何比較活菌益生菌與後生元？

團隊從健康珊瑚分離出有益細菌，配製兩組「珊瑚來源益生菌」菌群，也就是含有活、可繁殖細菌的配方；另將相同菌群經熱處理失活，做成對應的「後生元」配方。後生元保留失活微生物細胞及其生物活性成分，但不含能在環境中生長繁殖的活菌。1

研究人員以安慰劑處理的珊瑚作為對照，追蹤兩項健康指標：

• 珊瑚顏色：組織越淡、越白，通常代表白化越嚴重。
• 共生藻最大光合作用效率（Fv/Fm）：這是用來評估珊瑚體內共生藻光系統功能的指標；數值下降意味熱壓力正損害其光合作用能力。1

15 天後：部分配方改善健康狀態

15 天後，研究發現一種活菌益生菌配方及一種後生元配方，均顯著改善珊瑚健康狀態，包括呈現較健康的顏色。兩種活菌益生菌配方與其中一種熱失活配方，則能維持共生藻的 Fv/Fm；相較之下，安慰劑組的 Fv/Fm 在熱壓力下顯著下滑。1

現有資料未提供珊瑚顏色評分或 Fv/Fm 變化的確切數值，因此無法據此量化各配方改善幅度。證據不足。

不是把珊瑚「變成同一種微生物群」

基因定序與代謝體分析顯示，益生菌和後生元不是透過建立完全相同的微生物狀態來發揮作用；兩者分別造成不同的珊瑚微生物群與代謝輪廓。1

• 活菌益生菌處理富集了一些被視為可能有益的細菌屬，包括 Terasakiispira 與 Pseudoalteromonas。1
• 後生元處理的珊瑚中，與耐受熱壓力相關的 Cobetia 菌株增加。1

這項差異尤其值得注意。失活後生元無法像活菌接種物一樣在珊瑚上建立並繁殖；較合理的解釋是，其細胞成分或代謝物可能改變珊瑚宿主反應，或有利於原本存在的有益菌增長。不過，精確的因果機制尚未釐清。1

為何後生元可能更適合擴大部署？

若要將微生物療法用於多個礁區、反覆的復育行動，活菌的保存與運輸是一大限制：必須確保菌株在抵達現場時仍具活性。熱失活的後生元可望避開這項難題。

研究指出，後生元可能具有較長保存期限、較簡化的儲存與運輸需求，也不必維持微生物存活，因而有降低生產成本的潛力。1 這些特性使它比活菌培養物更可能適用於大範圍或多點式的珊瑚復育作業。1

不能把微生物療法當成氣候解方

這項實地試驗提供的訊息是：在自然熱浪期間，特定益生菌與後生元配方有機會減少珊瑚受熱傷害、支援復育工作。但它們不是阻止珊瑚礁流失的萬靈丹。

研究人員將這類處理定位為提升韌性與輔助復育的工具；要處理白化問題的根本驅動因素，仍須減少氣候變遷造成的升溫與海洋熱浪。1