用于抗生素检测的生物传感器研究进展

抗生素滥用导致的细菌耐药性的增强,给人类医疗健康及环境带来巨大挑战。生物传感器凭借其优点,在抗生素研究领域有着重要的应用价值。介绍生物传感器在抗生素研究领域中的应用,包括环境及食品中的抗菌研究,展望了未来发展方向。     

细菌素的制备及其应用

近年来,具有抑菌活性的细菌素被发现在食品防腐保鲜、疾病治疗和其他许多相关方面有着广泛的应用价值,各种制备细菌素的方法也被广泛报道。本文概述了细菌素的制备方法以及其在诸多领域中的应用。     

细菌素的合成与作用机制

细菌素是由细菌产生的抗菌蛋白,可以杀死与产生菌相近的细菌。很多乳酸菌产生不同多样性的细菌素,虽然这些细菌素都是由发酵或非发酵食品中发现的乳酸菌产生的,但是迄今只有乳酸链球菌素(Nisin)作为食品防腐剂被广泛应用。和抗生素不同的是,细菌素由核糖体合成,需经翻译后修饰活化并且通过特定转运系统输到胞外才能发挥其功能,它一般通过作用于靶细胞膜来抑制靶细胞的生长,同时本身合成细菌素的细胞对其产物具有免疫性。细菌素能安全有效地抑制病原体生长,在食品行业中具有广阔的应用前景。     

一株布氏乳杆菌所产类细菌素的初步纯化与部分特性

从分离自内蒙古传统乳制品的67株乳酸菌中筛选得到一株产生类细菌素的布氏乳杆菌KLDS1.0364, 对其所产类细菌素进行初步分离纯化, 同时研究其所产类细菌素的生物学特性。KLDS1.0364无细胞发酵上清液经阳离子交换树脂纯化后, 采用tricine-SDS-PAGE测定类细菌素分子量, 并测定了类细菌素的部分特性。KLDS1.0364产生的类细菌素分子量约为21.6kD, 对热和pH值稳定, 可被多种蛋白酶失活, 不能被过氧化氢酶和α-淀粉酶失活。KLDS1.0364产生的类细菌素的作用方式是杀菌, 且抑菌谱广, 可抑制多种革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌。     

离子交换色谱在细菌素分离纯化中的应用

近年来,乳酸菌细菌素在食品防腐剂和医药领域有着广泛的应用前景,而细菌素的分离纯化是其分子结构及遗传学特性等相关研究的重要基础。离子交换色谱是细菌素分离纯化的主要手段之一。本文阐述了离子交换色谱原理,分析了影响离子交换色谱分离纯化细菌素的各种因素,探讨了细菌素分离纯化中离子交换色谱条件的选择。     

一株布氏乳杆菌所产类细菌素的初步纯化与部分特性

从分离自内蒙古传统乳制品的67株乳酸菌中筛选得到一株产生类细菌素的布氏乳杆菌KLDS1.0364,对其所产类细菌素进行初步分离纯化,同时研究其所产类细菌素的生物学特性.KLDS1.0364无细胞发酵上清液经阳离子交换树脂纯化后,采用tricine-SDS-PAGE测定类细菌素分子量,并测定了类细菌素的部分特性.KLDS1.0364产生的类细菌素分子量约为21.6kD,对热和pH值稳定,可被多种蛋白酶失活,不能被过氧化氢酶和α-淀粉酶失活.KLDS1.0364产生的类细菌素的作用方式是杀菌,且抑菌谱广,可抑制多种革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌.     

细菌素发酵条件的研究进展

自从乳酸乳球菌产生的细菌素--Nisin批准作为食品防腐剂以来,细菌素的研究已成为微生物学研究中的一个活跃领域,研究内容主要涉及产细菌素菌株的筛选和鉴定,细菌素的分离纯化、理化性质、作用机制、发酵条件和应用以及工程菌株的构建等。人们已从不同生态环境中筛选到产细菌素的菌株,如新鲜牛奶、发酵奶制品、豆芽、泡菜、香肠和动物肠道等.细菌素的产量除了与菌株自身性质有关外,发酵条件对细菌素的产量有很大影响,如培养基成分、有机溶剂、培养温度、培养时间、培养方式、起始pH、接种量和接种种龄等,其中以培养基成分、有机溶剂的添加和培养温度影响较大。     

白条素研究进展

白条黄单胞菌((Xanthomonas albilineans(Ashby) Downson))是我国进境植物检疫性有害生物,其引起的甘蔗白条病是甘蔗上最重要的细菌病害。白条黄单胞菌产生一种高效的植物毒素/抗生素,称为白条素(Albicidin)。作为引起甘蔗白条病的致病因子,白条素通过抑制质体DNA回旋酶阻碍叶绿体分化,导致叶面出现典型的白色条纹症状,同时白条素的抗菌活性也赋予白条黄单胞菌在其定殖甘蔗过程中对抗其他细菌的竞争优势。此外,在纳摩尔浓度下,白条素对人类各种革兰氏阳性和革兰氏阴性病原细菌具有快速杀菌作用,使其成为具有潜在临床应用价值的抗菌药物。文中综述了该毒素的分子结构、传统提取方法、作用机制、生物合成基因及途径和化学合成方法及改良现状,以期为甘蔗白条病的防治及医用新型抗菌素的开发提供参考。     

细菌胞外多糖生物活性的研究进展

细菌胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)是细菌产生的一类重要的生物大分子,在许多重要生命过程中起着非常关键的作用,由于其具有多种生物活性成为近年来研究的热点。目前,细菌EPS作为天然产物,可大量发酵提取,且可降低成本,特别是一些乳酸杆菌和海洋细菌的新型EPS被证实具有多样化结构多糖的、潜在的有益生物活性,如抗肿瘤、免疫调节和抗氧化等,其在食品、医学等领域被广泛应用。就细菌EPS在生物材料和药品方面的应用、免疫调节功能、抗肿瘤活性及抗氧化活性作一综述。     

环状细菌素研究进展

细菌素是一类由细菌核糖体合成的抗菌肽,是产生菌获得生存优势的重要手段。与大多数线性细菌素不同,环状细菌素具有N端和C端共价连接的特殊结构。这种环状结构赋予环状细菌素良好的耐热性、广泛的pH适应性和抗蛋白酶降解能力,在食品防腐和对治耐药性细菌领域表现出巨大的应用潜能。通过对已发现的环状细菌素结构分析发现,相对于一级结构,其三级结构的相似性更高,可以作为环状细菌素归类的依据。环状细菌素的生物合成机制尚不清楚,但其环化机制是最具价值的研究热点,可为其他一些肽类物质的合成提供支架,从而提高应用潜能。环状细菌素抑菌机制主要是在目标菌株的细胞膜上穿孔,使胞内物质外流,进而导致目标细菌死亡。其有类似于抗生素的抑菌活性和有别于抗生素的抑菌机制,为治疗日益严重的耐药性病原菌提供了可靠备选资源。本文综述了环状细菌素的构效关系、生物合成和抑菌机制方面的研究进展,希望能够对环状细菌素的深入研究和应用提供有价值的参考。     

药用植物内生细菌多样性及其生物学作用

药用植物内生细菌资源丰富,其产生的多种活性成分,在医药业、农业等方面表现出良好的应用前景,是人类生存与发展的重要资源。该文综述了近年来药用植物内生细菌的研究进展情况,特别是对其多样性、产生的活性成分及其生物学作用进行了系统总结,并从药用植物内生细菌研究的特殊性出发,对其前景进行了展望。该文对于药用植物功能内生细菌的研究、开发与利用具有重要的理论指导和现实意义。     

乳链菌肽(nisin)抗性机制的研究进展

乳链菌肽(nisin)是某些乳酸乳球菌产生的一种羊毛硫细菌素。其对包括食品腐败菌和致病菌在内的许多革兰氏阳性菌具有强烈的抑制作用,是目前世界上唯一被允许用作食品添加剂的细菌素。nisin的广泛使用虽未引发大范围的抗性,但在自然界或实验室的选择压力下,某些非nisin产生菌也获得了抵御nisin攻击的抗性机制。nisin抗性机制通常涉及两种方式,即非特异性的生理适应机制和特异性蛋白酶介导的主动防御机制。本文综述了近年来nisin抗性机制的研究进展。     

益生菌产生的细菌素及其功能机制

细菌素是细菌核糖体合成的具有抑菌活性的小肽.细菌素的产生是益生菌重要的益生特性,它们天然无毒,不仅对食品腐败菌和人体致病菌有很好的抑菌活性,还具有有助益生菌定殖和调节肠道菌群等益生特性.本文综述了益生菌产生的细菌素的种类、条件性合成、益生功能及其作用机理等,以期为深入认识益生菌的益生功能及其作用方式,研究开发对人体有益...     

海洋链霉菌GB-2发酵产物的抗细菌活性及性质研究

从连云港海域潮间带采集的样品中筛选得到一株产高活性抗细菌物质的链霉菌GB-2。该菌的发酵产物对蜡样芽孢杆菌AS1.1846、金黄色葡萄球菌ATCC25923及6株耐药性金黄色葡萄球菌等11株革兰氏阳性菌,大肠杆菌AS1.487、荧光假单胞菌AS1.1802等4株革兰氏阴性菌有显著拮抗作用。纸层析对抗细菌物质分析结果表明,菌株GB-2所产抗细菌物质是中性的水溶性物质,其产生与海水的存在有显著相关性。发酵液稳定性研究表明,该物质在121℃,pH1和pH12条件下抑菌活性均不变;紫外线照射也不影响其抑细菌活性。显示菌株GB-2产物在生防、食品及医药方面潜在的应用价值。     

海洋链霉菌GB-2发酵产物的抗细菌活性及性质研究

从连云港海域潮间带采集的样品中筛选得到一株产高活性抗细菌物质的链霉菌GB-2。该菌的发酵产物对蜡样芽孢杆菌AS1.1846、金黄色葡萄球菌ATCC25923及6株耐药性金黄色葡萄球菌等11 株革兰氏阳性菌,大肠杆菌AS1.487、荧光假单胞菌AS1.1802等4 株革兰氏阴性菌有显著拮抗作用。纸层析对抗细菌物质分析结果表明,菌株GB-2所产抗细菌物质是中性的水溶性物质,其产生与海水的存在有显著相关性。发酵液稳定性研究表明,该物质在121℃,pH1 和pH12条件下抑菌活性均不变;紫外线照射也不影响其抑细菌活性。显示菌株GB-2产物在生防、食品及医药方面潜在的应用价值。     

肠道微生物代谢产物—S-雌马酚与 人类健康关系研究进展

大豆异黄酮是一种年销量很大、市场普及率较高的保健品。具有抗氧化、抗肿瘤等功能,对延缓女性衰老和改善更年期综合征有很好效果。但研究表明,大豆异黄酮的保健功能主要归功于其肠道代谢产物S-雌马酚。S-雌马酚是豆类食品在肠道内经特定微生物代谢后产生的一种高度稳定小分子,其与雌激素的结构和功能高度相似,能与β-雌激素(ER-β)受体结合。具有防治更年期综合征、心血管疾病和多种雌素依赖性癌症的功能。到目前为止,雌马酚的功能及其与人类健康之间的关系还有待进一步研究。本文结合国内外最新研究进展,着重介绍雌马酚的生理功能及其与各类疾病的研究进展,展望雌马酚在各类疾病防治中可能发挥的重要作用。     

中国林蛙皮肤抗菌肽抗菌的特性

从林蛙皮肤中分离到具有抗菌活性的多肽混合物——多肽FⅢ。抑菌实验表明,林蛙皮肤中小分子活性肽对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌都具有一定的抗菌作用,并且此粗提物的抗菌活性远远高于传统食品防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾的抗菌活性。     

群体感应系统调控乳酸菌细菌素合成的研究进展

乳酸菌细菌素具有广谱的抑菌活性,但其合成量低,限制了行业应用。群体感应是细胞间的通信过程,细菌通过感知信号分子浓度变化,调控相关的生物学过程。三组分系统在调控细菌素合成的过程中发挥了核心作用。本文中,笔者综述了调控乳酸菌细菌素合成的三组分系统的组成、Ⅰ类和Ⅱ类细菌素合成调控的基因与结构的差异性以及细菌密度和共培养等因素对细菌素的合成的影响,以阐明乳酸菌素合成的群体感应调控机制,对于其在食品、生物和医疗领域的应用都有重要的意义。     

地衣芽孢杆菌类细菌素的分离、鉴定及其原核表达

目前,我国饲料中全面禁止添加抗生素,寻找新型的抗生素替代物成为科学研究的热点之一。为获得新的细菌素,本研究以大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、藤黄微球菌和单增李斯特氏菌为指示菌,通过牛津杯扩散法从羊驼粪便中筛选到高产抑菌物质的芽孢杆菌。基于菌落特征、革兰氏染色和16S rRNA的鉴定结果,将分离到的产抑菌物质菌株命名为地衣芽孢杆菌SXAU06株。采用硫酸铵沉淀、氯仿抽提、分子截留和SDS-PAGE等技术对所产抑菌物质进行分离纯化,经LC-MS/MS和生物信息学分析发现,抑菌物质为分子量约14 kDa的类细菌素,将其命名为BLIS_SXAU06。耐受性试验结果显示,BLIS_SXAU06具有耐高温、耐酸碱和耐蛋白酶K的特性。利用大肠杆菌表达系统对BLIS_SXAU06进行重组表达,所获得的重组BLIS_SXAU06具有抑制金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、藤黄微球菌和单增李斯特氏菌生长的活性。综上所述,BLIS_SXAU06具有优良的特性,可进一步在农业生产、生物医药和食品加工领域开展研究。     

Ⅱa类细菌素的结构、生物合成与活性

乳酸菌产生的细菌素中Ⅱa类细菌素是很大的一类,这类细菌素数量众多且抑菌活性广,尤其是它们都对单核细胞增生李斯特氏菌有较强的抑菌活性,而且它们的理化性质也比较稳定,因而它们是最有希望作为食品添加剂应用的细菌素。对目前研究比较清楚的一些Ⅱa类细菌素的分子构成、基因组织、生物合成、作用方式进行了概述,并对未来Ⅱa类细菌素在食品中的应用途径做出了展望。