益生芽孢杆菌对草鱼肠黏膜结构的保护作用

为了研究益生菌对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肠道黏膜结构的保护作用, 选取健康草鱼随机分成3组: ①对照组: 口灌无菌PBS 0.2 mL/尾后第2和第4天分别口灌无菌PBS 0.1 mL/尾; ②嗜水气单胞菌组(Ah组): 口灌嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)菌液0.2 mL/尾(1.0×107 cfu/mL)后第2和第4天分别口灌无菌PBS 0.1 mL/尾; ③枯草芽孢杆菌保护组(Ah+Bs组): 口灌嗜水气单胞菌菌液0.2 mL/尾后第2和第4天分别口灌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌液0.1 mL/尾(1.0×107 cfu/mL); 连续7d取中肠中部, 通过检测草鱼肠黏膜形态及肠上皮细胞微丝骨架的变化, 旨在研究益生枯草芽孢杆菌对嗜水气单胞菌造成的肠黏膜结构损伤的保护作用。结果表明: Ah组病变主要表现为肠道黏膜上皮细胞变性, 坏死, 大量脱落; 固有层出血、水肿变粗; 大量炎性细胞浸润; 超微结构变化表现为紧密连接缝隙明显变宽; 微绒毛萎缩变短, 稀疏, 排列紊乱; 线粒体可见明显肿胀、嵴减少, 内质网明显扩张; 肠上皮细胞中的微丝呈绿色雾状, 微丝荧光强度逐渐减弱, 明显低于对照组。与Ah组相比, Ah+Bs组上述病变有明显改善, 肠道黏膜上皮细胞轻微脱落, 炎症和出血等症状明显减轻; 紧密连接缝隙明显变窄; 微绒毛数量多且排列较整齐; 线粒体无明显肿胀; 肠上皮细胞中的微丝荧光强度高于Ah组。结果说明益生芽孢杆菌对嗜水气单胞菌造成的肠黏膜结构损伤有一定的保护作用。     

一种快速分离检测产脂肽类生物表面活性剂枯草芽孢杆菌的方法

脂肽(Lipopeptide)是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等微生物产生的一类具有较强表面活性的生物表面活性剂.枯革杆菌磷酸泛酰巯基转移酶基因(afp)是枯草芽孢杆菌中参与脂肽代谢的功能性基因.采用sfp基因PCR对从环境中得到的一组产生表面活性剂的微生物进行筛选,结合Tricine-SDS-PAGE电泳对PCR结果呈阳性的菌蛛的代谢粗初提物进行检测,初步鉴定得到两株枯草芽孢杆菌.进一步利用16S rDNA序列的系统发育学分析确定这两种菌株为枯草芽孢杆菌,并利用TLC、HPLC鉴定其产物为脂肽类表面活性剂,从而建立了一套快速分离检测产生脂肽类生物表面活性剂的枯草芽孢杆菌方法.     

嗜水气单胞菌侵袭力与宿主细胞信号转导和骨架的关系

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila,Ah)是淡水鱼暴发性败血症的主要病原,该菌能够引致淡水鱼等的败血症和人的腹泻等^[1]。嗜水气单胞菌有多种致病因子,如毒素、蛋白酶、S层蛋白等^[2],还发现它具有侵袭作用,有报道嗜水气单胞菌粪分离株能侵袭HEp-2细胞^[3],但对于鱼源菌株的侵袭特性知之甚少。仅有一些报道认为嗜水气单胞菌能引致细胞病变^[4,5]。     

嗜水气单胞菌感染青鱼肝脏的蛋白质组学分析

采用同重同位素标记相对与绝对定量(iTRAQ)结合液相色谱串联质谱(LC-MS/MS) 技术, 分析嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染青鱼(Mylopharyngodon piceus)后青鱼肝脏组织的差异表达蛋白。以致病性嗜水气单胞菌菌株BCK0712注射感染健康青鱼, 24h后采集感染组和对照组青鱼肝脏, 开展蛋白质组学分析。通过数据库检索, 共鉴定到4475个肝脏组织蛋白, 从中筛选到188个差异表达蛋白, 其中表达上调的蛋白70个, 表达下调的蛋白118个。经生物信息学分析, 表明这些差异表达蛋白主要参与了补体和凝血级联反应、剪接体、细胞内吞作用、氧化磷酸化、碳代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、色氨酸代谢等通路。组织病理分析表明, 青鱼感染嗜水气单胞菌后肝脏出现了明显的病理变化, 主要表现为肝细胞边界不分明、细胞核固缩、肝板排列紊乱、有出血现象等。研究结果为进一步深入探究嗜水气单胞菌的致病机制提供了理论基础。     

枯草芽孢杆菌聚谷氨酸合成途径相关基因功能研究

聚谷氨酸(polyglutamic acid, PGA)作为一种天然多功能的聚合物,近年来成为研究的热点。由于很难通过化学方法合成,微生物发酵是目前生产聚谷氨酸的有效途径。【目的】从基因水平探究枯草芽孢杆菌聚谷氨酸合成途径中degS、degQ、degU、swrA、rocA、putM基因的功能,通过分子改造实现对代谢途径的调控。【方法】以枯草芽孢杆菌为出发菌株,通过对代谢途径中相关基因进行敲除或过表达,分别构建degS、degQ和degU基因缺失的重组菌,swrA、rocA和putM基因过表达的重组菌,借助菌株胞外聚谷氨酸积累的变化分析影响途径的关键节点。【结果】在摇瓶发酵条件下,重组菌Bacillus subtilis 168-swrA、Bacillus subtilis 168-rocA、Bacillus subtilis 168-putM的胞外聚谷氨酸含量分别是原始菌株的1.28倍、1.47倍和1.37倍。重组菌Bacillus subtilis 168-ΔdegS、Bacillus subtilis 168-ΔdegQ、Bacillus subtilis 168-ΔdegU的胞外...     

草鱼树突状细胞的分离鉴定及益生芽孢杆菌对其免疫功能的影响

为揭示草鱼(Ctenopharyngodon idellus)树突状细胞(Dendritic cells)的生物学特性及益生芽孢杆菌对其免疫功能的影响, 研究通过草鱼体外细胞培养技术分离获得草鱼DCs, 对其形态学特征、生物学功能及膜表面标记分子的表达进行了分析鉴定; RT-PCR检测了益生芽孢杆菌对草鱼DCs免疫相关细胞因子表达的影响。结果表明草鱼DCs具有典型的树突状形态, 可有效地激活T淋巴细胞的增殖并具有迁移能力。LPS刺激可促进其成熟过程, 显著提升膜表面标记分子CD80/86、CD83的表达。这表明草鱼DCs和哺乳动物DCs在形态和功能上具有高度相似性。RT-PCR结果显示, 在体外条件下使用紫外照射灭活的益生枯草芽孢杆菌对草鱼DCs进行刺激后, 抗炎性因子IL-4, IL-10的表达水平显著提升(P<0.05), 并在12h时达到峰值。这表明枯草芽孢杆菌可通过促进树突状细胞分泌抗炎性因子来影响其免疫功能。以上结果为进一步研究鱼类树突状细胞的生物学特性及益生芽孢杆菌对其免疫功能的影响提供了重要的依据。     

四株抗荔枝病原菌的芽孢杆菌的分离鉴定

荔枝果树根际土壤中筛选出4株芽孢杆菌OR-1、OR-2、OR-3、ON-6,都显示出抗荔枝病原菌的活性。采取对该菌株形态特征、培养特征、生理生化特征和遗传特性进行研究的方法,结果表明菌株与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的特征一致;将4菌株的16S rDNA序列在GenBank中进行序列比对,结果亦显示其与Bacillus subtilis的16S rDNA的序列片段的相似性均达99%以上;以相似性为基础构建系统进化树,分析表明菌株与Bacillus subtilis同源关系最近。最终得出结论为菌株OR-1、OR-2、OR-3、ON-6为枯草芽孢杆菌。     

基于全基因组序列比对的枯草芽孢杆菌噬菌体侵染能力分析

目前,在美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中已报道数量众多的枯草芽孢杆菌及其噬菌体的全基因组序列,这为我们利用全基因组比对手段研究枯草芽孢杆菌噬菌体的侵染能力提供了数据基础。本研究从NCBI基因组数据库中下载具有完整序列的枯草芽孢杆菌及噬菌体的基因组及相应的蛋白质序列,利用BLAST软件进行基因组序列比对,得出枯草芽孢杆菌与噬菌体之间的关系。通过利用R语言等软件对噬菌体侵染枯草芽孢杆菌的能力进行分析。然后利用Clustalx和Treeview软件构建进化树,得出枯草芽孢杆菌之间的亲缘性关系,最后对枯草芽孢杆菌蛋白质进行COG注释。结果表明:在65株枯草芽孢杆菌噬菌体中,Bacillus_phage_SPBc2和Bacillus_phage_ph IS3501的侵染能力最强,而Bacillus_phage_phi AGATE等3株噬菌体的侵染能力较弱。在37株枯草芽孢杆菌中Bacillus subtilis ATCC 49760的易感性较强,Bacillus subtilis RO-NN-1等8株对枯草芽孢杆菌噬菌体的抗性较强。本研究利用基因组比对的方法对枯草芽孢杆菌噬菌体侵染宿主的能力以及枯草芽孢杆的蛋白质功能进行了分析,为后续进一步研究枯草芽孢杆菌噬菌体侵染能力及其蛋白质功能提供参考。     

药用芽孢杆菌对常用中草药的耐药性试验

目的 研究药用芽孢杆菌对几种常用中草药的耐药性,为药用芽孢杆菌与中草药的临床合并应用提供理论依据.方法 将中草药制成煎剂,通过琼脂扩散方法进行药敏试验.结果 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和纳豆芽孢杆菌(Bccillus natto)3种芽孢杆菌除了对黄连和黄芩有一定敏感性外,对其余8种中草药均不敏感;而地衣芽孢杆菌(Bacillus clicheniformis)则对黄连、黄芩和金银花都有一定敏感性,对其余中草药均不敏感.结论 4种药用芽孢杆菌对大部分中草药(包括有杀菌和抑菌作用的中草药)具有耐药性.     

枯草芽孢杆菌表面展示技术用于黏膜疫苗的研究进展

枯草杆菌全名枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),因其优秀的益生特性及芽孢良好的抗逆性而备受研究者青睐,由于芽孢的特殊结构及独特的生理特性,是酶和免疫原等外源蛋白的理想锚定点。采用枯草杆菌进行芽孢表面展示被认为是表达高活性和高稳定性的外源蛋白的方法之一。本文主要对枯草杆菌芽孢表面展示抗原蛋白以生产黏膜疫苗的策略和应用前景进行综述。     

草鱼高脂日粮磷酸二氢钙适宜添加量的研究

为探讨草鱼高脂(7%)实用日粮磷酸二氢钙(MCP)适宜添加量对草鱼生长性能、脂质代谢及抗氧化能力的影响, 以磷酸二氢钙[Ca (H₂PO₄)]为磷源, 配制含MCP分别为0(对照组)、1.0%、2.0%、3.0%和4.0%的5种等氮等能实用日粮, 饲喂初始均重为(105.23±0.55) g的试验草鱼, 每种日粮设置3个重复, 每个重复15尾鱼, 进行为期8周的养殖试验。结果显示: 在高脂日粮中添加适宜的MCP可显著增加草鱼增重率(WGR)和全鱼磷含量, 降低饲料系数(FCR)和脏体比(VSI)。以WGR、FCR和全鱼磷为观测指标, 折线模型分析得出日粮MCP适宜添加量分别为3.26%、2.96%和2.63%; 全鱼、内脏、肌肉和肝脏粗脂肪含量随日粮中MCP的增加呈先降后升趋势, 而全鱼和肌肉粗蛋白含量则呈相反趋势; 在MCP3.0%组, 草鱼肠道淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活性, 血清碱性磷酸酶(AKP)活性最高, 血清甘油三酯、肝脏丙二醛含量, 乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性最低; 添加组血清总胆固醇含量均显著低于对照组(P<0.05), 肝脏肉碱脂酰转移酶(CPT-I)活性随日粮MCP添加量增加而渐增。研究表明, 草鱼高脂(7%)日粮中MCP适宜添加水平为2.96%—3.26% (饲料总磷1.43%—1.50%), 该添加水平能促进草鱼对日粮中营养物质的消化利用, 减少鱼体及肝脂蓄积, 增加鱼体蛋白, 提高抗氧化机能, 促进生长。     

翘嘴鳜病原嗜水气单胞菌分子特征及LAMP检测方法的建立

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是一种危害鳜鱼养殖生产的重要病原细菌, 为进一步明确该病原菌的分子特征及建立快速检测技术, 实验对引起翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)暴发性死亡的病原嗜水气单胞菌进行了致病性、菌株毒力特征研究, 同时以嗜水气单胞菌气溶素基因aerA为分子靶标设计引物, 利用环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)建立了病原嗜水气单胞菌的快速检测方法。结果表明, 本次引起翘嘴鳜暴发性死亡的病原嗜水气单胞菌半致死浓度为1.6×106 CFU/mL, 携带aerA等14种毒力基因, 此14种毒力基因可用于其致病性分析及分子检测。以气溶素基因aerA设计引物进行的环介导恒温扩增, 结果显示可扩增出阶梯状条带, 加入SYBR Green I染色后呈现绿色的阳性反应, 而对照组均未出现任何扩增条带且反应体系呈现橙色, 表明LAMP检测方法对于嗜水气单胞菌检测具有很好的特异性; 灵敏度检测的最低检测限为4.6×101 CFU/mL; 10种经人工感染的淡水养殖鱼虾组织匀浆增菌液, 提取DNA后进行LAMP方法检测, 结果均可获得阳性扩增结果, 而对照未染菌组呈阴性, 表明该方法具有较好的应用性, 可应用于嗜水气单胞菌引起的水生动物疾病的检测。     

饲料脂肪水平对芙蓉鲤鲫幼鱼血清生化指标、免疫反应及抗氧化能力的影响

为研究饲料脂肪水平对芙蓉鲤鲫(Furong crucian carp)幼鱼[初始体重, (2.040.01) g]血清生化指标、免疫指标及抗氧化能力的影响, 以鱼油为主要脂肪源, 配制五种脂肪水平分别为2.50%、4.39%、6.61%、8.42%和10.81%的等氮实验饲料。实验在室内循环水养殖系统中进行, 每种饲料3个重复, 每个重复随机放养30尾芙蓉鲤鲫, 养殖周期为60d。结果显示: 随着饲料中脂肪水平的升高, 芙蓉鲤鲫增重率和蛋白质效率呈现先显著升高后显著降低的趋势(P0.05), 而饲料系数呈现相反的趋势。饲料脂肪水平升高显著提高了芙蓉鲤鲫血清中总胆固醇(CHO)和球蛋白(GLB)含量, 而显著降低总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量。饲料脂肪水平未对鱼体血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和甘油三酯(TG)含量造成显著影响(P0.05)。芙蓉鲤鲫血清免疫球蛋白M (IgM)含量、血清和肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)活力、肝胰脏总抗氧化能力(T-AOC)随脂肪水平增加先升高后下降(P0.05)。血清中过氧化氢酶(CAT)活力10.81%组显著高于其他各组(P0.05)。肝胰脏CAT和丙二醛(MDA)活力在各处理组组间差异不显著(P0.05)。研究结果表明, 在饲料中适宜的脂肪添加有助于改善芙蓉鲤鲫健康状况, 但过高的脂肪水平加重了芙蓉鲤鲫的代谢压力和氧化速率。增重率与饲料脂肪水平作二次回归分析显示, 芙蓉鲤鲫获得最大增长所需饲料脂肪最佳水平为6.94%。     

日本沼虾肌抑素前体肽在枯草芽孢杆菌的表达及其对生长效果的影响

为研究日本沼虾肌抑素前体肽(MSTNpp)对生长的作用机理, 实验采用枯草芽孢杆菌表达日本沼虾肌抑素前体肽蛋白, 按照枯草芽孢杆菌的偏爱密码子, 对MSTNpp基因序列进行优化合成BsMSTNpp, 构建得到重组表达质粒pGJ105-BsMSTNpp。经枯草芽孢杆菌转化、发酵及Western blot鉴定, 结果显示重组MSTNpp蛋白分子量约为36.0 kD。重组MSTNpp表达量随发酵时间延长逐渐升高, 100h表达量相对于24h提高了10倍。为验证表达产物的生物活性, 选择平均体重为(1.52±0.11) g, 平均体长为(4.55±0.21) cm的健康日本沼虾, 随机分为4组, 每组3个重复, 每个重复200尾, 在日本沼虾基础饲料中添加0.5‰和1‰重组枯草芽孢杆菌菌剂(109 CFU/g), 作为实验组1和实验组2; 投喂日本沼虾基础饲料, 作为对照组1, 在日本沼虾基础饲料中添加1‰空白枯草芽孢杆菌, 作为对照组2; 试验周期30d。结果显示, 实验组1、实验组2日本沼虾特定生长率显著高于对照组1(P<0.05), 和对照组2间不存在显著性差异; 实验组1、实验组2的肌酸激酶(Creatine kinase, CK)活性显著高于对照组(P<0.05)。结果表明, 重组表达MSTNpp枯草芽孢杆菌能有效提高日本沼虾CK酶活性, 推测MSTNpp通过促进肌细胞增殖和分化提高肌肉组织生长, 从而进一步影响日本沼虾生长速度。实验结果可以为进一步研究肌抑素前体肽应用于日本沼虾养殖提供技术支撑。     

白藜芦醇抑制嗜水气单胞菌毒力作用研究

为探索白藜芦醇(Resveratrol, Res)在水产动物细菌病防控中的应用价值, 实验以淡水养殖中重要的细菌病原嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)为研究对象, 通过设置药物浓度梯度, 检测其对嗜水气单胞菌生长、生物膜形成和溶血活性的抑制作用, 和对毒力及群感调控系统相关基因表达的影响; 同时通过人工感染异育银鲫(Carassius auratus gibelio)试验检测其对鱼体保护作用和对鱼体炎症相关因子基因表达的影响。结果显示: 白藜芦醇对嗜水气单胞菌的最小抑菌浓度(MIC)>1024 μg/mL; 浓度低于64 μg/mL时, 对菌株生长影响不显著; 浓度≥32 μg/mL时, 对病原菌株生物膜形成和溶血活性具有显著抑制作用(P<0.05), 且随剂量增加而增强。荧光定量RT-PCR结果分析发现白藜芦醇能引起嗜水气单胞菌群感调控系统中luxR和luxS基因分别显著上调和下调表达; 外膜蛋白基因omp表达显著下降。人工感染试验发现攻毒前两小时腹腔注射25、50和100 mg/kg白藜芦醇处理组的异育银鲫死亡率显著下降, 鱼体炎症相关的肿瘤坏死因子(TNF-α)和Ⅱ型干扰素(IFN-γ)的mRNA表达量也显著下降。研究表明药用植物大黄、虎杖等所含白藜芦醇成分能有效抑制嗜水气单胞菌毒力, 降低鱼体炎症反应的功效; 腹腔注射25—100 mg/kg白藜芦醇对感染病原菌的异育银鲫有一定保护作用。     

草鱼肠道黏膜厌氧细菌的分离与鉴定

研究以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)为实验对象, 运用厌氧培养的方法, 研究了饥饿状态下草鱼肠道黏膜固有微生物的类群及其在不同肠段的分布。实验结果显示草鱼前肠、中肠与后肠中细菌的数量分别是3.17×103、1.63×104和1.79×107 cfu/g。研究共分离到274株单菌落, 经16S rRNA鉴定, 分别属于拟杆菌属(Bacteroides spp.)、鲸杆菌属(Cetobacterium spp.)、梭形杆菌属(Fusobacterium spp.)、气单胞菌属(Aeromonas spp.)、希瓦氏菌属(Shewanella spp.)、芽孢杆菌属(Bacillus spp.)、泛菌属(Pantoea spp.)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp.)8个种类, 其中专性厌氧细菌的数量占9.1%, 兼性厌氧细菌的数量占90.9%。进一步分析发现, 前肠中只分离到兼性厌氧细菌, 中肠与后肠专性厌氧细菌和兼性厌氧细菌都有分布。专性厌氧细菌Bacteroides paurosaccharolyticus和Bacteroides luti在中肠与后肠都有分布, 而Cetobacterium somerae和Fusobacterium ulcerans只在后肠有发现。兼性厌氧细菌是草鱼肠道黏膜的优势菌群, 其中嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila占73.7%。草鱼肠道不同部位固有厌氧微生物组成存在差异, 细菌数量也明显不同, 后肠中具有更高的细菌丰度和多样性。     

草鱼β-防御素1的趋化活性及免疫佐剂效应研究

为了探究草鱼防御素的免疫调节作用, 研究通过Clustal Omega多序列比对和I-TASSER二级结构预测, 发现草鱼β-防御素1(Ctenopharyngodon idella β-defensin 1, CiBD1)是一类具有两亲性的富含半胱氨酸的小分子阳离子肽, 其结构在硬骨鱼类中高度保守; 通过构建pET-32a-CiBD1原核表达载体, IPTG诱导表达后经过Ni2+亲和层析法纯化和肠激酶酶切获得CiBD1重组蛋白, 通过CFU平板法验证了CiBD1的抑菌活性, 当蛋白浓度达到200 μg/mL时, 对革兰氏阴性菌(G+)及革兰氏阳性菌(G–)都具有显著的抑制活性; 趋化实验表明CiBD1在50 ng/mL时对草鱼原代白细胞趋化活性最佳; 通过个体实验探究了CiBD1重组蛋白对嗜水气单胞菌灭活疫苗的免疫佐剂效应, 发现添加 CiBD1佐剂组死亡率显著低于单独疫苗组, 且该组IgM和MHC Ⅱ转录水平及血清中补体3(C3)和溶菌酶含量都显著高于对照组。研究表明CiBD1重组蛋白在细菌抗感染免疫中发挥着重要作用, 在水产养殖中具有一定的应用前景。