绞股蓝内生真菌抗大肠杆菌抗菌机制的研究

【目的】药用植物内生真菌是一种新型抗生素的微生物资源,研究绞股蓝内生真菌JY25的抗菌机制对内生真菌的研发具有重要意义。【方法】以二倍稀释法测定发酵液的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);以MIC测定发酵液对大肠杆菌生长的抑制作用;扫描电镜观察发酵液作用下的大肠杆菌形态变化;同时,以β-半乳糖酶、碱性磷酸酶和电导率测定发酵液对细胞膜和细胞壁的损伤效果;采用考马斯亮蓝法检测发酵液对蛋白质合成的影响。【结果】JY25发酵液对大肠杆菌MIC为7 g/L、MBC为14 g/L;MIC浓度的发酵液使细菌对数生长期延迟12 h,菌体形态发生严重的畸形和破损;随着抑菌作用时间的延长,β-半乳糖酶含量增加、电导率增加,同时,实验发现大肠杆菌蛋白质合成异常,未检测到碱性磷酸酶。【结论】绞股蓝内生真菌JY25主要以破坏细菌的细胞膜及影响细菌蛋白质合成而抑制细菌生长。     

超高压对单增李斯特菌细胞膜的损伤和致死机理

【目的】研究超高压对病原微生物单增李斯特菌细胞膜损伤的影响。【方法】本文以单增李斯特菌为研究对象,探讨了不同压力处理(100-500 MPa)对单增李斯特菌的灭活作用,利用透射电镜观察高压处理对细菌细胞超微结构的影响,通过紫外分光光度法、原子吸收分光光度法和荧光分光光度法测定高压处理对细菌细胞膜通透性的影响,采用超微量Na+/K+-ATP酶试剂盒测定高压处理对细菌细胞膜Na+/K+-ATP酶活力的影响。【结果】25℃经300、350、400 MPa压力处理15 min后,单增李斯特菌总数由9.00分别降至5.20、3.27、1.35个对数单位,经450MPa及以上的压力处理后,单增李斯特菌的致死率达到100%。超高压处理对单增李斯特菌的细胞超微结构造成明显的损伤,细胞结构不完整,细胞壁局部被破坏,细胞膜通透性增大,细胞内物质聚合,出现透电子区。由于细胞膜的损伤使得细胞内无机盐离子、紫外吸收物质流出,细胞膜上的Na+/K+-ATPase失活。【结论】超高压处理造成单增李斯特菌细胞形态结构明显损伤,改变细胞膜的通透性,降低细胞膜上Na+/K+-ATP酶活力,最终使得细胞内无机盐离子和胞内大分子物质外流而死亡。     

大蒜素抗变异链球菌的致龋效果

目的研究大蒜素对口腔变异链球菌生长及其菌斑生物膜粘附的抑制作用。方法二倍稀释法梯度稀释测最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC),将MIC以上2个梯度浓度对应的培养物涂布于BHI培养基上进行次代培养获得最低杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC);酶标仪测A值观察不同浓度大蒜素抑菌效应;抑制产酸试验观察抑制细菌产酸效应;结晶紫法研究亚抑菌浓度提取物对变异链球菌粘附能力及生物膜总量的影响;采用激光共聚焦荧光显微镜(laser scanning confocal microscopy,LSCM)观察常态牙菌斑生物膜生长过程中及药物处理后牙菌斑生物膜中死菌和活菌的构成,研究其对牙菌斑生物膜结构和活性的影响。结果抑菌试验中,得到大蒜素MIC为12.8 mg/L,MBC为25.8 mg/L。MIC及亚抑菌浓度抑菌试验显示均有一定的抑菌性,抑制率为2.17%～67.12%,并且抑菌性与浓度梯度成正相关。产酸试验显示24 h内大蒜素明显抑制细菌产酸(P0.01),细菌粘附试验结果显示大蒜素在MIC时生物膜的生成速度最慢,生物膜的总量最低(P0.01)。共聚焦荧光显微镜可见大蒜素组随药物浓度增加,菌斑生物膜较薄,绿色的活菌及团块明显减少,抑制生物膜的生长。结论大蒜素对变异链球菌生长、产酸与粘附有一定抑制作用。     

山姜素对鱼源耐药性嗜水气单胞菌体外抗菌作用的研究

旨为探究山姜素对耐药性嗜水气单胞菌的体外抑菌效果及其作用机制。通过测定山姜素对嗜水气单胞菌生长、细菌形态、电导率、乳酸脱氢酶(LDH)、蛋白质代谢和DNA的影响,研究山姜素对耐药性嗜水气单胞菌的抑菌机制。山姜素对5株鱼源耐药性嗜水气单胞菌的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)分别为128-256μg/mL和512-1024μg/mL。与对照组相比,2MIC山姜素作用于嗜水气单胞菌CW株8 h、16 h后,菌体皱缩,细胞壁和细胞膜破损,细胞质丢失,内部空化;作用2 h后,菌悬液电导率、乳酸脱氢酶含量、DNA外渗量分别增长了3.97%、26.09%和10.50μg/mL;作用2、4和8 h后,菌悬液核酸荧光强度和密度呈现随时间降低的趋势。山姜素对嗜水气单胞菌的体外抑菌机制为损伤菌体的细胞壁、增加细胞膜的通透性来抑制其生长繁殖。     

Plantaricin 163对热杀索丝菌的抗菌活性及其作用机制

【背景】热杀索丝菌(Brochothrix thermosphacta)为鲫鱼在4°C贮藏过程中的主要腐败菌,Plantaricin 163是由植物乳杆菌产生的一种新型广谱细菌素,能明显延长鲫鱼的贮藏期。【目的】研究Plantaricin163对热杀索丝菌的抗菌活性和作用机制。【方法】通过测定最小抑菌浓度(Minimuminhibitoryconcentration)和杀菌动力学了解Plantaricin163对热杀索丝菌的抗菌效果,并从电导率的变化、核酸和蛋白的泄露、流式细胞实验、扫描电镜和透射电镜观察等4个方面探讨Plantaricin 163对热杀索丝菌的作用机制。【结果】Plantaricin 163对热杀索丝菌的的最小抑菌浓度为32μg/mL,优于Nisin的作用效果,作用方式为杀菌模式,6 h内能完全杀死热杀索丝菌。Plantaricin163能够通过增加热杀索丝菌细胞膜的通透性,增加胞外电导率,进而破坏细胞膜完整性,导致内容物泄漏,并影响细胞的外部形态和内部结构,从而导致菌体细胞瓦解死亡。【结论】Plantaricin 163可以破坏热杀索丝菌的细胞膜和内部结构,发挥抗菌活性。     

紫草素对白色念珠菌的抑制作用机制

【目的】研究紫草素抑制白色念珠菌的作用机制。【方法】通过微量稀释法测定紫草素对白色念珠菌的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MFC);紫外分光光度法测定紫草素对白色念珠菌细胞膜渗透性的影响;扫描电镜观察紫草素对菌体形态的影响;激光共聚焦显微镜测定紫草素对白色念珠菌细胞内钙离子浓度的影响;卵黄平板培养基法检测紫草素对白色念珠菌的细胞膜磷脂酶活性的影响;RT-PCR检测紫草素对白色念珠菌PLB1和PLB2基因表达量的影响。【结果】紫草素对白色念珠菌有较强的抑制作用,其对白色念珠菌的MIC和MFC分别为16μg/m L和32μg/mL。紫草素能破坏白色念珠菌细胞膜的完整性,使细胞膜的通透性增加,导致细胞内DNA和RNA等大分子物质的泄漏和细胞内钙离子的流失。其中MIC的紫草素作用菌体16 h后,上清液中的DNA和RNA等大分子含量与对照组相比增加了117.32%(P0.01);细胞内的[Ca~(2+)]降低了72.02%(P0.01)。扫描电镜结果也证明了紫草素对白色念珠菌细胞膜的破坏作用。紫草素也能抑制白色念珠菌分泌磷脂酶,且呈浓度剂量依赖。其中,与对照组相比,MIC的紫草素能使白色念珠菌分泌磷脂酶的量下降56.3%(P0.01)。RT-PCR结果显示,紫草素能抑制编码磷脂酶B的基因PLB1和PLB2的表达量,其中1/2 MIC的紫草素作用白色念珠菌16 h后,与对照组相比,PLB1和PLB2基因的相对表达量分别降低了56.4%和61.4%(P0.01)。【结论】紫草素对白色念珠菌有较强的抑杀作用,其作用机制是通过破坏白色念珠菌细胞膜的完整性,增加菌体细胞膜的通透性,导致细胞内DNA和RNA等大分子的泄漏和细胞内[Ca~(2+)]的流失,最终引起菌体的死亡。而紫草素对白色念珠菌磷脂酶分泌的抑制作用,致使其不能及时维护和修复由紫草素造成的细胞膜的破坏和损伤,也是导致菌体死亡的原因。     

一种源自人α-2-巨球蛋白的抗菌肽A2M3及其对金黄色葡萄球菌的抑菌机制

【目的】在人的鼻腔中鉴定出一种源自α-2-巨球蛋白的抗菌肽(命名为A2M3),并探究其对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抑菌作用和机制。【方法】结合生物信息学技术对人类鼻液的质谱结果进行分析,并筛选潜在抗菌肽;通过微量稀释法和平板涂布法分别分析A2M3对金黄色葡萄球菌最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)和时间杀伤曲线(time-kill curve);采用透射电镜、碘化丙锭(propidium iodide, PI)摄取实验、流式细胞术和核酸蛋白质泄露实验分析A2M3对金黄色葡萄球菌膜完整性、膜通透性的影响;通过凝胶阻滞实验和荧光光谱实验探究A2M3对金黄色葡萄球菌基因组DNA的影响。【结果】利用生物信息学技术筛选出源自α-2-巨球蛋白的潜在抗菌肽A2M3,其对金黄色葡萄球菌的MIC为125.0 μg/mL,且能在3 h内完全杀灭细菌。A2M3通过增加细胞膜的通透性,促使核酸和蛋白质泄漏,继而穿过细胞膜嵌入DNA的碱基对,影响细菌的基因功能,从而导致菌体死亡。【结论】A2M3对金黄色葡萄球菌的抑菌机制涉及多靶点协同作用,能够改变细菌细胞膜的通透性,影响细菌的基因功能。这一发现揭示了从人体体液中筛选和分离抗菌功能肽的潜在应用价值。     

复合生物保鲜剂对松鼠葡萄球菌的抑菌性能及其作用机理研究

以冷藏带鱼中分离出的革兰氏阳性优势菌——松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri)为试验菌,研究复合生物保鲜剂(配比浓度为:壳聚糖10.0 g/L,溶菌酶0.3 g/L与茶多酚3.0 g/L)对松鼠葡萄球菌的抑菌效果与作用机理。通过牛津杯法确定复合保鲜剂对松鼠葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC),结合抑菌活力、细菌生长曲线、碱性磷酸酶(AKP)活性、细胞膜完整性、膜通透性与细菌超微结构观察等,综合评价不同浓度复合保鲜剂在不同处理时间内对松鼠葡萄球菌的作用效果。结果表明,复合保鲜剂对松鼠葡萄球菌的MIC与MBC分别为0.8与1.6 mg/mL,随着处理时间的延长,复合生物保鲜剂明显抑制松鼠葡萄球菌的生长,使菌体细胞外的AKP量增多,造成细菌菌体细胞壁通透性增大,细胞结构的完整性受到破坏,菌液电导率值显著升高,菌体电解质等内容物外泄,影响细胞内环境和细胞膜的稳定性,菌体皱缩变形,表面粗糙,细胞壁塌陷,细胞质外泄渗出,导致菌体死亡。     

等离子体射流灭活液体中铜绿假单胞菌的研究

【目的】测定等离子射流对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的灭活效果,探究低温等离子体射流的杀菌机理。【方法】采用平板计数法测定等离子体射流的杀菌效果,荧光显微镜、透射电镜观察等离子体作用后菌体结构的变化,蛋白浓度测定和SDS-PAGE电泳检测菌液上清液中可溶性蛋白的泄漏量。【结果】等离子体射流处理铜绿假单胞菌菌液5 min,杀灭率可达到99.9%以上。透射电镜观察可见细菌菌体结构发生改变,细胞壁、细胞膜损伤破裂,细胞内容物泄露。进一步对处理铜绿假单胞菌上清液中的蛋白质含量变化进行检测,结果显示随着处理时间的增加,上清液中蛋白质含量持续增加,在2 min时达到最大值。【结论】等离子体射流可以通过破坏细胞结构造成细胞质泄露,使其丧失正常的细胞功能,从而达到快速有效地杀灭铜绿假单胞菌的效果。     

FM4-64和Hoechst染料在活细菌胞膜和拟核标记定位中的条件优化与应用

摘要:【目的】为了观察细菌细胞膜和拟核的形态结构,准确对亚细胞进行定位。【方法】本文利用FM4-64和Hoechst两种染料,分别采用不同浓度和不同时间对大肠杆菌活细胞进行染色和荧光共聚焦显微成像,并对7种细菌的活细胞(金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鼠疫耶尔森菌、军团菌、霍乱弧菌和炭疽芽孢杆菌)进行染色观察。【结果】相同观察条件下,不同染料浓度和不同的染色时间影响了细胞膜、拟核的荧光强度;确定了FM4-64染色通用条件(浓度20 μg/mL 染色1 min)和Hoechst的最佳条件(浓度20 μg/mL染色20min)。上述条件下,Hoechst对8种细菌染色效果均较理想,然而FM4-64对细菌染色效果不同,革兰氏阴性菌(大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、鼠疫耶尔森菌、霍乱弧菌、铜绿假单胞菌和军团菌)表现较好的细胞膜轮廓,革兰氏阳性菌(炭疽芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌)效果较差。【结论】FM4-64和Hoechst两种染料共染8种细菌,对细胞膜和拟核的染色观察,可为原核细胞结构染色提供借鉴,并为大分子的亚细胞定位研究奠定基础。     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Entwicklungsgeschichte und Ultrastruktur von Pollenkitt und Exine bei nahe verwandten entomophilen und anemophilen Angiospermensippen derAlismataceae,Liliaceae, Juncaceae,Cyperaceae, Poaceae undAraceae

Some closely related members of the monocotyledonous familiesAlismataceae, Liliaceae, Juncaceae, Cyperaceae, Poaceae andAraceae with variable modes of pollination (insect- and wind-pollination) were studied in relation to the ultrastructure of pollenkitt and exine (amount, consistency and distribution of pollenkitt on the surface of pollen grains). The character syndromes of pollen cementing in entomophilous, anemophilous and intermediate (ambophilous or amphiphilous) monocotyledons are the same in principal as in dicotyledons. Comparing present with former results one can summarize: 1) The pollenkitt is always produced in the same manner by the anther tapetum in all angiosperm sub-classes. 2) The variable stickiness of entomophilous and anemophilous pollen always depends on the particular distribution and consistency of the pollenkitt, but not its amount on the pollen surface. 3) The mostly dry and powdery pollen of anemophilous plants always contains a variable amount of inactive pollenkitt in its exine cavities. 4) A step-by step change of the pollen cementing syndrome can be observed from entomophily towards anemophily. 5) From the omnipresence of pollenkitt in all wind-pollinated angiosperms studied one can conclude that the ancestors of anemophilous angiosperms probably have been zoophilous (i.e. entomophilous) throughout.

     

Identification and Characterization of the First Equine Parainfluenza Virus 5

正Dear Editor,Parainfluenza virus 5 (PIV5), known as canine parainfluenza virus in the veterinary field, is a negative-sense,nonsegmented, single-stranded RNA virus belonging to the Paramyxoviridae family (Chen 2018). The virus was first reported in primary monkey kidney cells in 1954 (Hsiung1972), then it has been frequently discovered in various