两株母乳源植物乳杆菌的全基因组测序分析

【背景】母乳是一个重要的益生菌筛选库,其中植物乳杆菌是一种用途广泛、适应性强的益生菌。然而不同菌株具有不同的功能,现有的生理生化方法对其潜在益生特性研究十分有限,有必要采用高通量的方法寻找具有种群特异性的优质益生菌。【目的】结合菌株生化特征在全基因组的测序与分析的基础上对两株植物乳杆菌的潜在功能进行预测,并重点找寻与肠液耐受性及细菌素的合成相关的基因,即在基因组的结构上对菌株的表型进行探究。【方法】分离筛选出两株母乳源植物乳杆菌MP55、MP37,并利用Illumina genome analyzer对菌株的全基因组进行测序,采用Prokka软件对细菌基因组进行注释,采用Carbohydrate-active enzymes (CAZy)、Koyto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)和Clusters of orthologous genes(COG)数据库对基因组进行功能注释;同时采用Prodigal、RNAmmer等工具对编码序列、核糖体RNA进行预测,并用CGView软件绘制菌株的基因组环形图谱。【结果】通过基因组装得到了两株植物乳杆菌的全基因组信息,植物乳杆菌MP37、MP55基因组大小分别为3 204 421 bp和3 299 180 bp;(G+C)mol%含量分别为44.36%和44.46%;分别包含3 012个和3 101个DNA编码序列,结合菌株生化特征在基因组上找到4个与肠液耐受相关的基因及一段细菌素合成相关基因簇。基因组序列原始数据和拼接结果已提交至"gcMeta"平台。【结论】通过高通量测序分析在基因组水平上揭示了植物乳杆菌MP55、MP37在肠道存活性与抑制病原菌相关的可能机理。植物乳杆菌MP55、MP37是两株潜在的益生菌候选菌株,实验结果为进一步阐明其益生菌特性的功能机制提供了遗传学基础。     

模拟人体胃肠道环境筛选益生乳杆菌

【目的】筛选具有益生特性的乳杆菌作为保健型酸奶的候选菌株。【方法】从健康人肠道和奶豆腐中分离筛选出耐受人工胃液的乳杆菌,对其进行体外益生特性(人工胃肠液耐受性、胆盐耐受性、抑菌活性及胆固醇降解能力)研究。【结果】从在乳杆菌分离培养基上有溶钙圈的41株菌株中筛选出5株耐酸、耐人工胃液较强的菌株,经16S rR NA基因测序鉴定,其中3株为乳杆菌,分别命名为植物乳杆菌Lp MT-3、植物乳杆菌Lp MT-5和唾液乳杆菌LsA F-7。在人工胃液中3株菌的耐受力均强于商品化的对照菌株LGG(鼠李糖乳杆菌GG);转入肠液4 h后直至26 h,Lp MT-5存活率基本稳定在45%左右,仅次于LGG。胆盐浓度为0.10%时,3株乳杆菌的耐胆盐能力均强于LGG;胆盐浓度为0.20%时,Lp MT-3和LsA F-7仍能存活。3株乳杆菌均具有抑菌活性,对粪肠球菌的抑制最明显,其次是金黄色葡萄球菌,对大肠杆菌、沙门氏菌的抑制作用较差。3株乳杆菌对胆固醇的清除效力依次为Lp MT-3LpM T-5Ls AF-7;清除率依次为Ls AF-7Lp MT-3LpM T-5。【结论】筛选出3株适应人体胃肠液环境、耐胆盐、抑菌及降胆固醇活力强的乳杆菌,可作为进一步开发新的益生菌产品和保健型酸奶的菌株。     

全基因组测序揭示两株泡菜源植物乳杆菌基因型差异和潜在益生特性北大核心

【目的】为了探究植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)基因型差异和潜在益生特性,采用全基因组测序技术对其进行测序并解析基因组序列及生物特性。【方法】本研究基于HiSeq和PacBio测序平台,对团队前期从四川多代泡菜中分离获得、体外益生特性评价良好的潜在益生菌菌株L.plantarum Eden-Star PC06和L.plantarum Eden-Star PC108的全基因组进行测序。利用相关生物信息学软件对原始数据进行组装及其后续的功能注释、分子进化、菌株安全性、次级代谢产物合成基因簇以及益生特性相关基因进行分析。【结果】通过基因组装得到了2株植物乳杆菌的全基因组信息,L.plantarum Eden-Star PC06和Eden-Star PC108基因组大小分别为3163902 bp和3205054 bp;GC含量分别为44.68%和44.67%;分别包含3161个和3197个DNA编码序列;功能基因数据库比对结果显示2株菌在碳水化合物利用、氨基酸利用和糖基转移酶等基因上得到大量注释;通过比对数据库,在2株植物乳杆菌全基因组上发现了4个与肠液耐受相关的胆盐水解酶基因、完整的植物乳杆菌细菌素合成相关基因簇和抵御多种胁迫的益生相关基因。【结论】本研究通过全基因组测序在基因水平上探究了L.plantarum Eden-Star PC06和Eden-Star PC108基因型差异和益生特性基因,证明L.plantarum Eden-Star PC06和Eden-Star PC108是2株有应用前景的益生菌菌株,以期为筛选优良益生菌菌株和评价其益生特性提供遗传学基础。     

黄曲霉毒素B1脱毒菌株LAB-10的分离、鉴定及降解能力分析

【目的】从乳酸菌群含量丰富的动物肠道中筛选具有黄曲霉毒素B1(AFB1)脱毒应用前景的乳酸菌种。【方法】通过设计脱毒乳酸菌种特异性富集分离培养基,从肉鸡肠道粪便中筛选具有AFB1脱毒能力的微生物菌种,对脱毒菌种进行脱毒机理初步分析,并通过形态学、生理生化和系统发育学方法,鉴定脱毒菌种的系统分类学地位。【结果】脱毒菌株LAB-10经脱毒机理及降解能力测试分析,初步确定其AFB1的脱毒机理为生物降解作用,菌株LAB-10对14μg/L浓度AFB1在48 h的降解率为63.4%。形态学、生理生化及系统发育学研究结果表明,菌株LAB-10系统分类学地位为乳酸杆菌属的发酵乳杆菌。【结论】发酵乳杆菌LAB-10属于益生菌群,生物安全性高,该菌株在黄曲霉毒素降解测试培养基中显示出显著的AFB1降解能力,具有一定的应用潜力。     

纳米银的抗菌特性及对多重耐药菌株的抗菌作用

【目的】利用革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌和真菌的模式菌株分析纳米银的抗菌特性,并评价纳米银对多重耐药菌株的抗菌作用。【方法】利用生物法合成的纳米银,以微量肉汤法测定3种标准菌株的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),并计算MBC/MIC比值。用系列浓度的纳米银处理3株标准菌株后经平板计数法绘制时间-杀菌曲线。采用菌落平板计数法测定了纳米银对3种标准菌株的"抗生素后效应"(post-antibiotic effect,PAE),最后在生物安全II级实验室测定纳米银对临床分离的多重耐药菌株的抗菌作用。【结果】用生物法合成了粒径5–30 nm的纳米银,zeta电位为–19.5 m V。该纳米银制剂对3种标准菌株的时间-杀菌曲线均表现为时间依赖型抗菌作用。纳米银对大肠杆菌和白色念珠菌"抗生素后效应"随着浓度增加而增加,对金黄色葡萄球菌无明显"抗生素后效应"。纳米银对3种标准菌株的MIC值和MBC值均在1.00–4.00μg/m L之间;对3株人源性多重耐药菌MIC值在6.00–26.00μg/m L之间,MBC值在1.00–32.00μg/m L之间;对14株动物源性多重耐药菌MIC值在4.00–10.00μg/m L之间,MBC值在8.00–16.00μg/m L之间。纳米银对所有测试菌株的MBC/MIC值均小于2。【结论】纳米银是一种时间依赖型的抗菌剂,有不同程度的"抗生素后效应",对人源和动物源性多重耐药菌有杀菌作用。     

降血尿酸益生菌株的筛选和降血尿酸机理的探索

【背景】高尿酸血症是人体内血尿酸含量显著高于正常水平的代谢性疾病,利用益生菌降解食物中外源性嘌呤类成分成为治疗高尿酸血症的新方法。【目的】筛选具有降低血尿酸作用的益生菌,并探索其作用机制。【方法】利用HPLC从多株实验菌株中筛选降解核苷酸(腺苷酸、鸟苷酸)、核苷(腺苷、鸟苷)、嘌呤(黄嘌呤、次黄嘌呤、鸟嘌呤)、尿酸能力最强的益生菌。首次利用质谱定性与定量检测菌株降解核苷与核苷酸过程中代谢物的变化,结合菌株对高尿酸血症模型大鼠血尿酸水平的影响,初步探索其降低血尿酸的机理。【结果】首次筛选出具有较强降解核苷酸与核苷能力的干酪乳杆菌ZM15(CGMCC No.13980),高尿酸血症模型大鼠验证其具有降低血尿酸的作用。结果显示菌株ZM15在胞内降解核苷酸、核苷后,胞内、外均测到鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤,且胞内3种嘌呤含量显著高于正常菌体内含量(P0.01),尿酸和尿囊素在胞内、外均未发现。【结论】干酪乳杆菌ZM15具有较强的降解核苷酸、核苷的能力,推测其主要通过与肠道上皮细胞竞争吸收核苷酸与核苷,从而对高尿酸血症模型大鼠具有降血尿酸作用。     

海洋芽孢杆菌（Bacillus marinus）B-9987菌株抑制病原真菌机理的研究

摘要：【目的】：探讨海洋芽孢杆菌（Bacillus marinus）B-9987菌株的代谢产物BMME-1,对植物病原真菌茄链格孢菌的抑菌作用机理。【方法】分别使用分光光法、气相色谱-质谱GC-MS联用技术、红外光谱法等,检测了BMME-1处理病原真菌后,菌体渗透性、细胞壁及细胞膜成份的变化。【结果】BMME-1对茄链格孢菌的抑菌中浓度（MIC50）为6.2 mg/L,最小杀菌浓度（MFC）为50 mg/L,在MIC50浓度或高于此浓度处理靶标菌,将导致菌体蛋白质、核酸等大分子物质的外流;处理菌株葡聚糖结     

嗜水气单胞菌对四环素类药物诱导耐药表型及机理研究

【目的】初步探讨利用四环素类药物体外诱导嗜水气单胞菌耐药后,嗜水气单胞菌对四环素类药物敏感性的变化及其耐药机制。【方法】筛选临床分离嗜水气单胞菌的四环素类敏感株,从含有1/4×MIC的强力霉素的TSA固体培养基开始,等比2倍提高诱导药物质量浓度对受试菌进行连续传代培养,以获得高耐诱导株;测定诱导菌对强力霉素和16种非诱导药物的最小抑菌浓度(MIC)及添加外排泵抑制剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)后的MIC,分析其敏感性变化与外排作用的关系;提取诱导菌的DNA,PCR扩增其5个tet基因并测序。【结果】诱导后菌株对强力霉素的MIC显著升高,对非诱导四环素类药物也有不同程度提高,对氟喹诺酮类药物的MIC比诱导前增加几十至上千倍;对氨基糖苷类药物和利福平的MIC则有不同程度的降低;添加NMP后,所有诱导菌株对强力霉素的MIC值均有不同程度的下降;四环素类耐药基因的检测结果表明,在诱导后7号菌株中同时检测到tet A和tet E;在诱导前后的2号菌株中检测到tet C;在诱导前后的1、3、4、5、6、7号菌株中均检测到tet E。【结论】本研究表明tet E基因可能是介导气单胞菌分离株对四环素类药物耐药的优势基因,为阐明嗜水气单胞菌对四环素类药物耐药机制及耐药性与耐药基因之间的关系提供理论依据。     

植物乳酸杆菌对小鼠草酸钙结石的干预效果

【背景】草酸钙结石是一种临床常见且易复发的疾病,由于结石质地坚硬,只能通过外科手术的方法治疗,给患者带了很大的痛苦。已有研究证实,肠道菌群可影响草酸钙结石的形成,降低草酸钙结石的发病率。【目的】探究植物乳杆菌对小鼠草酸钙结石的干预效果。【方法】体外实验：在MRS培养基中加入0.02 mol/L草酸钠,制备菌株筛选培养基（MRS-OX）。接种200μL的3.48×10¹²CFU/L植物乳杆菌悬液至MRS-OX制备含菌培养基（B+MRS-OX）。将等体积MRS-OX和B+MRS-OX于37°C恒温培养2 d,测剩余草酸浓度。体内实验：以10周龄雄性昆明小鼠为实验动物,随机分为对照组、植物乳杆菌组、结石组和植物乳杆菌干预组,每组5只小鼠。通过乙醛酸诱导小鼠建立草酸钙结石模型,并给予200μL的3.48×10¹²CFU/L植物乳杆菌进行干预治疗以观察其预防小鼠草酸钙结石的效果。实验结束后,绘制各组小鼠平均体重变化趋势图并计算小鼠肾脏脏器指数,检测每只小鼠血液学指标和氧化应激指标总超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和丙二...     

灌喂植物乳杆菌和干酪乳杆菌增加仔猪肠道菌群多样性及短链脂肪酸生成

【目的】研究断奶前给仔猪饲喂植物乳杆菌和干酪乳杆菌对断奶前、后肠道菌群组成、数量和短链脂肪酸(SCFA)浓度的影响,分析仔猪生长性能与肠道形态、微生物菌群及SCFAs的相关性,探讨测试菌株缓解仔猪断奶应激的可能机制。【方法】选取15窝7 d龄杜长大仔猪,随机分为3组,分别灌喂2 mL去离子水(对照组)、0.5×10~9 CFU/mL植物乳杆菌(LP组)或干酪乳杆菌(LC组)的菌液,每组以窝为单位5个重复,于21 d(断奶)、24 d和35 d屠宰,采集回肠和结肠食糜,分析菌群组成和数量的变化,测定SCFAs浓度。【结果】测试菌株均能显著提高断奶2周后回肠、结肠菌群多样性(P0.05),促进乳酸杆菌和双歧杆菌增殖;显著促进断奶前回肠和结肠中乙酸、丙酸、丁酸和总SCFA生成,促进断奶后乙酸和总SCFA产生;相关分析显示,测试菌株组仔猪腹泻率下降与SCFAs浓度上升、回肠绒毛高度增加和总菌数量上升显著相关,日增重提高与结肠乙酸和TSCFA浓度增加显著相关。【结论】测试菌株促进乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌增殖,增加肠道菌群多样性,促进肠道SCFAs生成。     

音乐治疗效应的动物实验研究

近年来国内外关于音乐治疗效应的动物实验研究认为：音乐能影响动物的情绪;音乐还对动物的免疫功能、学习及记忆能力、以及动物的神经系统结构和功能等均有一定影响。该领域的研究有利于深入探索音乐疗法的作用机理。     

蚕丝固定化脂肪酶的研究

研究了蚕丝固定化脂肪酶的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的稳定性。试验结果表明：蚕丝与对-β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)进行反应的最适条件是PH=10．8,SESA：2．0g／g蚕丝,反应生成的对氨基苯磺酰乙基蚕丝(ABSE-蚕丝)经重氮化后与脂肪酶偶联的最适条件是：pH=7．5,偶联时间>10h。加酶量为168～308u／g蚕丝时,所得固定化脂肪酶活力为106～160u√g蚕丝．此时固定化冀的活力回收率较高(>52％)。固定化脂肪酶稳定性较高．其操作半衰期约为250h。     

热带气旋对红树林的影响研究进展——基于文献计量分析

红树林在防风消浪、促淤保滩、固岸护堤等方面发挥重要的作用,是抵御台风、风暴潮、海岸侵蚀等自然灾害的重要天然屏障。热带气旋是红树林面临的最主要自然威胁之一,削弱了红树林对自然灾害的抵御及生物多性维持等功能发挥。然而,尽管热带气旋对红树林的影响日益受到全球的广泛关注,但缺乏对该领域研究进展的系统分析和总结。以Web of science核心集数据库为数据源,利用CiteSpace软件对1995—2021年间热带气旋对红树林影响研究进行文献计量分析和可视化图谱绘制,以厘清该领域研究的现状、趋势和热点,并揭示未来的发展方向。研究表明：（1）该领域研究年发文量随时间处于波动上升的趋势,尤其2013年后迅速增加,表明该领域的研究日益受到重视;（2）美国、澳大利亚和印度等国家在该领域的研究走在前列,美国的中介中心性最高,其次是德国,美国广泛地与德国、法国、日本等许多国家有密切合作;（3）美国佛罗里达、加勒比地区、澳大利亚北部和印度南部等是当前研究的热点区域;（4）研究热点随时间推移而不断发展,从红树林植被的干扰损害逐渐发展到固碳储碳、海岸防护等功能的影响。全球变化背景下热带气旋对红树林的影响、红树林对热带气旋干扰的弹性、基于遥感和大数据处理的模型模拟等日益受到关注,量化热带气旋对红树林功能的影响、探明热带气旋与海平面上升的关系及对红树林影响、构建完善的观测体系数据集等将是未来研究的重要方向。研究对长期关于热带气旋对红树林影响的研究进展进行定量和可视化分析,可为预测热带气旋对红树林的影响和风险、及减缓和应对其风险等研究提供借鉴参考。     

马铃薯Y病毒属(Potyvirus)研究的文献计量分析

[目的]马铃薯Y病毒属(Potyvirus)是世界上最大的两个植物病毒属之一,对多种农作物造成危害.利用文献数据库,客观地分析国内外Potyvirus研究的发展动态,为国内外Potyvirus科研工作者和决策者提供参考.[方法]基于Web of Science数据库,采用文献计量学方法,对全球发表于1985-2012年的Potyvirus文献的国家、作者、机构、载文期刊及研究内容进行了数量和质量分析.[结果]检索到全球60个国家发表的Potyvirus文献2 442篇,以及每篇文献的被引频次和每个国家、机构及作者的H指数.经分析得出:全球Potyvirus研究论文的产出量自1991年呈稳定上升趋势,文献的数量和质量在统计的国家中,以美国最好,其次是法国、西班牙、澳大利亚、英国;美国的高产活跃作者最多;Potyvirus研究的热点是基因沉默和分子生物学,并随着研究技术方法的革新将不断深入;研究方向更多倾向于寄主方面的研究(如基因沉默、寄主抗性、与寄主互作等)及交叉学科;而中国在Potyvirus基础研究上距离国际先进水平还有很大距离,研究力量较少,有影响力的论文较少.[结论]美国在该领域的研究处于领先水平,我国仍需加强Potyvirus基础研究力量投入,努力缩短差距.     

Time on task effects on safety

Reviewing the literature on time on task effects on safety shows contradictory evidence, especially with regard to 12 h shifts. It is argued that this might depend on methodological problems associated with the analysis of accident data, e.g. selectivity of samples, validity of data bases and study designs, especially for analyses at the company level. Analyses of aggregated data seem to indicate an exponential increase of accident risk with time on task beyond the normal working day. This is supported by some recent studies based on data from the Federal Republic of Germany.     

壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的研究

以自制的壳聚糖作为载体,用戊二醛作交联剂,优化了固定化条件,研制成壳聚糖固定化木瓜蛋白酶。其活性回收率达到42—53％,操作半衰期达到一个月以上,对热、乙醇以及尿素的稳定性有很大的提高,Km值为0.67×10~2mg/mL,最适温度65—70℃,最适pH8.0,能使啤酒中的蛋白质浓度从56.5mg/L减少到2.7mg/L,可以消除啤酒的低温混浊现象。     

复杂疾病关联研究中的若干问题

关联研究广泛应用于阐述心血管疾病、2型糖尿病、原发性高血压和肥胖等人类复杂疾病的遗传学基础。文中就关联研究中混杂的识别与控制、候选基因的选择、中间表型的应用、单体型分析方法的应用,以及结果的判定等问题进行了讨论。人群分层是关联研究混杂的主要来源之一。选择患者亲属做对照、基因组对照和选择遗传背景较为一致的隔离人群都可以减少混杂。候选基因的选择可以基于与疾病间的生物学联系或是该基因与疾病某已知相关基因的同源性。适当的应用中间表型和单体型分析方法可以增加关联研究有意义发现的机会。本文认为,优化研究设计、足够的样本含量、正确选择对照,结合先进的数据分析方法,关联研究必将为困扰人类的常见疾病的易感性研究发挥更大的作用。