石磺来源海洋链霉菌Streptomyces ardesiacus SCSIO LO23中germicidin类化合物的分离鉴定及其生物合成分析

海洋共附生放线菌具有生产结构特殊和活性显著化合物的潜力。【目的】以海洋软体动物石磺Onchidium sp.来源共附生海洋链霉菌Streptomyces ardesiacus SCSIO LO23为研究对象,分离并鉴定其次级代谢产物结构,分析化合物的生物合成基因簇及其生物合成途径。【方法】采用多种培养基对该菌株进行发酵优化并放大发酵,利用多种柱色谱方法分离得到germicidin类化合物,并利用波谱学手段和X-Ray单晶衍射技术完成化合物的结构鉴定;利用Illumina HiSeq对目标菌株进行全基因组测序,结合antiSMASH和BLAST在线分析软件实现菌株中germicidin类化合物生物合成基因功能注释和生物合成途径分析,并通过异源表达进一步确定其生物合成基因。【结果】从AM3培养基发酵产物中分离鉴定了6个吡喃酮类化合物germicidinA(1)、germicidinB(2)、germicidin D (3)、germicidin H (4)、isogermicidin A (5)和isogermicidin B (6),其中化合物2和6对斑马鱼神经行为有显著兴奋作用。通过对...     

定殖植物根内和根围放线菌的分离鉴定及其体外抑菌促生效应

【目的】旨在分离、筛选并鉴定体外具抑菌促生作用的定殖于植物根内和根围的放线菌,以期丰富放线菌种质资源,为研制植物病害生防菌剂提供技术依据。【方法】采用稀释涂布平板法分离盐碱地、湿地、工业污染土壤中优势植物根内及其根围中的放线菌;通过平板对峙试验筛选具有抑菌效应的菌株,进而采用Salkowski比色法、CAS平板检测法和无氮源培养法进一步检测抑菌菌株的促生作用;通过形态观测、生理生化特性检测及16SrRNA基因序列分析鉴定菌种。【结果】共分离到链霉菌属(Streptomyces)、诺卡氏菌属(Nocardia)和小单孢菌属(Micromonospora) 3属共283株定殖于植物根内和根围的放线菌,3个采样地中湿地数量最多,均为根围土根内;其中链霉菌属占总数的77%,可分为10个类群。经筛选获得7株抑菌活性和促生效应较强的菌株,其中菌株H6-1抑菌效应最大,其无菌发酵液对尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)、禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)、灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)、轮纹大茎点霉(Macrophomakawatsukai)和瓜类炭疽菌(Colletotrichumorbiculare)的抑制率分别为32.3%、42.6%、48%、72.2%、58.1%和60.5%;而D11-4菌株的促生作用最强,能产吲哚乙酸(22.3 mg/L)、产铁载体(晕圈直径25.2 mm)和固氮。经鉴定这7株放线菌是吸水链霉菌变种(Streptomyces angustmyceticus) H4-6、娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei) S2-2、浑圆链霉菌(Streptomycesglobosus)H6-1、(Streptomycesiakyrus)GD8-4、波卓链霉菌(Streptomyces bottropensis) GH8-6、(Streptomyces paradoxus) H8-2和(Streptomyces coralus) D11-4。【结论】三个生境中定殖于植物根内和根围的放线菌类群丰富且所筛选获得的7株放线菌具有生防潜力,值得进一步研发。     

西沙海藻共附生放线菌的分离鉴定及其抗菌活性评价

【目的】为了探究南海海藻共附生放线菌资源的多样性及潜在的应用价值,对中国西沙群岛来源的海藻进行共附生放线菌的分离鉴定与抗菌活性筛选。【方法】利用稀释涂布平板法,采用2种不同分离培养基对不同采样位点的6种海藻进行放线菌分离;通过16S rRNA基因序列分析、构建系统发育树对分离的放线菌进行鉴定;用打孔法对无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)等10种敏感细菌进行抗菌活性筛选;对筛选得到的目标活性菌株HZ014进行全基因组测序,通过AntiSMASH在线工具分析其次级代谢产物生物合成基因簇,预测其产生新型活性物质的潜力。【结果】从6种海藻中分离得到36株共附生放线菌,基于16S rRNA基因序列比对和系统发育分析,鉴定结果为链霉菌属(Streptomyces) 2株、红球菌属(Rhodococcus) 2株、诺卡氏菌属(Nocardia)3株、小单孢菌属(Micromonospora) 5株和盐孢菌属(Salinispora) 24株;抗菌活性筛选结果表明,36株共附生放线菌发酵粗提物对至少1种敏感细菌表现出一定的抑制作用,不同菌株发酵粗提物的抗菌活性存在明显差异,...     

百部内生放线菌的分离、分类及次级代谢潜力

【目的】以对叶百部块根为材料分离内生放线菌,并对分离菌株进行分类、抗菌活性和次级代谢产物合成基因研究。【方法】样品经过严格的表面消毒,选用4种培养基分离百部内生放线菌;分离菌株通过形态观察和16S rRNA序列分析进行分类鉴定;采用琼脂移块法测试分离菌株的抗菌活性;通过PCR检测分离菌株的PKS/NPRS和卤化酶基因;使用HPLC-UV/VIS-ESI-MS/MS分析发酵产物。【结果】从6个样品中获得18株内生放线菌,分属链霉菌属(Streptomyces)、小单孢菌属(Micromonospora)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)和甲基杆菌属(Methylobacterium)。分离菌株绝大部分具有抗菌活性和次级代谢产物合成基因,其中13株对耐药金黄色葡萄球菌和/或绿脓杆菌有拮抗活性,17株具有PKS/NRPS基因,8株菌具有卤化酶基因,且卤化酶阳性代表菌株的发酵产物具有抗细菌活性和卤代化合物特征。【结论】百部作为一种传统中药,其内生放线菌以链霉菌和小单孢菌为主,在次级代谢产物合成方面具有很好的潜力,可作为一类重要微生物资源进行活性产物开发。     

西沙石珊瑚共附生放线菌的分离培养及抗菌活性评价

【背景】珊瑚礁生态系统是海洋中一类极其重要的生态系统,健康珊瑚礁中丰富的共附生放线菌群体是珊瑚抵御各种致病菌的重要防线,因此,这类放线菌是寻找抗菌活性分子的重要资源,其药用潜力巨大。【目的】从西沙石珊瑚样品中分离共附生放线菌,并从中筛选具有良好抗菌活性的菌株。【方法】通过稀释涂布法分离珊瑚共附生放线菌,并根据16S rRNA基因序列构建系统发育树进行菌种鉴定;通过平板对峙法对放线菌进行抗菌活性筛选并确定目标菌株;将目标菌株涂布于不同氯化钠浓度的ISP2固体培养基上培养,测试其盐度耐受能力;通过平板对峙法对该菌株发酵产物的热稳定性和光稳定性进行测试;采用NanoPore和Illumina方法完成目标活性放线菌全基因组测序,并通过antiSMASH在线分析预测其次级代谢产物生物合成基因簇及其结构类型。【结果】从6份西沙石珊瑚样品中分离得到104株可培养放线菌,根据菌落形态和分离来源去重后对其中27株放线菌进行16S rRNA基因序列测序,通过序列比对和系统发育树分析将菌株初步鉴定为盐孢菌属(Salinispora)(25株)、链霉菌属(Streptomyces)(1株)和戈登菌属(Gord...     

贵州兴义喀斯特洞穴可培养放线菌多样性及抗菌活性初筛

【目的】进一步了解兴义喀斯特洞穴可培养放线菌资源及产活性代谢产物的能力。【方法】选取多种分离培养基,利用稀释直接涂布平板法对贵州黔西南兴义市多个喀斯特洞穴的土壤和岩石进行可培养放线菌资源分离;利用三种发酵培养基对相关放线菌进行生物产物初筛。【结果】根据16S rRNA基因序列的比对分析,将分离得到的251株放线菌分别归类到44个属,其中链霉菌属(Streptomyces)占分离菌株的比例为24.30%,小单孢菌属(Micromonospora)占比11.95%,红球菌属(Rhodococcus)占比9.16%,微杆菌属(Microbacterium)占比7.17%,诺卡氏菌属(Nocardia)占比6.37%,该五类放线菌为该地区可培养放线菌的优势菌群。对70株细菌进行活性次级代谢产物筛选,其中35株放线菌对指示菌具有抑制活性,且主要类群为链霉菌属和小单孢菌属。【结论】贵州兴义喀斯特洞穴中存在丰富多样的放线菌类群,且蕴藏大量具有产生活性次级代谢产物能力的菌株,为医药产业提供潜力菌株资源,极具进一步发掘和研究的价值。     

西藏林芝土壤放线菌抗肿瘤活性菌的筛选及鉴定

【目的】筛选并鉴定西藏林芝八一镇土壤中产生抗肿瘤活性物质的放线菌。【方法】用平板稀释法分离放线菌, 用MTT法和纸碟法对放线菌发酵产物进行体外抗肿瘤与抑菌活性检测, 并用多相分类技术对抗肿瘤活性菌株进行鉴定。【结果】共分离出29株放线菌, 得到6个抑制体外肿瘤细胞增殖的活性菌株(20.7%), 同时它们也具有抑菌活性, 其中4株菌的检测样品对Hela细胞的抑制率达80%以上。多相分类研究表明, 6个活性菌株分别隶属于链霉菌属(Streptomyces)的3个已知物种的变种。【结论】林芝八一镇土壤放线菌中蕴藏抗肿瘤活性链霉菌, 是一个潜在的抗肿瘤药用微生物资源。     

南方红豆杉内生及根际放线菌多样性及其生物活性

【目的】研究药用植物南方红豆杉内生及根际土壤放线菌的多样性及其抑菌、抗肿瘤等重要生物活性并获得一些具有强抑制植物病原真菌以及抗肿瘤等重要生物活性的菌株。【方法】选择7种培养基从南方红豆杉及其根际土壤中分离放线菌,对链霉菌进行形态学分类,去重复后对其进行抑制植物病原真菌以及抗肿瘤活性的筛选并对高活性菌株进行初步鉴定。对部分菌株进行16S rRNA基因测序分析研究其多样性。【结果】研究共分离得到277株放线菌,经去重复后剩余111株放线菌,可归类到6个亚目、7个科、8个属。其中链霉菌可分为10个类群。生物活性研究结果显示:30.9%的菌株具有抑制植物病原真菌活性,其中6株放线菌对多种植物病原真菌显示了强的抑菌活性。分别有44.1%和33.3%的菌株对胃癌肿瘤细胞株SGC-7901和肺癌肿瘤细胞株NCI-H460的抑制率在40%以上。【结论】药用植物南方红豆杉及其根际土壤蕴含种类丰富的放线菌资源,具有良好的生物学活性。菌株KLBMP 2170具有显著的抑菌以及抗肿瘤活性,值得我们去进一步研究。     

欧洲疮痂链霉菌F5的鉴定及其抗菌活性

【背景】木豆(Cajanus cajan)是一种具有多种药理活性的药用植物,目前对其根际功能放线菌的认识和研究有限,有必要对其应用开发潜力进行研究。【目的】从木豆根际土中筛选一株对植物病原菌和常见病原菌具有广谱拮抗活性的放线菌菌株,鉴定菌株的分类地位、相关代谢产物及可能的生物合成途径,为该菌株的开发应用提供数据支撑。【方法】以7种常见植物病原真菌及8种常见病原菌为指示菌,采用平板对峙法和滤纸片扩散法筛选具有广谱抗菌活性的放线菌菌株,基于形态观察与系统发育分析对该菌株进行分类鉴定,并通过高分辨质谱和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)对活性菌株的次生代谢产物进行鉴定与验证。采用PCR扩增菌株聚酮合成酶Ⅰ(polyketide synthase,PKS-Ⅰ)和非核糖体多肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因,明确其活性代谢产物可能的生物合成途径。【结果】通过抑菌试验筛选得到拮抗放线菌F5,确定其为欧洲疮痂链霉菌(Streptomyces europaeiscabiei),F5菌株基因组中含有编码PKS-Ⅰ和NRPS合成的相关基...     

广西北部湾茅尾海红树林生境放线菌分离培养基的比较

【背景】红树林生境拥有丰富的微生物资源,分离获得更多的纯培养放线菌为新型抗生素的发现提供菌种资源。【目的】使用新型放线菌分离培养基,发掘广西北部湾茅尾海红树林生境放线菌资源,评估新型放线菌分离培养基分离效果。【方法】设计出新型放线菌分离培养基——椰子汁-海藻糖培养基,对广西北部湾茅尾海红树林根际土壤和红树林根皮放线菌进行分离。基于分子生物学鉴定方法,对获得的纯培养放线菌进行多样性分析。【结果】从红树林根际土壤样品中分离获得65株放线菌,分布在5个目10个科15个属,使用YIM171培养基分离到7个属,MA培养基分离到5个属,椰子汁-海藻糖培养基分离到11个属,其中包括4株潜在新种;从红树林根皮样品中分离获得19株放线菌,分布在4个目7个科10个属,使用YIM171和椰子汁-海藻糖培养基分别分离到7个属,包括4株潜在新种;使用椰子汁-海藻糖培养基在红树林生境两类样品中获得3株潜在新种。【结论】广西北部湾茅尾海红树林根际土壤和根皮中放线菌多样性丰富,使用椰子汁-海藻糖培养基分离放线菌效果较佳,可用作放线菌的分离培养基。     

Isolation of Toxoplasma gondii from goats from Brazil

Goats are economically important in many countries, and little is known of caprine toxoplasmosis in Brazil. Antibodies to Toxoplasma gondii were assayed in the sera of 143 goats from 3 Brazilian states, using modified agglutination test (MAT titer > or = 1:25); 46 (32.2%) tested positive. Samples of brain, heart, diaphragm, and masseter of seropositive animals were pooled, digested in pepsin, and bioassayed in mice. Viable T. gondii specimens were isolated from tissue homogenates of 12 goats; the isolates were designated TgGtBr1-12. Ten of the 12 isolates killed 100% of infected mice, indicating that goats can harbor mouse-virulent T. gondii and, hence, can serve as a source of infection for humans.     

Isolation of protein from humic acid extracted from soil

Summary Chromatography of humic acid in a phenol containing solvent system reveals, in the case of the three types of soil analyzed, the presence of humoprotein containing 11 per cent of nitrogen. Isolation of a humoprotein complex from humic acid, according to the method used by Kirby, followed by paper chromatography allowed the isolation of a protein fraction containing 14.8 per cent nitrogen. This fraction is not dialysable; it has a maximum absorption in ultraviolet light between 260–280 mµ, a small electronegative charge and gives rise to twenty different amino acids. This is the first time that a protein has been separated from humus. Thereby demonstrating that part of the nitrogen contained in humic acid is in the form of protein protected from decomposition.Research supported by the Institut pour l'Encouragement de la Recherche Scientifique dans l'Industrie et l'Agriculture (I.R.S.I.A.).     

Identification of trypanosomes isolated from reduviidae from north Chile

Examination of 54 Triatoma infestans from a village near the European Southern Observatory La Silla in Chile and of 9 Triatoma spinolai from the territory of the observatory showed that 10 T. infestans were infected with trypanosomatids. Mice were infected with in vitro cultures initiated with five different trypanosomatid isolates and treated with the immunosuppressive drug cyclophosphamide to increase the parasitemia of the flagellates. Evidence of the presence of T. cruzi was provided by a comparative biometrical analysis of blood trypomastigotes and the occurrence of intracellular amastigotes. Three methods for further identification were used: examination of kDNA ultrastructure, disc electrophoresis of soluble proteins and the Aaptos papillata II lectin induced agglutination. We obtained the following results for all isolates: (1) presence of a central band of the kDNA; (2) T. cruzi specific double bands of the protein patterns; (3) positive reaction with Aaptos papillata II. No differences between the five isolates from Chile and T. cruzi or T. cruzi-like strains from other countries could be observed. Based on these results an infection of the bugs with T. rangeli and T. conorhini could be excluded.     

Guaianolides from two subspecies of Amphoricarpos neumayeri from Montenegro

Quantitative (1)H NMR measurements revealed delta(11(13)) sesquiterpene gamma-lactones as the main constituents ( >or= 1% per weight of dried plant material) in the crude extracts of the aerial parts of Amphoricarpos neumayeri ssp. neumayeri and ssp. murbeckii from mountains Orjen and Visitor (Montenegro), respectively. Preparative silica gel chromatography afforded thirteen guai-11(13)-en-12,6alpha-olides, named amphoricarpolides (1-13), with the same relative (1alphaH,4betaH,5alphaH,7betaH) configuration of the basic skeleton. The common structural feature of lactones 2-13 was 3beta,15-dioxygenation pattern. The only exception was 1 (3-deoxyamphoricarpolide), containing a single oxygen substituent (15-OH). Eight of them exhibited an additional oxygen substituent, 9beta-OH (5 and 6), 2alpha-OH (8-12), or 2alpha-OAc (13). Compound 7 was epoxydated at 10alpha(14)-position, whereas the remaining lactones contained a 10(14) double bond.     

Bioproduction of butanol from biomass: from genes to bioreactors

Butanol is produced chemically using either the oxo process starting from propylene (with H2 and CO over a rhodium catalyst) or the aldol process starting from acetaldehyde. The key problems associated with the bioproduction of butanol are the cost of substrate and butanol toxicity/inhibition of the fermenting microorganisms, resulting in a low butanol titer in the fermentation broth. Recent interest in the production of biobutanol from biomass has led to the re-examination of acetone-butanol-ethanol (ABE) fermentation, including strategies for reducing or eliminating butanol toxicity to the culture and for manipulating the culture to achieve better product specificity and yield. Advances in integrated fermentation and in situ product removal processes have resulted in a dramatic reduction of process streams, reduced butanol toxicity to the fermenting microorganisms, improved substrate utilization, and overall improved bioreactor performance.