《环境工程微生物学》设计性实验的开设

设计性实验项目的开设是培养学生创新能力的有效途径。阐述了在环境工程微生物学实验中增加设计性实验的必要性,并从设计项目的布置,设计方案的撰写,可行性论证及竞标、中标方案的实施、答辩与考核等方面介绍项目的实施过程。     

白蚁巢来源链霉菌T12的分离鉴定及其抗菌活性代谢产物

[目的] 探索黑翅土白蚁巢中链霉菌发酵产物的抗菌活性,并对其抗菌成分进行研究。[方法] 通过牛津杯法测试菌株发酵液对4种致病菌的抗菌活性,筛选出活性菌株T12;利用分子生物学16S rRNA序列分析确定T12的分类地位;运用多种色谱方法从乙酸乙酯粗提物中分离纯化活性化合物,利用质谱和核磁共振谱鉴定其化学结构;。[结果] T12被鉴定为Streptomyce sp.,当供试浓度为30 μg/滤纸片时,该菌发酵液的乙酸乙酯萃取物对金黄色葡萄球菌与白色念珠菌的抑菌效果显著,抑菌圈直径分别为20.1 mm和17.4 mm。从乙酸乙酯萃取物中分离得到2个单体化合物geldanamycin （1）和17-O-demethylgeldanamycin （2）。抗菌活性测试表明,在供试浓度30 μg/滤纸片时,化合物1和2表现出很好的抑菌活性,对金黄色葡萄球菌的抑制圈直径分别为14.6 mm和14.5 mm,与阳性对照硫酸庆大霉素的活性相当,对白色念珠菌的抑制圈直径分别为10.9 mm和13.9 mm,与阳性对照两性霉素的活性相当。[结论] 菌株T12具有开发为新型微生物源杀菌剂的应用价值。     

广西蚕沙细菌组成多样性解析和VBNC菌群的发掘

【目的】解析广西蚕沙中细菌群落组成与多样性,为蚕沙中菌种资源发掘和蚕沙的综合利用提供科学依据。【方法】通过高通量测序技术研究细菌群落组成特征,同时利用常规稀释涂布平板法和基于复苏促进因子(Rpf)的MPN培养系统解析并筛选蚕沙中可培养和活的非可培养(VBNC)状态的优势菌群,并经16SrRNA基因测序对筛选得到的菌株作初步分类鉴定。【结果】高通量测序表明,广西蚕沙样品中细菌归属于10个门、18个纲、27个目、57个科、96个属,其中4个属的丰度达1%以上,优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)肠杆菌属(Enterobacter);通过稀释涂布平板法共获得14个属的33株可培养细菌,其中4个属(Citrobacter、Weissella、Chitinophaga、Pseudoclavibacter)在高通量测序中未被检测到;而在MPN培养系统中,基于复苏促进因子的处理组细菌总数最大检出丰度提高了100倍,并从中共检出21株对Rpf敏感的VBNC菌株,其中6个属(Paenibacillus、Caulobacter、Roseomonas、Pantoea、Erwinia、Acinetobacter)为传统分离法中未能获得的菌属,2个属(Paenibacillus和Caulobacter)在高通量测序中未被检测到。【结论】蚕沙细菌多样性丰富,不同方法解析蚕沙细菌组成多样性存在一定差异,而且通过添加Rpf首次发现了蚕沙中存在大量过去未被认知的VBNC状态细菌,其中从16S rRNA基因序列同源性推测有3个VBNC菌株为潜在新种。此研究结果为深入挖掘蚕沙中微生物资源提供了新的视角与途径,为蚕沙的综合处理提供了研究基础。     

藤黄微球菌Rpf活性蛋白的制取及其对红球菌VBNC菌体的复苏作用

【目的】克隆藤黄微球菌Micrococcus luteus IAM 14879(=NCIMB 13267)的复苏促进因子Rpf(resuscitation promoting factor)的基因,在大肠杆菌中表达获取基因重组蛋白,考察对近缘高GC革兰氏阳性菌红球菌Rhodococcus sp.DS471活的非可培养VBNC(viable but non-culturable)菌体的复苏促进生长能力。【方法】抽提制备藤黄微球菌的DNA,确定rpf基因引物进行PCR扩增,利用pET15b质粒载体并转化大肠杆菌DE3表达,以SDS-PAGE检验获取纯化重组蛋白;在培养基中添加Rpf,以MPN(most probable number)法计数、评价对VBNC状态菌体的复苏促进生长效果。【结果】基因测序证实获得藤黄微球菌的rpf基因并在大肠杆菌中表达;SDS-PAGE分析表明获得rpf基因的重组蛋白;该蛋白对处于VBNC状态的红球菌具有近100倍的复苏促进生长能力。【结论】成功克隆了藤黄微球菌的rpf基因,在大肠杆菌中获得了表达,表明了Rpf蛋白对处于VBNC状态的红球菌具有复苏促进生长效果。     

微生物学创新实验教学体系的构建与实践

培养学生的创新能力与实践能力是现代大学教育的共同教育理念。根据多年来微生物学实验教学的改革与实践,对实验内容进行了精心的调整、完善和更新,按"基本技能训练、综合能力培养、研究素质及创新意识培育"的基本宗旨,构建了从"综合实验—探究性自选实验—项目申报"的微生物创新实验教学体系,使实验教学遵循基础性、综合性、研究性、开放性的基本原则,有效提高学生的微生物学实验技能。     

不同浓度外源乙酸钠对耐乙酸大肠埃希菌DA19代谢和关键酶酶活的影响

为研究外源乙酸钠对大肠埃希菌DA19生长代谢的影响,将该菌株在氮源限制基本培养基及添加不同浓度乙酸钠的氮源限制基本培养基中连续培养,测定稳态时生长代谢参数和胞内关键酶酶活。与MN培养基相比,葡萄糖比消耗速率和延胡索酸比生成速率随外源乙酸钠质量浓度增加而逐渐下降,丙酮酸比生成速率则随外源乙酸钠质量浓度增加而明显增加,而乙酸比生成速率则明显降低(除9 g/L乙酸钠外)。磷酸果糖激酶、异柠檬酸脱氢酶、异柠檬酸裂解酶、苹果酸脱氢酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和乙酸激酶酶活随外源乙酸钠质量浓度增加而呈先下降后上升的趋势,而6-磷酸葡萄糖脱氢酶则随着外源乙酸钠质量浓度增加而逐渐降低。为了应对外源乙酸钠压力,大肠埃希菌DA19的生长代谢和中心代谢途径酶活都发生了明显改变。