扭脱甲基杆菌AM1生物加工过程研究进展

甲醇作为重要的一碳化工原料,可由甲烷、合成气和CO_2等转化制得。扭脱甲基杆菌AM1是以甲醇作为唯一碳源和能源来进行生物发酵的微生物。由于原料来源广泛,发酵过程染菌的风险低,且能够利用合成培养基降低生产成本,同时产物后处理简单,扭脱甲基杆菌AM1被广泛利用在生物化工领域。目前,扭脱甲基杆菌AM1以甲醇作为碳源,已经成功实现了工业化生产单细胞蛋白。随着分子生物学技术的发展,扭脱甲基杆菌AM1以甲醇为底物有望合成更多高附加值的产品。本文中,笔者对扭脱甲基杆菌AM1生物加工过程进行综述,希望对甲醇基生物工业有所启发。     

有机物料腐熟剂产品中芽孢杆菌含量的检测

目的对于有机物料腐熟剂中可能存在的芽孢杆菌进行确证和含量测定。采用MYP作为芽孢杆菌的选择性培养基,观察芽孢杆菌在该培养基上的菌落形态和生长状况,并通过厌氧培养、丙酸盐利用,V-P反应,淀粉水解等生理生化确证实验可以分辨和确定腐熟剂中的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和短小芽孢杆菌含量。方法要优于现有的腐熟剂有效活菌检测方法。     

乳杆菌胞外多糖对人体粪便菌群及其产生短链脂肪酸的影响

目的在体外利用7名志愿者的新鲜粪便作为来源,选择菊粉作为对照,研究干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37胞外多糖对人体肠道菌群的影响。方法利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)方法分析样品中菌群组成,采用高效液相色谱的方法分析短链脂肪酸组成。结果与菊粉相比,粪便菌群在添加乳杆菌胞外多糖培养后,可以促进短链脂肪酸的生成,保持肠道菌群的多样性。结论干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37的胞外多糖在体外有调节粪便菌群的作用。     

两种乳酸菌胞外多糖对人体粪便菌群的影响

目的 在体外利用7名志愿者的新鲜粪便作为来源,选择菊粉作为对照,研究干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37胞外多糖对人体肠道菌群的影响.方法 利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)方法分析样品中菌群组成,高效液相色谱分析培养前后胞外多糖组分变化.结果 与菊粉相比,粪便菌群在添加乳杆菌胞外多糖培养后,Parabacteroides类群细菌明显增加,4名志愿者粪便样品中出现明显的双歧杆菌条带,两种乳杆菌胞外多糖对粪便菌群的影响差异无统计学意义;而添加菊粉培养后,Bacteroides类群细菌的条带明显增加.两种乳杆菌胞外多糖中主要是大分子量的部分被利用.结论 干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37的胞外多糖在体外有调节粪便菌群的作用.     

双歧杆菌对母乳低聚糖利用的研究进展

母乳低聚糖(human milk oligosaccharides,HMOs)是一类存在于人乳中复杂的混合低聚糖,是母乳中的重要成分,在婴幼儿生长发育中起到重要作用。母乳低聚糖可作为影响肠道微生物群组成的益生元,可选择性地促进母乳喂养婴儿肠道双歧杆菌的生长。婴儿肠道内相关的双歧杆菌具有糖苷酶和转运蛋白等分子工具,使其能够代谢HMOs,且代谢过程具有菌株特异性。本文对2′-岩藻糖基乳糖、3′-岩藻糖基乳糖、3′-唾液酸乳糖、6′-唾液酸乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖等常见HMOs的结构和特点进行总结,并讨论不同双歧杆菌对不同HMOs的利用特点和机制,为开发针对不同双歧杆菌的特异性益生元提供相应的理论指导。     

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。     

乳酸菌冷冻干燥工艺的研究进展

乳酸菌是自古以来就被人类作为食品微生物利用的一大类菌 ,广泛应用于发酵乳制品、豆制品、肉制品、水果、蔬菜、黑麦粉制成的面包等。近三十年来由于厌氧菌培养技术的发展 ,才引起了微生态学家、营养学家、病理学家、免疫学家等的关注和重视 ,由过去的单纯应用于食品领域发展至现在已广泛应用于人畜的防病治病及保健等许多方面 ,因而乳酸菌制品的制备和保存就显得极为重要。较常用的乳酸菌有双歧杆菌、乳杆菌、链球菌等。由于乳杆菌和链球菌生长营养条件要求高、无芽孢 ,而双歧杆菌又是严格的厌氧菌 ,因而在正常条件下乳酸菌培养增殖难度高…     

基于CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌进行红色荧光蛋白标记

本实验利用CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) LC2W进行红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)标记,用于研究干酪乳杆菌在肠道内的分布和定植状况,评价其作为益生菌的功能。首先,基于本实验室已有的干酪乳杆菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLCNICK-1628构建重组质粒pLCNICK-1628-RFP,电转入干酪乳杆菌LC2W感受态细胞中,使干酪乳杆菌基因组中的LC2W-1628基因被红色荧光蛋白基因替换,从而使干酪乳杆菌LC2W能表达出红色荧光蛋白。得到红色荧光标记的干酪乳杆菌LC2W突变株后,测定了其荧光强度-OD600标准曲线,发现RFP在干酪乳杆菌LC2W中能稳定表达。     

新型婴儿双歧杆菌马铃薯酸奶的工艺化初步研究

目的以马铃薯和牛奶为主要原料,利用婴儿双歧杆菌进行发酵,制备一款新型酸奶。方法采用婴儿双歧杆菌作为发酵菌株,发酵马铃薯牛奶。进行马铃薯酸奶原料的比例、酸奶发酵的温度和时间的探索。结果当发酵温度42℃、发酵时间20h、马铃薯汁10%时,酸奶的感官及口味较好。结论利用10%马铃薯汁,牛奶等可初步制备出新型马铃薯汁酸奶。     

短小芽孢杆菌实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选

为了利用荧光定量PCR方法分析短小芽孢杆菌的基因表达水平,需要首先确定适合该菌株的荧光定量PCR分析内参基因。以短小芽孢杆菌的16S rRNA、mecA、cadR、rpoB及sphP共5个基因作为候选内参基因,利用实时荧光定量PCR的方法分析这5个候选基因在短小芽孢杆菌发酵培养不同时间点的表达情况,再用geNorm和NormFinder软件评估它们的表达稳定性。结果显示,利用geNorm软件分析得出16S rRNA和mecA是表达最稳定的基因,最适内参基因数为2。NormFindr软件分析得出mecA为最稳定的基因。对短小芽孢杆菌3个功能基因的差异表达分析结果表明,16S rRNA和mecA都是合适的内参基因,而mecA基因由于表达丰度适中,更适合于作为内参基因研究结构基因的表达。为了得到更准确的差异表达结果,也可用两个基因同时进行校正。     

史氏甲烷短杆菌的分离和生理生化特性

采用改良的Hungate厌氧操作技术,从成都市狮子山污泥富集样品中分离到H—13菌株。该菌株革兰氏反应弱阳性,不运动、不形成芽孢。H-13菌株为两端略呈钝形的短杆菌,在H2／CO2及甲酸基质上一般成对出现连成双杆菌,偶见链状细胞。菌落圆形,半透明,微凸起,稍带浅黄色。 H一1 3菌株可利用H：／co;和甲酸作为碳源和能源,不能利用CH3COONa,(cH,)3N及cH,0H。酵母膏、胰化酪蛋白能刺激该菌株的生长。最适生长pH为7.3—7.5。在含0 2％酵母膏、0．1％胰化酪蛋白MA培养基中,以H,／co z作为碳源和能源,37℃、50rpm振荡培养,菌数倍增时间为5.7小时。根据电镜形态学分析及生理学性状研究,H-13菌株与史氏甲烷短杆菌(Meshnnobreribacter smithii)标准菌株极为相似,初步定为史氏甲烷短杆菌。     

基于xkdB假基因座位的瓦雷兹芽孢杆菌FZB42超折叠GFP标记研究

【目的】利用一个GFP的超折叠变体SfGFP(superfolder GFP)对瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)FZB42菌株进行标记,以期确立一种瓦雷兹芽孢杆菌及近缘芽孢杆菌通用的高亮GFP标记手段,同时,为了方便后续生物膜和分子互作的相关研究,测试SfGFP基因插入位点,假基因xkdB,作为外源基因表达座位的可行性。【方法】利用基因工程技术构建了一系列质粒,然后通过同源重组的方式,分别获得xkdB敲除菌株FBS373和SfGFP标记菌株FBS374,分别测试这些菌株在生长速度、碳源利用、荧光亮度、生物膜形成、swarming运动性等方面的差异。【结果】本研究成功构建了SfGFP标记的瓦雷兹芽孢杆菌FZB42,其荧光亮度是gfp+变体标记菌株的5倍以上;xkdB基因敲除对瓦雷兹芽孢杆菌FZB42生长速度、不同碳源利用、生物膜形成和运动性等方面无明显影响。【结论】通过本研究我们确认了xkdB基因位点作为瓦雷兹芽孢杆菌FZB42基因组上外源基因表达的中性位点的可行性,同时,通过在xkdB基因座位表达了SfGFP基因,成功对FZB42进行了高亮标记,对同类菌株的标记...     

美洲大蠊肠道内生微杆菌的分离鉴定及其抑菌活性研究

对美洲大蠊肠道内生微杆菌进行形态学和分子生物学鉴定,对其抑菌活性进行初步研究,并从基因水平分析微杆菌产生卤化次级代谢产物的潜力。利用平板划线法对美洲大蠊肠道内生微杆菌进行分离和纯化,革兰氏染色后进行光学显微镜观察,并利用16S rDNA PCR、BLAST同源性比对和构建系统发育树等方法对分离菌株进行分子生物学鉴定以及部分抗生素合成关键酶基因的筛选。在此基础上,以8株常见致病菌为指示菌,利用牛津杯法对分离菌株的抑菌活性进行初步研究。分离得到的8株微杆菌其菌落颜色呈淡黄色或白色;16S rDNA基因测序和BLAST比对结果表明,该8株微杆菌与已知微杆菌同源性均达到98%以上,系统发育树结果表明8株微杆菌与土壤、海洋来源的微杆菌同源性较高。部分抗生素合成关键酶基因筛选结果表明8株微杆菌中有6株至少对FADH2-依赖性卤化酶、非核糖体多肽合成酶(NRPS)及Ⅰ型聚酮合酶(PKSI)3种基因中的2种呈阳性表达。抑菌实验显示,8株微杆菌中有6株微杆菌对受试真菌和细菌的生长表现出了不同程度的选择性抑制作用,表明美洲大蠊肠道存在具有抑菌活性的内生微杆菌。     

双歧杆菌寡核苷酸探针的制备和应用

在人类肠道微生态中 ,双歧杆菌是仅次于类杆菌和优杆菌的第三大菌属。双歧杆菌可能占全部可培养肠道菌群总数的 2 5 % ,所以是肠道微生态的重要组成部分 [1 ]。由于双歧杆菌能提高肠道微生态的定植抗力 ,有效拮抗致病菌的侵入 ,并被认为是基本不致病的微生物 ,所以已成为应用十分广泛的益生菌 [2 ]。成人最常见的分离菌为青春双歧、长双歧、短双歧杆菌等 ,婴儿双歧常见于婴儿。传统的鉴定以形态学和表型 (如胞内和胞外碳水化合物酶的酵解试验 )作为基础 ,不仅耗费大量时间精力 ,而且由于双歧杆菌是专性厌氧菌 ,一般不通过酵解途径获得能量 ,…     

双歧杆菌体外对Caco-2的黏附及其表面性质分析

【目的】体外测定双歧杆菌的黏附能力并对其表面性质进行分析。【方法】利用Caco-2细胞作为黏附模型体外测定七株菌的黏附能力,同时分析其自动聚集能力和表面疏水性,通过采用不同酶及化学物质处理双歧杆菌菌体细胞表面初步确定双歧杆菌细胞表面黏附相关化合物的类型,并对双歧杆菌表面蛋白进行电泳分析。【结果】自动聚集能力和表面疏水性均高的双歧杆菌菌株,其黏附能力高于自动聚集能力和表面疏水性均低的菌株,表现出明显的正相关。此外,受试菌株的黏附能力对蛋白酶和高碘酸钠敏感,利用LiCl对菌体表面蛋白进行提取后,其黏附能力明显下降,SDS-PAGE结果表明LiCl提取物中含有分子量大小不等的多个蛋白。【结论】双歧杆菌体外对Caco-2细胞的黏附具有菌株特异性,其黏附能力与表面疏水性质和自动聚集能力相关,此外,推测双歧杆菌表面可能含有能调节其黏附的糖蛋白类物质。     

潜在多重耐药患者肠道内乳杆菌的分离与鉴定

目的从临床潜在多重耐药患者粪便中分离获得乳杆菌,完成种属鉴定并分析其临床意义。方法采集临床患者粪便,在MRS和含碳酸钙的LBS固体培养基上分离培养,挑取目的菌落反复分离获得纯化菌株,利用生化鉴定方法进行种属鉴定。结果 45份样本共得到7株乳杆菌,其中植物乳杆菌5株、鼠李糖乳杆菌2株。结论研究发现,分离到的植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌可能具有更强的耐受性与生物学活性。分离获得的植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌有待日后对其开展特性、耐受性及安全性等研究,以便对分离的菌株有更深入的认识。     

三株氧化硫硫杆菌的分离与鉴定

从煤堆废水中分离得到3株嗜温嗜酸硫氧化细菌.这3株菌株为革兰氏阴性、菌体大小0.4～0.7 μm×1～2 μm、短杆状运动细菌,其最适生长温度为 30 ℃和最适生长pH 2.0～2.5.它们能够利用元素硫,硫代硫酸钠和连四硫酸钾为能源进行自养生长,不能利用有机物质以及硫酸亚铁、黄铁矿和黄铜矿等无机物质作为能源生长.细菌的形态、生理生化特性研究以及基于16S rRNA序列同源性构建的系统发育树结果表明,这3株细菌初步鉴定为氧化硫硫杆菌.氧化硫硫杆菌能够通过产酸有效促进黄铜矿的浸出速率和浸出率.     

谷氨酸棒杆菌耐受胁迫机制及工业鲁棒性合成生物学研究进展

谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum作为一般被认为具有生物安全性的一种模式工业微生物,不仅在发酵工业中成功用于大规模生产氨基酸,而且具有合成多种新型化学品的潜力。谷氨酸棒杆菌菌株在生产化合物时,经常会受到各种逆境条件的胁迫,从而降低细胞活力和生产性能。合成生物学的发展为提高谷氨酸棒杆菌的鲁棒性提供了新的技术手段。本文总结了谷氨酸棒杆菌应对发酵过程中各种胁迫的耐受机制。同时,重点介绍提高谷氨酸棒杆菌底盘细胞鲁棒性和耐受性的合成生物学新策略,包括挖掘新的抗逆元件、改造转录调控因子、利用适应性进化策略挖掘抗逆功能模块等。最后,从生物传感器、转录调控因子的筛选和设计、多种调控元件利用等方面对提高谷氨酸棒杆菌底盘细胞鲁棒性进行了展望。     

枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元的健康促进作用

枯草芽孢杆菌纳豆亚种是一种食用历史悠久的益生菌,其安全性和健康促进作用已在人群和临床应用上得到很好的证明。特殊的培养、灭活及膜过滤等技术可以利用枯草芽孢杆菌纳豆亚种发酵产生多种后生元成分,如菌体壁、胞外多糖、纳豆激酶、维生素K₂和γ-多聚谷氨酸等,这些后生元成分可赋予枯草芽孢杆菌纳豆亚种益生菌潜力。枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元具有重要的健康促进功能,如整肠通便、促进消化、预防和溶解血栓、降血压、促进骨骼钙吸收、降尿酸及抑菌消炎等。本文从后生元的定义出发,探讨枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元的制备方法、功能成分及可能的健康促进作用。     

巨大芽孢杆菌分子伴侣GroES和GroEL新基因的克隆及同源性分析

巨大芽孢杆菌作为革兰氏阳性细菌的一种,是良好的重组蛋白的表达宿主.本研究利用PCR技术从巨大芽孢杆菌基因组克隆出一条1.9Kb的基因片段.核酸序列分析结果表明,该片段全长1984bp,包含2个ORF,分别与芽孢杆菌来源的GroES和GroEL基因有高度的相似性.氨基酸序列比对发现,GroES蛋白与枯草芽孢杆菌来源的GroES蛋白氨基酸序列同源性为91%,GroEL蛋白氨基酸序列同源性为90%.