海滨盐薄片菌——分离自海洋盐田的一个嗜盐古菌新种

【目的】研究分离自我国华南地区阳江盐田的一株嗜盐古菌菌株YJ-41^T,探究其分类学地位。【方法】运用多相分类学方法即通过表型和遗传型特征鉴定,研究菌株YJ-41^T 的分类学地位。【结果】菌株YJ-41^T 的细胞为杆状、革兰氏染色阴性、菌落呈红色。菌株YJ-41^T 的生长温度范围20–50 ℃ (最适为37 ℃)、NaCl 浓度范围2.1–4.8 mol/L (最适为3.1 mol/L)、MgCl₂浓度范围0–1.0 mol/L (最适为0.05 mol/L)、pH 范围5.0–9.0 (最适为pH 7.0)。细胞在蒸馏水中会裂解,维持细胞形态的最低NaCl 浓度为10% (质量体积比)。菌株YJ-41^T 的极性脂为磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)、磷脂酰甘油(Phosphatidyl glycerol,PG)、磷脂酰甘油磷酸甲基酯(Phosphatidyl glycerol phosphate methyl ester,PGP-Me)、磷脂酰甘油硫酸酯(Phosphatidylglycerol sulphate,PGS)和8 种糖脂;其中3 种糖脂为硫酸甘露糖苷葡萄糖二醚(Sulfated mannosylglucosyl diether,S-DGD-1)、半乳糖苷甘露糖苷葡萄糖二醚(Galactosyl mannosy glucosyl diether,TGD-1)和甘露糖苷葡萄糖二醚(Mannosyl glucosyl diether,DGD-1),其余为未知糖脂。菌株YJ-41^T 的16S rRNA 基因和rpoB''基因与盐薄片菌属(Halolamina)的成员相关基因相似性分别为97.5%–98.4%和93.1%–94.4%。菌株YJ-41^T 的G+C mol%为61.4 mol%。【结论】表型、化学分类和系统发育的特性表明,菌株YJ-41^T (=CGMCC 1.12859^T=JCM 30237^T)代表Halolamina 属的一个新种,建议命名为海滨盐薄片菌(Halolamina litorea)。     

高产吲哚乙酸东乡野生稻内生微杆菌KlspL18分离及鉴定

【目的】对分离自东乡野生稻叶组织的高产吲哚乙酸菌株KlspL18进行分类学鉴定。【方法】采用菌株形态、生理生化指标结合16S rRNA基因序列同源性比对以及全基因组测序等方法,对该菌株进行多相分类鉴定,并采用高效液相(HPLC)法测定其产吲哚乙酸的产量。【结果】菌株KlspL18为革兰氏阳性、不形成孢子的棒杆状,接触酶实验阳性,其温度、NaCl浓度和pH值生长范围分别为15–40℃ (最适为28℃)、1%–10%(最适为1%)及6.0–11.0 (最适为7.0),能利用多种糖和有机酸作为碳源。菌株细胞壁氨基酸主要为鸟氨酸,细胞壁多糖为半乳糖和甘露糖,极性脂类为二磷脂酰甘油、磷脂酰甘油和2种未鉴定的糖脂,细胞脂肪酸主要为anteiso-C15:0 (30.33%)、anteiso-C17:0 (31.53%)和iso-C16:0 (14.32%),萘醌类主要为MK-10和MK-11。16S rRNA基因序列分析表明,该菌株与Microbacterium proteolyticum RZ36T相似度为97.64%;全基因组测序分析显示,其G+C含量70.2%,与近缘标准菌株核苷酸同源性(A...     

一株中度嗜盐芽孢杆菌(Bacillus sp. BZ-SZ-XJ39)的微生物学特性

【目的】了解一株来自新疆盐碱湖的中度嗜盐菌(Bacillus sp.BZ-SZ-XJ39)的微生物学特性,为进一步阐明该菌独特的盐适应机制奠定基础。【方法】通过16S rRNA基因序列分析、G+C mol%含量测定、细胞形态和菌落观察、培养条件确定、营养与生理生化指标测定以及细胞化学组分分析等描述该菌的生物特性。【结果】基于16S rRNA基因序列的同源性和系统发育树分析,菌株BZ-SZ-XJ39与Bacillus saliphilus 6AGT(序列相似性为97.5%),Bacillus daliensis DLS13T(96.5%),Bacillus luteus JC167T(96.2%),Bacillus chagannorensis CG-15T(95.5%)和Bacillus agaradhaerens DSM8721T(95.3%)有密切的亲缘关系。基因组DNA G+C含量为44.4 mol%±1.2 mol%(Tm)。菌株BZ-SZ-XJ39为好氧、短杆状、革兰氏阳性菌。菌落呈黄色、圆形凸起、表面光滑且边缘整齐。菌株生长盐度范围为0.5%–28%(最适8%),pH范围为5.5–9.5(最适pH 8.0),温度范围为4–41oC(最适33oC)。菌株BZ-SZ-XJ39合成的主要脂肪酸包括anteiso-C15:0(50.2%)和anteiso-C17:0(16.3%)。合成极性脂为磷脂(PL)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)、二磷脂酰甘油(DPG)和磺酸基异鼠李糖基二脂酰基甘油(SQDG)。呼吸醌类型为甲基萘醌(MK-7)。菌株BZ-SZ-XJ39已经在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC1.12936)和日本微生物菌种保藏中心(JCM30194)冻干保藏,在Gen Bank中的序列注册号为KP456019。【结论】基于BZ-SZ-XJ39菌株的遗传型、表型、生理生化以及化学组成特征,初步确定该菌为Bacillus属中的一个新成员。研究将为探索生命在高盐环境中存在的本质提供新素材,也可为生物技术的潜在应用提供新视角。     

来源于中国南海的微生物新种乙醇速生杆菌(Celeribacter ethanolicus)多相分类研究（英文）

【目的】研究来源于南海海水的一株速生杆菌属菌株NH195T的多相分类。【方法】采用表型、基因型和化学分类方法,并综合系统发育关系结果,分析菌株NH195T的分类学地位。【结果】菌株NH195T是一株革兰氏阴性、好氧、杆状、无运动性细菌;能积累Poly-β-hydroxy butyrate(PHB);能在0.5%-10.0%(质量体积比)NaCl浓度,pH 5.0-9.0和20-40°C条件下生长,最适NaCl生长浓度为1.0%-3.0%;氧化酶、触酶和脲酶反应结果阳性。菌株NH195T主要呼吸醌为Q-10,主要脂肪酸为C18:1ω7c、C18:1ω6c和11 methyl C_(18:1)ω7c,主要极性脂为磷脂酰胆碱、磷脂酰甘油、双磷脂酰甘油、一个未知的氨基脂和两个未知脂。基因组G+C含量为61.3 mol%。基于16S rRNA基因的系统发育结果显示,菌株NH195T隶属于速生杆菌属;其与速生杆菌属标准菌株的16S rRNA基因相似性范围为94.4%-97.7%。菌株NH195T与速生杆菌属标准菌株C.halophilus ZXM137T和C.indicus P73T的平均核苷酸一致性(ANI)分别为78.6%和78.0%;基于基因组数据计算所得的DNA杂交同源率分别为26.1%和23.0%。【结论】基于表型和基因型结果,菌株NH195T代表了速生杆菌属一个新物种,命名为Celeribacter ethanolicus,标准菌株为NH195T(CGMCC 1.15406T=JCM 31095T)。     

一株食醋污染菌CICC 10774 的鉴定及其生长代谢特性

【目的】对食醋污染菌CICC 10774进行多相分类学鉴定,并对其生长特征和代谢产物进行研究。【方法】通过16S r RNA基因序列系统发育学分析,结合形态特征和生理生化特性确定该菌株的分类学地位。通过分光光度法测定菌株生长的最适温度和最适p H值,确定其最佳培养条件。采用HPLC测定该菌株代谢产物。【结果】多相鉴定分析表明菌株CICC 10774为耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans),革兰氏染色呈阳性,兼性厌氧生长,具有明胶酶活性,能够利用葡萄糖、果糖、甘露糖、N-乙酰葡萄糖胺、熊果苷、七叶灵、水杨苷、纤维二糖、海藻糖和龙胆二糖作为碳源底物生长。生长代谢特性研究表明,CICC 10774的最适生长温度为37°C,最适p H值为5.0,代谢产物主要为醋酸和乳酸,是一株典型的耐酸菌。【结论】对引起食醋污染的耐酸乳杆菌CICC 10774生长代谢特征进行了研究,为食醋生产企业生产过程的微生物控制提供理论基础。     

盐土生古菌属（Haloterrigena）分类研究进展

盐土生古菌属(Haloterrigena)是一类生长在含有1.7～5.5 mol/L NaCl、17～60℃温度范围内的极端嗜盐古菌。自该属1999年被建立以来,目前已有10个种被有效发表。但是在基于16S rRNA或rpoB'基因的系统进化树上,盐土生古菌属物种常与碱线菌属(Natrinema)和嗜盐碱红菌属(Natronorubrum)的成员交叉聚类在一起;而且盐土生古菌属内各成员间的特征也不尽相同,如多数盐土生古菌属菌株生长pH范围6.0～9.0,最适pH 7.0～7.5,然而大庆盐土生古菌(Haloterrigena daqingensis)为该属的唯一嗜碱成员,生长pH在8.0～10.5,最适为pH 10.0;在化学分类特征方面,该属的多数菌株含有糖脂类型为双硫化二糖基二醚(disulfated diglycosyl diether,S2-DGD-1),然而伊斯帕尼亚盐土生古菌(Haloterrigena hispanica)菌株FP1含有S-DGD硫酸化二糖基二醚(sulfated diglycosyl diether)。鉴于该属存在的这些特殊特征,以及与碱线菌属和嗜盐碱红菌属在系统进化上的特殊关系,结合前期发表的该属的新种和相关文献资料,系统综述了盐土生古菌属的建立、分类学特征、生态分布、基因组信息等方面的研究进展,以期为盐土生古菌属已知种分类地位的确定、该属其他新分离菌株的分类鉴定、功能基因资源的挖掘与开发提供借鉴。     

日本三宅岛火山土壤中硫代硫酸盐氧化菌的分离、生物学特性及鉴定

【目的】利用培养法从日本三宅岛火山土壤(堆积年限131年)中分离到一株能氧化分解硫代硫酸盐的细菌MU2A-22T。【方法】用培养法对该菌株MU2A-22T进行了生理生化性质以及分类学位置上的确定。【结果】菌株MU2A-22T为革兰氏阴性,短杆状或球状。理化性质表明该菌株能利用葡萄糖、L-阿拉伯糖、葡萄糖酸盐、己二酸酯、dL-苹果酸钠、硫代硫酸钠(最适浓度为2.5 mmol/L)为唯一碳源进行自养生长。最适生长温度为25°C 30°C,最适pH为6.0 8.0。菌株MU2A-22T的16S rRNA序列与菌株Paracoccus solventivorans 6637T亲缘关系最近,序列相似性为97%,编码核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的基因也被确定。对Paracoccus属内几种近缘菌的脂肪酸分析,证明菌株MU2A-22T中含有Paracoccus属的特征氨基酸,其中含量大于10%的分别为C18:1(74.7%)和C18:0(12.1%)。DNA-DNA杂交实验表明,菌株MU2A-22T与Paracoccus solventivorans 6637TDNA的相似度为49.3%。MU2A-22T菌株G+C含量为66.5%66.7%。【结论】菌株MU2A-22T为Paracoccus属内的一新种菌(登录号GQ452286),命名为Paracoccus scorialis sp.nov.。     

伦茨菌属放线菌的研究进展

伦茨菌属(Lentzea)由Yassin等于1995年建立,是一个经典的丝状稀有放线菌类群,目前共包含23个有效描述种。伦茨菌的细胞壁含有meso-二氨基庚二酸,优势甲基萘醌成分为MK-9(H_4),磷酸类脂主要包括磷脂酰乙醇胺、双磷脂酸甘油、磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇,基因组DNA的(G+C)含量为68.6mol%–79.6mol%。伦茨菌代谢产物具有显著的生物活性多样性,包括I型人体免疫缺损病毒整合酶的抑制活性、抗肿瘤活性、抗结核活性等,在生物医药研究领域逐步显示出潜在的应用价值。本课题组在研究贵州石灰岩风化壳放线菌多样性时分离获得若干株伦茨菌,采用多相分类方法研究Lentzea xinjiangensis DHS C013~T和Lentzea pudingi DHS C021~T两株菌的分类学地位,证实均为伦茨菌属的新物种。在此研究基础上,引用有关文献和最新研究成果,对伦茨菌属的建立、分类学特征、生态位和物种分布、功能基因组、天然活性产物应用开发等方面的研究进展进行了综述。     

一株油藏嗜热厌氧杆菌的分离鉴定和代谢特征的分析

摘要：【目的】从高温油藏中发掘新的微生物种质资源。【方法】采用 Hungate 厌氧操作技术从大港油田采出水中分离到一株厌氧杆菌 HL-3。通过生理生化特征比较和16S rRNA序列比对,确定HL-3的分类地位。【结果】菌株HL-3为严格厌氧的革兰氏阴性杆菌。生长温度范围 40℃－75℃（最适温度 60℃）;pH 范围 5.0－8.0（最适 pH 6.5）;NaCl 浓度范围 0%－3.2%（最适NaCl浓度0.25%）。能够利用葡萄糖、核糖、甘露糖、木糖、纤维二糖等多种碳水化合物,发酵葡萄糖的产物是乙醇、乙酸、CO2及少量丙酸和丁醇。菌株HL-3的（G+C）mol%含量为 33.9%,与Thermoanaerobacter（嗜热厌氧杆菌属）中模式菌株T.uzonensis DSM18761T (EF530067)的16SrRNA 序列相似性为98.8%,与T.sulfurigignens DSM17917T (AF234164)的相似度次之为98.1％。菌株能够耐受浓度较高的亚硫酸根（0.1 mol/L）离子和浓度极高的硫代硫酸根（0.8 mol/L）。当硫代硫酸根浓度高于0.075 mol/L时,菌体内产生硫单质颗粒;同时,在培养血清瓶顶空中检测到硫化氢气体。菌株 HL-3与T.uzonensis DSM18761T对硫代硫酸根和亚硫酸根的耐受程度有很大不同。菌株HL-3对硫代硫酸根和亚硫酸根耐受程度及对硫代硫酸根的代谢机制与T.sulfurigignens DSM17917T(AF234164)极为相似,但二者代谢葡萄糖的产物却极不相同。【结论】所以菌株HL-3可能是Thermoanaerobacter属中的一个新种,其确切分类地位还有待用DNA分子杂交[1]的技术手段做进一步的鉴定。     

嗜盐嗜碱杆菌属的一个新种

从内蒙古自治区哈马台碱湖分离到一株多形态嗜盐嗜碱菌(编号HAM—2),其生长的NaCI浓度范围为12％～30％,最适17.5％;生长的pH范围为7.8～10.4,最适pH9.0～9.5。革兰氏染色阴性。细胞为不规则杆状、椭圆形、三角形等多形态,细胞大小为1.0～2.0×2.0～5.Oμm。该菌株主要极性脂是磷脂酰甘油磷酯(PGP)和磷脂酰甘油(PG),还含有一种未知的次要磷脂成分(PL4)。DNA中G+C含量为59.5mol％。根据这些特征,菌株可归入嗜盐嗜碱杆菌属,又根据细胞形态和极性脂组份不同于该属正式承认的三个种,因此,鉴定此菌株为嗜盐嗜碱杆菌属(Natronobacterium)的—个新种,定名为内蒙古嗜盐嗜碱菌(Natronobacterium innermongoliae Sp.nov.)。     

嗜盐噬菌弧菌BALOs10菌株的分离、鉴定及其裂解谱

【目的】从海水中分离得到蛭弧菌类群(Bdellovibrio-and-likeorganisms,BALOs)新型菌株,丰富BALOs的种质资源。【方法】从中国深圳大亚湾取回海水样品后,使用本实验室分离得到的Vibrio alginolyticus LF TCBS 15作为宿主,通过海水双层平板法分离得到BALOs菌株,通过光学显微镜及透射电镜观察菌体形态,对16S rDNA序列进行系统发育分析,完成分子鉴定。采用双层平板滤纸片法分析NaCl浓度、pH及温度对菌株BALOs10生长的影响并测定菌株BALOs10对16株细菌的裂解效果。【结果】成功分离出一株以Vibrio alginolyticus LF TCBS 15为宿主的BALOs菌株BALOs10。噬菌斑呈圆形、透明且边缘光滑整齐,菌体为弧状,极生单鞭毛,菌体大小(0.21–0.44)μm×(1.25–1.87)μm。菌株最佳生长温度、NaCl浓度和pH范围分别为35–37°C、2%–3%(W/V)和7–8。菌株BALOs10可以裂解9株不同种的受试菌,占总试验菌株数(16株)的56.3%,主要是海杆菌属和弧菌属;菌株BALOs10的16S rDNA与最相近的典型菌株Halobacteriovorax marinus SJ的相似性只有92.14%,可能是一个全新的物种,将其命名为Halobacteriovorax sp. BALOs10。【结论】本文研究发现了Halobacteriovorax属(嗜盐噬菌弧菌属)的一个新型菌株,丰富了BALOs种质资源,为后续的应用及理论研究奠定物质基础。     

纤维单胞菌属放线菌的研究进展

纤维单胞菌属(Cellulomonas)的一些菌株能够产生多种纤维素酶,在纤维素降解方面显示出明显优势。1923年Bergey等以产黄纤维单胞菌为模式菌建立了纤维单胞菌属。1991年Stackebrand和Prauser又以纤维单胞菌属为模式属建立了纤维单胞菌科(Cellulomonadaceae)。目前,纤维单胞菌属包含有从多种环境中分离培养得到的26个有效描述种。纤维单胞菌属菌株在分类学上的典型特征是:细胞壁的肽聚糖成分主要含有Orn和Glu/Asp,以MK-9(H4)为主要的甲基萘醌,主要的脂肪酸成分为anteiso-C15:0和C16:0,极性脂成分主要包括双磷脂酰甘油(DPG)和磷脂酰肌醇甘露糖甙(PIM)。基因组DNA的G+C含量为(68.5–76.0)mol%。最近,本实验室分离到2株纤维单胞菌,应用多相分类研究手段确定了他们的分类学地位。本文将结合我们的研究,对纤维单胞菌属的建立、分类学特征及其在生态和酶资源应用方面进行综述。     

厌氧丁草胺降解菌BAD-20的分离鉴定及降解特性研究

【目的】分离并鉴定能够降解除草剂丁草胺的厌氧微生物菌株,研究其厌氧降解丁草胺的特性和代谢途径,为深入研究丁草胺厌氧降解机制提供依据。【方法】以丁草胺为碳源作为选择压力从水稻田土壤中富集驯化丁草胺降解菌,利用16S rRNA基因系统发育分析结合菌株培养特征对降解菌株进行初步鉴定,利用液相色谱-时间飞行质谱(LC-TOF-MS)检测菌株降解丁草胺的代谢产物。【结果】筛选到一株降解丁草胺的厌氧细菌,命名为BAD-20,初步鉴定为嗜蛋白质菌属(Proteiniphilum),菌株BAD-20降解丁草胺的最适条件为温度30–35℃、pH 7.5–8.0和0–0.5%NaCl,在有氧条件下该菌不能降解丁草胺。最适条件下,菌株BAD-20在10d降解90%的20mg/L丁草胺。菌株BAD-20还能降解甲草胺、乙草胺、丙草胺,降解效率从高到低依次为甲草胺乙草胺丙草胺丁草胺,对这些氯乙酰胺除草剂的降解动力学符合一级动力学方程。鉴定到2个丁草胺降解代谢产物,分别是N-(2,6-二乙基苯基)-N-(丁氧甲基)乙酰胺(DEPBMA)和N-(2,6-二乙基苯基)乙酰胺(DEPA),表明菌株BAD-20降解丁草胺的起始步骤为脱氯,随后脱去N-丁氧甲基。【结论】本研究富集分离到一株降解丁草胺的厌氧细菌嗜蛋白质菌属(Proteiniphilum) BAD-20,为深入研究丁草胺厌氧降解机制及研发含丁草胺废水厌氧生物处理技术提供依据。     

一株嗜盐嗜碱硫氧化菌的筛选、鉴定及硫氧化特性

【背景】沼气和天然气等清洁能源中往往会含有一定量的硫化氢,硫化氢的存在不仅污染环境,而且对人类危害很大。【目的】以硫代硫酸钠为唯一硫源从巴丹吉林沙漠盐碱湖岸边沉积物中分离筛选得到一株硫氧化菌BDL05,并研究其硫氧化特性。【方法】通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对硫氧化菌BDL05进行鉴定。【结果】菌株BDL05为革兰氏阴性菌,弧状,其16S rRNA基因序列与Thiomicrospira microaerophila ASL 8-2的相似性达99.8%,将其命名为Thiomicrospira microaerophila BDL05。该菌氧化硫代硫酸盐的最适pH为9.3,最适总钠盐浓度为0.8mol/L,在以硫化钠为硫源的气升式反应器中单质硫的生成率为94.7%,生成速率为3.0 mmol/(L·h)。【结论】菌株Thiomicrospira microaerophila BDL05为嗜盐嗜碱硫氧化菌,其耐盐耐碱性较强,比生长速率快,硫化钠氧化能力较强,是一株在气体生物脱硫方面具有应用价值的菌株。     

一株石油烃降解菌新种Marinobacter sp. PY97S的鉴定

【目的】为了对1株从黄海沉积物中分离到的石油烃降解菌新种PY97S进行分类学鉴定。【方法】采用16S rRNA基因序列同源性分析、生理生化指标测定、抗生素抗性实验、DNA G+C含量测定、全细胞脂肪酸组成测定、碳源利用实验、呼吸醌测定以及DNA杂交实验等多种方法对该菌株进行鉴定,并通过降解实验测定其对烷烃的利用情况。【结果】菌株PY97S为海杆菌(Marinobacter),革兰氏阴性,接触酶阳性,氧化酶阳性,主要呼吸醌为Q-9。在GenBank中与其16S rRNA基因序列相似度最高的模式株为Marinobacter koreensisDD-M3T(96.93%),两者DNA-DNA同源性仅为46.7%。菌株PY97S的温度生长范围为15℃-35℃(最适为30℃),NaCl浓度生长范围是0%-10%(最适为0%),初始pH生长范围为pH 6.0-9.0(最适为初始pH7.0)。该菌株可以利用多种糖类和有机酸类的碳源,并对氨苄青霉素、氧哌嗪青霉素等多种抗生素敏感。其DNA G+C含量为48.2 mol%。其主要脂肪酸组成为2-methyl C15∶0(29.97%)、C16∶1ω7c(27.22%)、C12∶0(22.22%)和C16∶1ω9c(5.73%)。【结论】菌株PY97S是1株能够降解多种多环芳烃和烷烃的海洋石油烃降解菌新种,具有应用到溢油污染海洋环境生物修复的潜力。     

滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶基因的表达及酶学性质

【目的】对滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶进行异源表达和纯化,并研究其酶学性质。【方法】从滇金丝猴粪便微生物的宏基因组中克隆出一个β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,对该基因进行异源表达和酶学性质分析。构建含有T7强启动子的pEASY-E2-galRBM20_1质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达后进行酶学性质研究。【结果】滇金丝猴粪便来源的β-半乳糖苷酶(galRBM20_1)最适pH为5.0,在pH 4–7之间能保留70%及其以上的活性。最适温度为45°C,在37°C和45°C下耐受1 h,酶活不变。特别的是,该酶具有良好的Na Cl稳定性,经1–5 mol/L的Na Cl作用1 h后,相对酶活均能超过初始酶活:当NaCl的作用浓度为4 mol/L时,β-半乳糖苷酶相对酶活最高(146%);当NaCl的作用浓度为5mol/L时,β-半乳糖苷酶的相对酶活仍达到135%。【结论】本研究从滇金丝猴粪便微生物的宏基因库中克隆得到β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,并成功在大肠杆菌BL21(DE3)表达,首次从动物胃肠道宏基因组中获得具有耐盐和转糖基产Galactooligosaccharides(GOS)性能的β-半乳糖苷酶。该酶具有良好的耐盐性,和较广的pH作用范围,使其在食品、生物技术领域和环保方面的发展具有良好的应用价值。     

小溪自然保护区非盐环境土壤中嗜盐和耐盐菌多样性

【目的】研究湖南小溪国家级自然保护区普通非盐环境(ordinary non-saline environment)土壤样品中可培养嗜盐及耐盐细菌(含放线菌)多样性。【方法】采用纯培养法和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对样品中嗜盐及耐盐细菌多样性进行研究。【结果】用补充5%-20%(w/v)NaCl的MA、ISP2、ISP5、NA和HAA培养基从土壤样品中分离到114株细菌,其中8株为中度嗜盐菌,19株为轻度嗜盐菌,87株为耐盐菌。根据形态观察和部分生理生化实验结果去冗余,选取61个代表性菌株进行基于16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析。结果表明,这些菌株属于细菌域(Bacteria)的3个大的系统发育类群(门;phylum)(Actinobacteria,Firmicutes,Proteobacteria)的16个科、18个属,代表了41个物种。多数菌株属于Firmicutes门(38株,62.3%)和Actinobacteria门(18株,29.5%)。大多数菌株与其系统发育关系最密切的已知物种的典型菌株之间存在一定的遗传差异(16S rRNA基因序列相似性为96.9%-99.8%),其中有7个菌株(JSM070026,JSM081004,JSM081006,JSM081008,JSM083058,JSM083085,JSM084035)代表7个潜在新种(potential novel species)。【结论】研究结果表明,湖南小溪国家级自然保护区普通非盐环境土壤中存在较为丰富的可培养嗜盐及耐盐细菌多样性,并且潜藏着较多新的微生物类群(物种)。     

热解纤维素菌属F32中乙酰木聚糖酯酶Axe7的表征

【目的】从嗜热厌氧微生物热解纤维素菌属F32(Caldicellulosiruptor sp.F32)菌株中鉴定出可水解木聚糖侧链乙酰基团的脂酶。【方法】通过基因组序列注释、比对以及蛋白结构预测的方法,发现一个潜在的脂酶7家族的(CE-7)乙酰木聚糖脂酶Axe7。利用基因克隆、质粒构建以及在大肠杆菌中表达目标蛋白并纯化等实验方法,获得了该酶的重组蛋白。【结果】以4-甲基乙酸伞形酯(4-Methylumbelliferyl-acetate)作为底物时,该酶的最适反应p H在6.5-7.0之间,最适反应温度为85°C,在最适的温度和p H条件下,Axe7活性半衰期(Half-life)超过4 h。在不同金属离子(1.5 mmol/L)存在下,Axe7活性可保持为最适反应酶活的(66.3±4.6)%-(95.7±2.3)%之间,说明金属离子对其酶活有一定的影响。通过测定酶动力学发现Axe7的Km和kcat值分别为0.39 mmol/L和66.95 s-1。【结论】从高温厌氧微生物中发现并表征一个热稳定性良好的乙酰木聚糖脂酶,为木质纤维素的高温糖化和生物炼制提供了一个可工业化的潜在选择。     

小月菌属放线菌的研究进展

小月菌属(Microlunatus)菌株在治理磷元素造成的环境污染方面呈现优势,具有广阔的研究与开发前景。1995年Nakamura等以积磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)为模式种建立了小月菌属。目前,该属包含7个有效描述种,分离自多种生态环境。小月菌属在分类学上的典型特征是:细胞壁含有LL-二氨基庚二酸,优势甲基萘醌成分为MK-9(H_4),磷酸类脂主要包括双磷脂酰甘油和磷脂酰甘油。本文结合我们对新近分离得到的2株小月菌属菌株的分类研究结果和相关文献资料,就小月菌属的建立、分类学特征、属内各成员的分布、及其在化工和医药业上的应用研究进展和开发前景进行了综述。     

双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD在谷氨酸棒杆菌JNR中的功能

【目的】通过改造谷氨酸棒杆菌JNR中双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD,减弱尿苷酰去除酶的活性,增强NH_4~+的转运和利用,提高L-精氨酸的合成。【方法】本文对来源于谷氨酸棒杆菌的突变菌株JNR中的双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD进行整合突变,采用同源重组的方法将H_(414)和D_(415)位点突变为两个丙氨酸AA,在此菌株的基础上过量表达PII蛋白GlnK,并对其进行尿苷酰化研究,离子色谱检测摇瓶发酵过程中NH4+的浓度,并对最终的改造菌株进行连续流加发酵分析。【结果】该双功能尿苷酰转移/去除酶在谷氨酸棒杆菌中成功进行整合突变,有效减弱了尿苷酰去除酶的活性;同时过表达PII蛋白GlnK,其酰基化程度明显增强。摇瓶发酵结果表明菌株L4消耗NH_4~+增加,L-精氨酸产量为36.2±1.2 g/L,比对照菌株L3高出22.7%。5-L发酵罐实验结果显示改造菌株L4的L-精氨酸的产量为52.2 g/L,较野生型菌株L0提高了25.3%。【结论】谷氨酸棒杆菌合成L-精氨酸的过程中氮源是必不可少的。减弱GlnD尿苷酰去除酶的活性后,胞内尿苷酰化的GlnK-UMP增加,GlnK-UMP与氮转录调控因子AmtR结合,转运至胞内的NH_4~+浓度提高,促使L-精氨酸产量显著提高。