一株快速转化甜菊苷的细菌鉴定、产酶及转化特性

【目的】本研究鉴定了一株筛选的甜菊苷特异降解菌、优化了该菌产β-葡萄糖苷酶的条件以及研究了该菌对甜菊苷的转化特性。【方法】经16SrRNA基因序列测序和系统发育学分析,结合形态学特征确定该菌株的系统发育地位。用单因素及多因素分析探讨了其对甜菊苷的降解,通过液质联用检测了降解产物。【结果】菌株-J2与巨大芽孢杆菌的16SrRNA基因序列相似性达到100%,结合形态学特征,鉴定该菌为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。在玉米淀粉4%、豆粕粉1%、硫酸镁0.04%、pH7.0、37℃、220r/min、接种量10%、培养36h的条件下,该菌产β-葡萄糖苷酶活力为779.68U/mL。甜菊苷转化的结果表明:3d可将10mg/mL甜菊糖溶液中甜菊苷转化74%,使莱鲍迪甙A和甜菊苷的比例(RA/SS)由转化前的0.38上升至0.99,RA的相对量增加160.5%,5d时转化完全。转化产物经液质联用鉴定为甜菊双糖甙。【结论】确定菌株-J2为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),该菌对甜菊苷具有高效、特异的转化能力,为首次报道的新型、安全菌株。     

棘孢曲霉转化甜菊糖为甜菊醇及纯化莱鲍迪苷A

【目的】本工作对棘孢曲霉固体发酵抽提酶液转化甜菊糖进行了研究,并对转化产物进行鉴定及纯化分析。【方法】用高效液相色谱、液质联用及红外光谱等方法对转化新产物进行鉴定,对上清液中莱鲍迪苷A(RA)成分进行纯化。【结果】棘孢曲霉酶液在10 h内对甜菊糖中的甜菊苷(SS)、莱鲍迪苷C(RC)进行高效特异性转化,以沉淀的形式析出的转化产物经鉴定为甜菊醇,转化率高达98.0%,分离提纯后纯度为95.2%,回收率达84.0%.由于甜菊醇的沉淀分离,留在溶液中的RA更易被纯化。RA通过树脂吸附分离的回收率为80.5%.【结论】棘孢曲霉酶液对甜菊糖的一次转化可以同时得到甜菊醇和莱鲍迪苷A两种产品,是一种经济高效的工艺。     

一株发酵转化黄芩苷菌株的筛选及鉴定

为实现生物发酵法转化黄芩苷生产活性产物黄芩素,本研究从自然发毛的新鲜黄芩植株根部筛选发酵转化黄芩苷生成黄芩素的菌株,并进行产物分析和菌株鉴定。通过马铃薯葡萄糖培养液(PDB)富集,黄芩药粉培养液初筛,马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)平板分离后转入PDB黄芩苷培养液复筛,高效液相色谱法定性及定量分析,得到一株能够高效转化黄芩苷为黄芩素的菌株RM3,该菌在添加0. 1%黄芩苷的PDB培养液中能够将黄芩苷转化为黄芩素,未经任何优化条件下,28℃,150 rpm培养5天后摩尔转化率达到83. 87%。通过对菌落的形态、显微结构观察及ITS序列分析比对,鉴定菌株RM3为青霉菌(Penicillium sp. RM3)。该菌转化黄芩苷生成黄芩素效率高,且清洁环保,可缓解中药资源紧张,满足市场和临床需求,是一株很有前途的黄芩素生产菌。     

一株转化大豆苷元为S-雌马酚菌株的筛选和鉴定

【目的】筛选一株可转化大豆苷元为S-雌马酚的微生物菌株,并对该菌株进行鉴定。【方法】在厌氧条件下采用抗生素抑制非目标菌生长并结合稀释涂平板法进行菌株分离,分离可转化大豆苷元生成S-雌马酚的肠道细菌,并对产物进行结构鉴定。之后通过16S rDNA序列分析,构建该菌系统进化树,结合菌体形态及菌落特征,确立该菌系统发育学地位。【结果】从大鼠肠道内筛选分离到一株可以将大豆苷元转化为S-雌马酚的革兰氏阴性兼性厌氧菌株LH-52(JN861767),16S rDNA序列测序结果 BLAST比对表明该菌株与奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)相似度达到了99%,结合形态特征和生理生化实验结果鉴定该菌为奇异变形杆菌。根据HPLC保留时间、质谱、核磁共振等波谱数据分析确定产物为S-雌马酚。【结论】菌株P.mirabilis LH-52为首次筛选到的可转化大豆苷元为S-雌马酚的兼性厌氧菌,相对于文献报道的严格厌氧菌更适合于工业化生产。     

一株产柚苷酶的罗伦隐球酵母的鉴定及柚苷酶表达

【目的】对一株新分离的、产生柚苷酶的疑似酵母菌株Jmudeb008进行鉴定,确定其分类的种属关系,阐明葡萄糖对该菌株表达柚苷酶的影响。【方法】利用形态观察、核酸分析及生理生化实验对Jmudeb008进行种属鉴定;用含有0.5g/L柚皮苷及不同浓度葡萄糖的培养基培养Jmudeb008,通过检测培养过程柚皮苷、柚皮素及葡萄糖浓度的变化研究葡萄糖对Jmudeb008表达柚苷酶的影响。【结果】Jmudeb008的菌落形态及个体形态都与典型的酵母相似,其26SrDNAD1/D2区域和5.8SrDNA-ITS区域的序列与罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)的同源性为99%,葡萄糖发酵试验阴性,尿酶试验阳性,重氮基蓝B试验阳性、硝酸盐还原试验阴性符合该菌种特性,因此鉴定为罗伦隐球酵母。Jmudeb008在以柚皮苷为唯一碳源的培养基中或当培养基中葡萄糖消耗完以后会分泌柚苷酶,而有葡萄糖存在时不分泌柚苷酶。【结论】分离得到了能产柚苷酶的罗伦隐球酵母,该酵母产柚苷酶受葡萄糖分解代谢调节。     

一株葛根素羟基化真菌的筛选及鉴定

摘要：【目的】葛根素是一种常用的抗心血管药物,主要从葛根中提取,本文从土壤中分离转化葛根素的菌株,并对转化产物进行了鉴定。【方法】用马铃薯培养基从土壤中分离真菌,采用静息细胞转化法,通过高效液相色谱法检测转化效果,用有机溶剂萃取法和半制备高效液相色谱分离纯化得到转化产物,质谱和核磁共振分析转化产物。【结果】从土壤中分离到186株真菌,其中1株具有较高的转化活性,命名为NT-01,经形态学和ITS序列系统发育分析鉴定为粘帚霉菌（Gliocladium sp.）。质谱分析转化产物分子离子峰为433,而底物分子     

甜菊含甙量的变异及R－A型良种的选育

从甜味成分种类及含量的不同,研究甜菊（ＳｔｅｖｉａｒｅｂａｕｄｉａｎａＢｅｒｔｏｎｉ）实生群体和单株无性系的变化,从中选育优质甜味成分含量高的良种。主要结果：（１）在实生群体中,丰产株型（圆纺锤形株）占７．３％,其中,优质甜味成分Ｒ－Ａ含量超过Ｓｔ含量的Ｒ－Ａ型株占１０．９６％,它们的Ｒ－Ａ含量变幅为３．３～１２．０％。（２）Ｒ－Ａ型良种Ｊ－２单株无性系在繁殖达２０００万株时,叶片大小和含甙量均存在极显著差异,Ｒ－Ａ含量变幅为４．５～１２．２％。（３）从Ｒ－Ａ含量为３．８６％的实生群体中选出Ｒ－Ａ含量为７．０４～１２．０３％的单株及从Ｒ－Ａ含量为９．１０％的良种单株无性系中选出Ｒ－Ａ含量为１０．１５～１２．１５％的单株,它们的Ｒ－Ａ含量均大幅度提高。     

一株柚皮苷羟基化真菌的筛选及鉴定

柚皮苷是中草药枳实、橘红的主要有效成分,用于心血管疾病的防治。为了开发生物法生产柚皮苷的羟基化衍生物,从土壤中分离筛选到一株能转化柚皮苷为3’-羟基柚皮苷和3’,5’-二羟基柚皮苷的真菌菌株NT-02。通过对菌株NT-02的形态学观察和ITS序列系统发育分析,构建了系统发育树,NT-02菌株与哈茨木霉（Trichoderma harzianum／Hypocreaum lixii）形成一个类群,且有99％的同源性,初步鉴定真菌NT-02为木霉属（Trichoderma）菌株。     

一株降氰细菌的筛选及其转化特性初步研究

从污染土壤中分离一株高效降氰菌株DN25,经表型分析和16SrDNA分析,初步判断为产碱杆菌(Alcaligenes sp．)。该菌株耐氰能力强,能在氰浓度达1,000mg／L的环境中生长。其生长和转化的最佳温度和pH分别为30％和8．0,10h对氰浓度为500mg／L的溶液转化率可达到99％。同时菌株也可有效转化亚铁氰化钾,对于氰浓度相当于500mg／L的亚铁氰化钾液,12h的转化率可达到96％。     

一株香气黄杆菌的分离与鉴定

1985年11月由慢性气管炎患者痰液中分离出一株帝有果实香气的非发酵菌,经系统鉴定,最后确定为香气黄杆菌,文中并就该菌与香气产碱杆菌、黄杆菌Ⅱb的鉴别要点予以记述。     

1株金黄杆菌分离、鉴定及其胞外蛋白酶活性的初步研究

从无指盘臭蛙(Odorrana grahami)皮肤表面分离到1株具有胞外蛋白水解酶活性的菌株,命名为CW-E2T。初步研究发现CW-E2T系革兰阴性,菌体短杆状,无鞭毛,菌落呈圆形,边缘光滑并相互粘连,表面突起,产生黄色素,有金黄色光泽细菌。通过形态学、生理生化和16SrRNA基因序列分析,确定CW-E2T为金黄杆菌属内的一个未定种。在此基础上对该菌株蛋白水解酶进行了初步研究,确定菌株CW-E2T胞外蛋白酶为金属蛋白酶。以上对CW-E2T细菌分类学研究和胞外蛋白酶的初步研究,为该菌株的大量培养以及胞外蛋白酶的进一步研究提供理论依据。     

一株海洋好氧反硝化细菌的鉴定及其好氧反硝化特性

【目的】从处理海洋养殖循环水的生物滤器生物膜中分离到1株具有好氧反硝化活性的细菌(菌株2-8),并进一步研究了该菌的分类地位及反硝化特性。【方法】采用16S rRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定,采用好氧培养技术,探讨了碳源种类、起始pH、NaCl浓度、C/N、温度和摇床转速对菌株2-8好氧反硝化活性的影响。【结果】该菌株的16S rRNA基因序列与Pseudomonas segetis FR1439T(AY770691)的相似性最高,达到99.9%,因此初步鉴定菌株2-8属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.2-8)。碳源类型和C/N对其好氧反硝化作用的影响最为显著,以柠檬酸钠为唯一碳源,C/N为15时脱氮效率最高,低C/N导致亚硝酸盐的积累;其好氧反硝化的最适温度和pH分别为30℃和7.5;菌株2-8在摇床转速为160r/min下脱氮效果最好;NaCl浓度对其反硝化活性的影响不明显。【结论】在初始硝酸氮浓度为140mg/L,以柠檬酸钠为唯一碳源、C/N为15、pH为7.5、NaCl浓度为30g/L,30℃以及160r/min摇床培养的条件下,菌株2-8在48h内脱氮率可达92%且无亚硝酸盐积累。     

好氧氯苯降解菌的分离鉴定

【目的】分离好氧氯苯降解菌,并通过研究降解特性为应用提供理论依据。【方法】利用富集培养技术分离菌株,通过形态、生理生化反应特征及16S rRNA基因序列分析鉴定菌株,测定培养液中氯苯、其它氯苯类化合物和氯离子的浓度以及菌体细胞的密度和菌体细胞粗提液中邻苯二酚双加氧酶的活性,研究菌株的降解特性。【结果】16S rRNA基因序列相似性比较表明,分离出的菌株与乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)的相似性高达98.5%。以初始浓度为50mg/L的氯苯为唯一碳源和能源时,120h内菌株对氯苯的降解率高达98.2%,氯离子净释放量和氯苯降解量的摩尔比范围为1:1.85-1:1.39,菌体细胞粗提液中邻苯二酚1,2-双加氧酶的平均活性为0.538U/mg蛋白质。加入葡萄糖后,菌体细胞数量和氯离子浓度明显增加,但单位细胞的氯苯降解能力明显下降。在二氯苯和三氯苯共存时,菌株对氯苯的降解能力受到明显的抑制作用,但对二氯苯有一定的降解作用,降解能力大小顺序为:1,3-二氯苯1,2-二氯苯1,4-二氯苯。【结论】分离出的好氧氯苯降解菌属于Acinetobacter属菌株,该菌株对氯苯和二氯苯均具有降解作用,可能通过邻位裂环途径降解氯苯,氯苯对菌株的降解能力和邻苯二酚1,2-双加氧酶的活性具有明显的增强作用。     

一株菊酯类农药降解菌的分离鉴定及其降解酶基因的克隆

摘要：【目的】筛选分离高效降解菊酯类农药的光合细菌,研究其降解特性,并对该菌株中降解酶基因进行克隆与初步分析。【方法】根据分离菌株的细胞形态结构、活细胞光吸收特征、生理生化特征及其16S rDNA序列系统发育分析鉴定降解菌,气相色谱法测定该菌株降解菊酯类农药的能力,PCR方法克隆降解酶基因。【结果】菌株PSB07-21属红假单胞菌属（Rhodopseudomonas sp.）,其降解最佳条件为3000 lx、35℃、pH 7,在此条件下培养15 d对600 mg/L甲氰菊酯、氯氰菊酯、联苯菊酯降解率分别为     

一株金黄杆菌对2-吡啶甲酸的好氧生物降解

【背景】2-吡啶甲酸具有高毒性、致癌性,能长期稳定存在于水体中,从而对环境造成危害。【目的】开发一种能够高效经济处理含2-吡啶甲酸废水的技术。【方法】筛选一株在好氧条件下以2-吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的菌株,考察该菌株的降解性能,建立降解动力学模型。【结果】经过16S r RNA基因序列分析,该菌株被鉴定为金黄杆菌(Chryseobacterium sp.),命名为ZD2。当2-吡啶甲酸初始浓度为100、200、400、600和800 mg/L时,ZD2完全降解2-吡啶甲酸的时间分别为10、18、22、78和114 h。零级动力学模型较好地描述了2-吡啶甲酸的降解行为,当初始浓度为100-400 mg/L时,降解速率常数随着浓度的增加而增加,并于400 mg/L时达到最大;600-800 mg/L时,降解速率常数开始下降,呈现抑制作用。【结论】菌株ZD2对2-吡啶甲酸的降解效果较好,能够为处理实际的2-吡啶甲酸工业废水提供理论依据。     

一株牛蛙源金黄杆菌的分离鉴定及其致病特性

【背景】美国牛蛙养殖过程中病害问题非常突出,尤其是细菌性病害,其病原种类多、病原菌复杂多样、蔓延速度快、发病死亡率高,一直是牛蛙养殖过程中防控的难点。【目的】确定从患病牛蛙体内分离到的一株细菌NW1203的分类地位和致病性。【方法】无菌操作从牛蛙体内取样划线分离细菌,通过形态观察、生理生化试验、16S rRNA基因序列比对进行种属鉴定,通过人工感染、溶血性试验和病理切片观察分析其致病特性。【结果】经形态和生理生化鉴定及16S rRNA基因序列比对,菌株NW1203为金黄杆菌属细菌,与Chryseobacterium sp. F30的相似性达100%,进化树也显示该菌与金黄杆菌属细菌聚类;溶血性试验表明,菌株NW1203对绵羊、小鼠和牛蛙的血细胞都呈完全溶血;人工感染试验及感染病蛙的组织切片观察显示,菌株NW1203对牛蛙具有较强致病性,可引起牛蛙肝、肾、脾等主要组织严重病变,LD50为4.753×103 CFU/g。【结论】明确了菌株NW1203为牛蛙新病原,为牛蛙疾病的防控提供了理论依据。     

Novel route of tannic acid biotransformation and their effect on major biopolymer synthesis in Azotobacter sp. SSB81

Aims

To examine tannic acid (TA) utilization capacity by nitrogen‐fixing bacteria, Azotobacter sp. SSB81, and identify the intermediate products during biotransformation. Another aim of this work is to investigate the effects of TA on major biopolymers like extracellular polysaccharide (EPS) and polyhydroxybutyrate (PHB) synthesis.

Methods and Results

Tannic acid utilization and tolerance capacity of the strain was determined according to CLSI method. Intermediate products were identified using high‐performance liquid chromatography, LC‐MS/MS and ¹H NMR analysis. Intermediates were quantified by multiple reactions monitoring using LC‐MS/MS. The strain was able to tolerate a high level of TA and utilized through enzymatic system. Growth of Azotobacter in TA‐supplemented medium was characterized by an extended lag phase and decreased growth rate. Presence of TA catalytic enzymes as tannase, polyphenol oxidase (PPO) and phenol decarboxylase was confirmed in cell lysate using their specific substrates. PPO activity was more prominent in TA‐supplemented mineral medium after 48 h of growth when gallic to ellagic acid (EA) reversible reaction was remarkable. Phase contrast and scanning electron microscopic analysis revealed elongated and irregular size of Azotobacter cells in response to TA. ¹H NMR analysis indicated that TA was transformed into gallic acid (GA), EA and pyrogallol. Biopolymer (EPS and PHB) production was decreased several folds in the presence of TA compared with cells grown in only glucose medium.

Conclusions

This is the first evidence on the biotransformation of TA by Azotobacter and also elevated level of EA production from gallotannins. Azotobacter has developed the mechanism to utilize TA for their carbon and energy source.

Significance and Impact of the Study

The widespread occurrence and exploitation of Azotobacter sp. strain SSB81 in agricultural and forest soil have an additional advantage to utilize the soil‐accumulated TA and detoxifies the allelopathic effect of constant accumulated TA in soil.     

一株邻苯二甲酸二丁酯降解菌的筛选及其降解特性

【目的】从自然环境中筛选邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)降解能力较强的微生物,并研究其降解特性和代谢途径。【方法】从杭州市河道污水出口的淤泥中筛选到DBP降解菌ZJUTW,对其进行形态、生理生化特征、16SrRNA基因序列分析,考察该菌株对DBP的降解特性,并用GC-MS分析降解中间产物。【结果】该菌株经鉴定为Arthrobacter sp.,降解DBP的最适温度和最适pH值分别为30°C和7.0-8.0,可降解多种邻苯二甲酸酯类化合物;当DBP浓度为800 mg/L时,半衰期为10.47 h;菌株的休止细胞(OD_(600)=1.2)可在20 h内将1 200 mg/L的DBP完全降解。利用GC-MS进行中间产物分析,该菌株可通过酯交换方式起始DBP的降解。【结论】Arthrobacter sp.ZJUTW对DBP有较强的降解能力和较高的耐受性,具有潜在的应用前景。