粪产碱杆菌和木糖氧化杆菌败血症：附8例临床分析

本文通过对粪产碱杆菌和木糖氧化杆菌败血症的临床分析，结果表明条件致病菌致病日益增多，并引起严重败血症，这类败血症酷似伤寒的临床表现，易误诊，而且这类菌株对常用抗生素具有耐药性，合理使用抗生素，维持正常微生态平衡是临床工作者的重要课题。     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件,氮源是菌体生长的限制性底物,单纯地提高初始底物(氮源)浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成.在分批发酵过程中,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素.通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件,得到了较高的菌体浓度,热凝胶的合成水平也得到了显提高.当培养基中NH4Cl浓度提高到3.6g/L时,菌体浓度达到7.2g/L,热凝胶合成的产量可达30.5g/L,比原来NH4Cl浓度为1.1g/L时提高了51.7%.提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢.初始氮源NH4Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平.但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响.     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。     

粪产碱杆菌青霉素G酰化酶在枯草芽孢杆菌中的表达、纯化及其性质

利用PCR技术克隆了粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis,CICCAS1.76 7)青霉素G酰化酶 (pencillinGacylase ,PGA)基因 (GenBank登录号AF4 5 5 35 6 )。通过构建工程菌E .coli(pETAPGA) ,该酶在大肠杆菌中获得了表达 ,表达产物分泌到周质空间。进一步构建的工程菌B .subtilis (pMAPGA)和B .subtilis(pBAPGA)实现了该酶的胞外分泌表达。分泌表达的最高表达量为 6 5 3u/L ,比野生型A .faecalis表达量高 10 9倍。表达产物经硫酸铵分级沉淀和DEAE SepharoseCL 6B两步纯化 ,纯度提高 86倍 ,活力回收率达到 81% ,纯化后的PGA活力为 1.4 6 9u/mg。研究表明 ,PGA家族成员中只有粪产碱杆菌PGA和巨大芽孢杆菌PGA可以在枯草芽孢杆菌中分泌表达。与巨大芽孢杆菌PGA相比 ,粪产碱杆菌PGA的最适pH值为 8.0 ,最适温度为 6 0°C ,而且在有机溶剂中具有更强的稳定性。该酶在水相中具有较低的头孢氨苄合成活力。本研究为粪产碱杆菌PGA的获得提供了新的途径。     

贯叶连翘总提取物对谷氨酸棒状杆菌和粪产碱杆菌的抗菌作用

报道了经光照和未经光照处理后贯叶连翘总提取物对谷氨酸棒状杆菌和粪产碱杆菌的作用,结果表明,总提取物对谷氨酸状杆菌有强烈的抑菌和杀菌作用,对粪产碱杆菌有抑菌作用,其抑菌或杀菌作用与其浓度有关,且不需光照。     

粪产碱杆菌的分离鉴定及其生物转化作用

【背景】硫化氢(H2S)作为畜牧生产过程中释放的一种有毒有害气体,严重危害畜禽和人类的健康,因此降解硫化氢特别是生物氧化法转化硫化氢已成为当前研究热点。【目的】筛选高效硫氧化菌株并研究其生物转化作用。【方法】以长春市某养鸡场采集的新鲜粪便为材料,分离鉴定硫氧化菌株。采用单因素分析法优化其生长条件,研究生物转化效率,检测soxY、soxZ基因m RNA表达水平。【结果】获得一株高效硫氧化菌株JF9,经鉴定为粪产碱杆菌。最佳生长条件:底物浓度0.5 g/L,温度35°C,初始pH 7.0,在此条件下Na2S去除率达94%以上。菌株JF9存在soxY和soxZ基因,其转录水平在硫源诱导前后差异显著(P0.05)。【结论】分离得到的粪产碱杆菌具有良好的硫化物转化能力,脱硫过程中硫氧化基因高效表达。     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件 ,氮源是菌体生长的限制性底物 ,单纯地提高初始底物 (氮源 )浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成。在分批发酵过程中 ,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素。通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件 ,得到了较高的菌体浓度 ,热凝胶的合成水平也得到了显著提高。当培养基中NH₄Cl浓度提高到3.6g/L时 ,菌体浓度达到72g/L ,热凝胶合成的产量可达 30.5g L ,比原来NH₄Cl浓度为11g L时提高了51.7%。提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢。初始氮源NH₄Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高 ,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加 ,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平。但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用 ,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响。     

葡萄糖和麦芽糖碳源底物对粪产碱杆菌合成凝胶多糖的胞内代谢流影响*

麦芽糖和葡萄糖对粪产碱杆菌发酵合成凝胶多糖有着显著的影响,为了详细分析两种底物对凝胶多糖合成的影响机制,利用恒化培养实验及稳态碳平衡代谢分析,研究发现在稀释速率为0.1h^-1时,利用麦芽糖和葡萄糖为碳源底物的条件下粪产碱杆菌的微观代谢途径通量有较大的差异。以麦芽糖为底物时凝胶多糖的摩尔得率为53.8%,比葡萄糖为碳源时的摩尔得率(36.9%)高出了45.8%以上。同时以麦芽糖为碳源时HMP途径的绝对代谢通量比葡萄糖时的通量提升了40%以上。这条途径通量的增加,提升了NADPH还原力供给速率,促进了依赖于还原力NADPH的凝胶多糖合成途径通量,提升了碳源底物向产物的摩尔转化速率。而且代谢流分析结果显示ED途径通量和能量提供也是影响粪产碱杆菌凝胶多糖合成效率的关键因素。麦芽糖作为碳源底物过程中维持的较低的残留葡萄糖浓度解除了高葡萄糖浓度条件下对凝胶多糖合成的抑制,能够实现更高通量的ATP能量提供效率,更加促进了凝胶多糖合成通量。     

乙酸驱动条件下粪产碱杆菌Y5的碳氮共脱除特性

【目的】研究微生物的碳氮共脱除特性及其关键影响因素。【方法】以乙酸为唯一碳源分离获得的碳氮共脱除菌株Y5为模式菌株,分析菌株Y5的16S r RNA基因序列、碳源和氮源去除动力学,以及碳源种类、碳氮比(C/N)、溶解氧浓度(DO)、温度和p H等影响效果。【结果】菌株Y5归属于粪产碱杆菌。与葡萄糖及多种有机酸相比,菌株Y5在以乙酸为唯一碳源的条件下具有较高的TOC和NH4+-N去除速率。在好氧条件下,当起始TOC浓度为1 000 mg/L,氨氮浓度为110 mg/L时,菌株Y5的NH4+-N、TOC和总氮(TN)去除率分别达99.54%、92.95%和86.55%,最大NH4+-N、TOC和TN去除速率分别为903.58、505.81和406.03 mg/(L·d)。【结论】粪产碱杆菌Y5在以乙酸为唯一碳源的条件下具有较强的碳氮共脱除能力,其最佳反应条件为:C/N=10,p H 7.0-8.0,溶氧6.20 mg/L,反应温度为30°C。     

海洋细菌粪产碱菌J481中DMS趋化受体的鉴定

【目的】β-二甲基巯基丙酸(β-dimethylsufoniopropionate,DMSP)是海洋环境中重要的含硫有机化合物,会被海洋中的微生物裂解并释放出挥发性气体二甲基硫醚(dimethylsulfide,DMS)。该反应的生物学意义尚不明确,前人曾有少量研究表明DMSP可能是趋化效应物。本研究旨在鉴定DMSP趋化作用中的信号分子以及该过程中的趋化受体基因。【方法】挖掘出基因组中含有甲基趋化受体蛋白结构域(methyl-accepting chemotaxis protein,MCP)的全部基因,并预测趋化受体蛋白的结构特征及功能。通过同源重组构建所有趋化受体的缺失突变株,并通过软琼脂平板实验观察趋化表型确定DMS的趋化受体。【结果】对不同化合物DMSP、DMS、丙烯酸进行鉴别后,明确趋化信号分子为DMS。从粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)J481基因组中一共挖掘到8个潜在编码趋化受体蛋白的基因,分别构建对应的缺失突变株,并通过实验筛选出D6I95_17420基因为编码识别DMS的趋化受体蛋白基因。【结论】D6I95_17420基因为编码DMS的趋化受体蛋白的基因,为之后进一步阐明DMS作为信号分子在细胞内的调控作用奠定了基础。     

Degradation of tannic acid and purification and characterization of tannase from Enterococcus faecalis

Tannins, present in various foods, feeds and forages, have anti-nutritional activity; however, presence of tannase in microorganisms inhabiting rumen and gastrointestinal tract of animals results in detoxification of these tannins. The present investigation was carried out to study the degradation profile of tannins by Enterococcus faecalis and to purify tannase. E. faecalis was observed to degrade tannic acid (1.0% in minimal media) to gallic acid, pyrogallol and resorcinol. Tannase from E. faecalis was purified up to 18.7 folds, with a recovery of 41.7%, using ammonium sulphate precipitation, followed by DEAE-cellulose and Sephadex G-150. The 45 kDa protein had an optimum activity at 40 °C and pH 6.0 at substrate concentration of 0.25 mM methyl gallate.     

基于全基因组关联分析研究粪肠球菌发酵食品分离株的耐药性

【目的】研究15株分离自自然发酵食品的粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和1株粪肠球菌模式株对15种(1种β-内酰胺类和14种非β-内酰胺类)抗生素的耐药性,并通过菌株耐药表型与基因型的关联分析找到粪肠球菌潜在的耐药基因。【方法】利用微量肉汤稀释法检测试验菌株对15种抗生素的耐药性,运用Scoary软件进行表型与基因型的关联分析。【结果】16株粪肠球菌对卡那霉素、万古霉素、利奈唑胺和红霉素100%敏感;对其余11种抗生素均表现出不同程度的耐药,其中对克林霉素为100%耐药。基因组关联分析发现了9个功能基因与5种抗生素(氯霉素、环丙沙星、甲氧苄啶、新霉素和四环素)存在显著相关关系,其中基因FAM000296和FAM005768与氯霉素、甲氧苄啶和环丙沙星的耐药性有关。进一步分析发现基因FAM000296和FAM005768同被注释为Sec G,但基因FAM005768与基因FAM000296相比在3′端丢失了21个碱基。【结论】分离自自然发酵食品的粪肠球菌对多种抗生素具有耐药性,其基因组中携带有潜在的耐药基因。因此,对分离自自然发酵食品的粪肠球菌需要进行全面的安全性评估后方可考虑应用。     

1株水产饵料用光合细菌粪红假单胞菌的分离筛选

从凡纳滨对虾池塘水样、底泥中分离光合细菌,依次通过菌株培养液性状、菌体粗蛋白含量、类胡萝卜素、氨基酸及辅酶Q种类和含量综合评价,筛选营养成分较丰富的菌株,为鱼虾贝类提供优良的开口饵料。试验共分离得到35株光合细菌,其中11株菌液均一、稳定且颜色鲜艳;9株菌粗蛋白含量高于60%;3株菌Rh16、Rh25、Rh34类胡萝卜素含量显著高于其他菌株(P0.05),必需氨基酸与总氨基酸的比值分别为41%、41%和40%,含有的泛醌种类为Q_(10),其中Rh16的Q_(10)含量最高,达6.49μg/mL,可以开发为水产养殖动物优良开口饵料。经培养形态、生理生化特征、16S rRNA基因序列鉴定及系统发育分析表明,菌株Rh16为粪红假单胞菌(Rhodopseudomonas faecalis)。     

High efficiency introduction of plasmid DNA into glycine treated Enterococcus faecalis by electroporation

Summary A highly efficient electroporation system for Enterococcus faecalis was developed by systematically optimizing different parameters. One parameter found to be particularly critical for electroporation was cultivation of E. faecalis in medium containing a high glycine concentration, prior to electroporation. Osmotic stabilization of cells with 0.5 M sucrose was also found to be critical during glycine treatment. 10⁶ transformants per microgram of plasmid DNA were consistently obtained within 48 h. Electrocompetent preparations of E. faecalis could be stored at –70° C without loss of competence.     

一株水生产碱杆菌(Alcaligenes aquatilis)的分离鉴定及其氨氧化效果

【背景】随着畜牧业的高速发展,资源化利用畜禽粪便并减少其所造成的污染是一项艰巨的任务。好氧堆肥作为一种有效利用畜禽粪便污染的途径而成为重点研究方向。【目的】通过筛选具有高效氮转化能力的微生物,用于减少好氧堆肥中氮素损失,从而提高肥力、减少污染。【方法】通过对牛粪中异养硝化细菌的分离鉴定及对氨氧化能力的研究得到氨氧化能力较强的菌株NS-1。在不同工艺参数下培养菌株NS-1,进一步研究其氨氧化能力。【结果】通过形态学鉴定及16S rRNA基因序列鉴定,最终确定菌株NS-1为水生产碱杆菌(Alcaligenes aquatilis)。试验结果表明当碳源为丁二酸钠、C/N为15、温度为35℃、pH 7.0时菌株NS-1的氨氧化能力有大幅度提升。菌株NS-1在32 h内将1 230.694 7 mg/L的氨氮完全去除,去除率达到了100%,去除速率高达38.46 mg/(L·h)。【结论】菌株NS-1优良的氨氧化能力对于减少堆肥过程中的氮素流失有重要意义,可为生产优质生物有机肥提供微生物材料和技术支持。     

粪肠球菌MG 2108对小鼠结肠炎症的缓解作用及机制研究

【目的】为了筛选能抑制鼠类柠檬酸杆菌(Citrobacter rodentium)诱发的小鼠结肠炎的益生菌,并研究其干预机制。【方法】对4株筛选的菌株进行人工模拟胃肠液耐受试验,并体外测试它们对鼠类柠檬酸杆菌的抑制能力,最终筛选出粪肠球菌(Enterococcus faecalis)MG 2108。72只雄性7周龄ICR小鼠经过适应性饲养7d后,被随机分为2组：正常对照组(MC组,24只,生理盐水)和炎症对照组(IC组,48只,1×10¹⁰CFU/mL灌胃鼠类柠檬酸杆菌),7d后各采12只小鼠,通过结肠组织HE染色和炎症因子检测实验,判断炎症模型建成。原MC组(剩下12只小鼠)更名为NC组,用以区别建模前后的正常对照组,IC组随机分成3组：自然恢复组(IR组,12只,生理盐水)、环丙沙星组(CF组,12只,4mg/mL环丙沙星)和粪肠球菌MG 2108组(EF组,12只,1×10⁸CFU/mL粪肠球菌MG 2108)。18d后结束灌胃,所有小鼠麻醉后眼球取血,解剖。【结果】粪肠球菌MG 2108可以缓解和修复鼠类柠檬酸杆菌引发的小鼠结肠和肝脏损伤,并且通过降低炎症细胞因子的表达水平和增加紧密连接蛋白的表达水平,促进了结肠炎症组织的修复。它改变了肠道微生物菌群结构,EF组的肠杆菌属(Enterorhabdus)和阿克曼菌属(Akkermansia)等有益菌群的丰度增加,同时短链脂肪酸也显著增加(P<0.05),并且优于CF组和IR组。【结论】粪肠球菌MG2108是一株有利于肠道健康的益生菌,治疗鼠类柠檬酸杆菌诱导的小鼠结肠炎效果优于环丙沙星,自然恢复组效果明显差于EF组。