脂肽的分离纯化与结构研究

采用酸沉淀分离、有机溶剂提取、分级沉淀、脱色吸附及制备薄板的方法,从枯草芽孢杆菌HSO121的培养液中分离得到一种脂肽类化合物。茚三酮试验、红外光谱分析表明该脂肽具有环状结构,电喷雾离子化质谱结果显示,该脂肽是分子量为1,022D和1,036D的两个同系物,氨基酸分析及串联质谱分析表明,脂肽的肽链结构为Leu-Leu-Asp-Val-Leu-Leu-Glu,说明它是Surfactin的结构类似物。     

脂肽的分离纯化与结构研究*

采用酸沉淀分离、有机溶剂提取、分级沉淀、脱色吸附及制备薄板的方法,从枯草芽孢杆菌HSO121的培养液中分离得到一种脂肽类化合物。茚三酮试验、红外光谱分析表明该脂肽具有环状结构,电喷雾离子化质谱结果显示,该脂肽是分子量为1022D和1036D的两个同系物,氨基酸分析及串联质谱分析表明,脂肽的肽链结构为Leu-Leu-AspValLeu-Leu-Glu,说明它是Surfactin的结构类似物。     

芽孢杆菌(Bacillus sp.)脂肽抗生素发酵工艺及分离纯化

微生物脂肽具有抗菌谱广、热稳定性高、低毒、低抗药性等优点,近年来受到国内外广泛关注。综述了芽孢杆菌脂肽抗生素的发酵和分离纯化工艺的最新研究进展。在发酵工艺中,培养基营养组成、发酵温度、搅拌转速和通气量等参数对脂肽的产量至关重要,碳源、氮源和金属离子的组成与配比都会影响芽孢杆菌的生长与产物的合成,适当控制搅拌转速和通气量可提高脂肽产量。此外,近年来一些新型发酵工艺,如泡沫回流、固定化细胞、无泡发酵、固态发酵等被用于脂肽生产,通过改进发酵方式,在降低成本的同时提高了脂肽抗生素产量。抗菌脂肽分离纯化的主要方法包括超滤、吸附、泡沫分离及色谱法等,这些方法相对于传统的酸沉和萃取,具有可连续生产、脂肽提取量高及成本低等优点。同时,多种纯化方法的组合应用大幅度提高了抗菌脂肽的提取效果,有效降低了成本,是脂肽抗生素分离提取的发展方向。     

枯草芽孢杆菌HS-A38产抗菌脂肽Bacillomycin D的组分分析及鉴定

对一株枯草芽孢杆菌HS-A38产生的脂肽类物质进行分离鉴定及抑菌活性研究。通过酸沉淀分离和有机溶剂抽提的方法,从枯草芽孢杆菌HS-A38发酵液中得到脂肽粗提物LP,产率为1.956 g/L。利用薄层色谱和茚三酮染色法确定该脂肽粗提物中存在四个组分,分别为LP1、LP2、LP3和LP4;抑菌活性检测显示,组分LP3对两株海洋致病菌副溶血性弧菌和铜绿假单胞杆菌的活性较高。组分LP3经硅胶柱层析纯化分离后,应用反相高效液相色谱(RP-HPLC)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对该组分做进一步纯化和鉴定。分析表明,LP3样品在保留时间20 min~28 min产生单峰团LP3-1,其纯度为85.24%;经MALDI-TOF-MS分析和数据比对,组分LP3-1中的主要成分为杆菌霉素Bacillomycin D。     

Bacillus subtilis fmbJ脂肽类抗菌物质的分离和鉴定

对BacillussubtilisfmbJ脂肽类抗菌物质的分离和鉴定进行了系统研究。通过HPLC层析确定BacillussubtilisfmbJ抗菌物质由多种组分构成,其中含有保留时间与surfactin相似的成分。通过TLC层析和原位酸解确定BacillussubtilisfmbJ抗菌物质含有两个具有闭合肽键类的物质,其中之一为迁移率Rf与标样surfactin非常相近的组分。通过ESI-MS分析检测到BacillussubtilisfmbJ抗菌物质含有分子量与fengicin相同的m/z1449.9、m/z1463.8、m/z1477.8、m/z1491.9和m/z1505.9五种同系物,和分子量与surfactin相同的m/z1008.8、m/z1022.8和m/z1036.8三种同系物。     

一种脂肽类生物表面活性剂产生菌的筛选

从油田地层水中筛选分离得到1株能够产生表面活性剂的细菌,经鉴定为枯草芽孢杆菌。分析了该菌株的生理形态和生长特性,以及该菌株代谢产生的生物表面活性剂的性质。薄层色谱与原位水解显色和红外光谱分析表明,培养后菌株代谢产生的生物表面活性为脂肽。它能使水的表面张力降低到26mN/m,其临界胶束浓度为0.025mg/mL。     

苍白杆菌产生脂肽的结构解析

从油藏产出液中筛选分离得到1株代谢产生脂肽的细菌,经分子生物学鉴定为苍白杆菌(Ochrobactrum sp.)。通过气质联用(GC-MS)、电喷雾质谱(ESI-MS)和串联质谱(MS/MS)的方法分析了脂肽的化学组成和结构。结果表明,脂肽的脂肪酸部分包含iso C13、anteiso C13、iso C14、n C14、iso C15、anteiso C15、iso C16和nC16β-羟基脂肪酸,而脂肽的氨基酸部分都是由缬氨酸、亮氨酸、天门氨酸和谷氨酸组成。且含iso C13、anteisoC13、iso C14、n C14、iso C15和anteiso C15的脂肽的氨基酸序列都是N-Glu-Leu-Leu-Val-Asp-Leu-Leu-C。     

短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)对鲤鱼养殖水质及其生长特性的影响

试验共设单因素4 水平, 分别对应水体中含0 mL、20 mL、60 mL、100 mL4 种体积短短芽孢杆菌的试验组。通过测定养殖水体COD、NH4+-N、DO、pH 等指标, 鲤鱼生长性能及消化酶活性等指标, 研究短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)对鲤鱼养殖水体水质及鲤鱼生长特性的影响。结果显示, 短短芽孢杆菌能有效降低养殖水体中COD 和NH4 +-N 浓度(P<0.05), 维持DO 在较高水平(P<0.05), 保持pH 稳定, 改善养殖水质。试验组中鲤鱼的肥满度、增重率及特定生长率与对照组相比均显著提高(P<0.05), 鲤鱼肠道蛋白酶、淀粉酶和肝胰脏淀粉酶活性与对照组相比显著升高(P<0.05)。     

中试规模纯化海洋芽孢杆菌源脂肽类化合物

本次研究旨在建立经济可行的海洋芽孢杆菌源脂肽类化合物的中试规模纯化工艺。对包括酸化沉淀、甲醇浸提、溶剂沉淀、盐析、萃取、硅胶柱层析和HZ806大孔树脂吸附工艺在内的可放大的成熟单元工艺进行反复试验,考察脂肽类化合物表面活性对单元工艺的影响。严格遵循以高收率为前提循序渐进逐步减少杂质的原则,组合上述单元工艺对目标产物进行提取和纯化,并最终获得高纯度脂肽样品。新工艺可从1 t海洋芽孢杆菌Bacillus marinus B-9987的发酵液中,以百克量级的规模制备87.51%–100%纯度的脂肽类化合物样品,收率81.73%。本研究首次实现了高纯度的海洋芽孢杆菌源脂肽类化合物的百克量级制备;允许发酵生产阶段使用天然培养基,缓解了脂肽中游发酵生产和下游大规模纯化之间的矛盾;且各单元工艺规避了脂肽类化合物水溶液的乳化起泡和不经济的大体积水溶液蒸发浓缩。新工艺实用可行,经济合理。     

Bacillus amyloliquefaciens C-1胞外抑菌脂肽的分离与鉴定

Bacillus amyloliquefaciens C-1为本实验室从即食食品中分离出的菌株,其发酵液上清具有一定的抑菌活性。通过酸沉淀法从发酵液上清中分离粗脂肽,并确定脂肽是发酵液上清中具有抑菌活性的物质。本实验以蜡样芽孢杆菌MS10362R(产黑色素)、蜡样芽孢杆菌CMCC63301(不产黑色素)和大肠杆菌O157∶H7 CDC157为指示生物进行粗脂肽的抑菌活性测定,结果显示0.1 mg/m L的脂肽对这三个菌的6 h生长抑制率分别96%、75%、93%;同时在不同温度、蛋白酶和有机溶剂处理下分别测定了该脂肽的抑菌活性稳定性,结果显示C-1抑菌脂肽对这些处理均不敏感,其抑菌活性非常稳定,具有很好的开发应用潜力。     

短短小芽孢杆菌启动子筛选载体的构建

为了筛选短短小芽孢杆菌强启动子元件,应用PCR技术从枯草杆菌168中分离出α-淀粉酶基因,用其作为报告基因与质粒pUB110和pKF3一起构建了启动子筛选载体pKB/A.将短短小芽孢杆菌细胞壁蛋白基因启动子引入该载体构建成重组质粒pKB/PA,电穿孔法转化短短小芽孢杆菌50后发现α-淀粉酶以活性形式分泌表达.结果表明短短小芽孢杆菌启动子筛选载体构建成功.     

短短芽胞杆菌功能基因的研究及其应用

短短芽胞杆菌分布广泛,并且在不同生长阶段,菌落形态也有所不同。目前已经完成2株短短芽胞杆菌的全基因组测序,但只对短短芽胞杆菌部分基因的功能进行了研究,如编码二硫化物氧化还原酶的基因bdb、α-乙酰乳酸脱羧酶的基因aldB、耐碱性木聚糖酶xylB基因和细胞壁的合成基因等,特别是具有抗菌活性的短杆菌酪肽的合成过程及所需酶的基因均有研究。短短芽胞杆菌在生物防治、作为分泌表达外源蛋白的宿主及环境治理等领域有广泛应用前景。     

短芽胞杆菌对香蕉采后炭疽病的防治

【背景】香蕉炭疽病是香蕉贮运过程中常见的病害,危害严重。【目的】评价短芽胞杆菌菌株FJAT-17214和FJAT-10657的抗菌活性,并进行菌株鉴定。【方法】采用抑菌圈法和菌丝生长速率法对菌株FJAT-17214和FJAT-10657的拮抗活性进行测定,采用香蕉果实回接法测定这2株菌对香蕉采后炭疽病病原菌的抗菌活性;根据菌株FJAT-17214和FJAT-10657的形态观察、特异性鉴定和16SrRNA基因序列进行种属鉴定。【结果】菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌菌丝生长具有抑制作用,抑菌圈直径分别达到15.30 mm和15.35 mm。随着菌株培养时间的延长,菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液抑菌效果也逐渐增强,培养72 h时,抑菌圈直径分别增大至17.37 mm和20.96 mm。不同添加量发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌生长均具有一定的抑制作用。当培养基中添加50 m L菌株FJAT-17214和FJAT-10657的发酵上清液时,其抑菌率可分别达到83.90%和85.84%。接种炭疽病病原菌4 d后,防治效果分别为67.88%和54.55%,处理后香蕉果皮β-1,3-葡聚糖酶活性均明显高于对照。对菌株FJAT-17214和FJAT-10657进行形态学观察、特异性鉴定和16SrRNA基因种属鉴定的结果表明,这2株菌分别被鉴定为短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis)和人参土壤短芽胞杆菌(Brevibacillus panacihumi)。【结论】菌株FJAT-17214和FJAT-10657对香蕉采后炭疽病具有较好的防治效果,可作为采后病害防治微生物的材料。     

Bacillus natto TK-1产脂肽的纯化、抑菌活性及其表面活性剂特性

利用酸沉、醇提和薄层层析等方法从Bacillus natto TK-1 发酵液中分离得到脂肽。TLC结果表明,在迁移值Rf 0.58-0.65处出现单一紫红色条带其为脂肽粗提物。脂肽的临界胶束浓度约115mg/L。在浓度为512mg/L时,脂肽能将水的表面张力显著地降低到30.1mN/m。同时,通过体外抗粘连实验表明,脂肽能显著抑制沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对96孔板固体表面的粘附,其中,对沙门氏菌的抗粘连效果较为明显。通过平板扩散法考察脂肽抑菌活性,结果表明脂肽具有较广泛的抑菌谱,对灰霉和镰胞霉的抑菌能力较强。     

短短芽孢杆菌GZDF3中PilZ结构域基因的挖掘和糖基转移酶的原核表达

【背景】PilZ结构域是最早发现的环二鸟苷酸(Cyclic diguanylate,c-di-GMP)受体信号分子,与c-di-GMP结合后可以调控目标基因或者蛋白的活性,在细菌的生长过程中发挥着至关重要的作用,而短短芽孢杆菌中PilZ结构域的研究相对缺乏。【目的】挖掘短短芽孢杆菌GZDF3菌株中的PilZ结构域蛋白基因,并进行重组表达,为研究其功能奠定基础。【方法】从Pfam数据库中下载PilZ结构域模型,HMMScan软件扫描GZDF3全基因组序列,在保守结构域数据库(Conserved domain database,CDD)中分析蛋白保守结构域,Protein BLAST比对分析;采用ExPASy在线软件预测蛋白的基本理化性质;构建重组表达载体进行蛋白重组表达。【结果】GZDF3基因中存在5个含有PilZ结构域的蛋白编码基因,其中命名为Gene4836的基因经Protein BLAST比对分析显示其编码糖基转移酶,Gene1423为YcgR超家族蛋白编码基因,Gene1723编码透明质酸合成酶,属于糖基转移酶超家族2,其余Gene2571、Gene2956编码假定蛋白;Gene4836的编码产物分子量为24.08 kD,等电点为6.39,为酸性亲水性蛋白;C端有一个PilZ结构域;0.5 mmol/L乳糖诱导、30°C培养20 h,表达出一大小约为25kD的重组蛋白,与生物信息学预测结果相符。【结论】首次对短短芽孢杆菌含有PilZ结构域蛋白编码基因进行原核表达,并成功纯化出重组蛋白,为后续研究其功能奠定了基础。     

Enantioselective Degradation of the Chiral Fungicides Metalaxyl and Furalaxyl by Brevibacillus brevis

For almost four decades, the chiral fungicides metalaxyl and furalaxyl have been in use in plant protection on a global scale. Both substances are distributed as racemic mixtures, yet the desirable interference in nucleic acid synthesis of harmful fungi only occurs by the (‐)‐R‐enantiomer. As enantioselective degradation in Scheyern (Germany) and Yaoundé (Cameroon) soils has been documented, the influence of 50 isolated microorganisms on the R/S ratio was investigated. A high‐pressure liquid chromatography method with a chiral column to separate enantiomers of metalaxyl and furalaxyl, and subsequent detection by tandem mass spectrometry, was employed. Only one of these microorganisms, a strain of Brevibacillus brevis, showed an enantioselective degradation pattern in liquid culture; the respective (‐)‐R‐enantiomers were preferably degraded. Moreover, (‐)‐R‐furalaxyl was degraded faster in cultures supplemented simultaneously with both fungicides of the same concentration. Chirality 25:336–340, 2013. © 2013 Wiley‐Liss Inc. Chirality 00:000‐000:, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.     

具有分泌蛋白能力的短芽孢杆菌的筛选及鉴定

短芽孢杆菌（Bacillus　brevis）具有分泌蛋白能力强和胞外蛋白酶活性低的特性,是分泌表达外源蛋白较理想的宿主。为获得分泌表达系统较理想的宿主菌,建立了短芽孢杆菌高效筛选模型,从800余株细菌中筛得8株具有高蛋白分泌能力且没有胞外蛋白酶活性的候选菌。经多相分类学初步鉴定其中5株为短芽孢杆菌。