五株乳酸菌和三株芽孢杆菌的生物学特性和功能

【背景】乳酸菌和芽孢杆菌是应用于生产最多的益生菌,但不同菌株间的生长特性均不相同,因此了解菌株的生物学特性具有重要意义。【目的】研究菌株的生物学特性,能合理地开发和利用菌株,以保证菌株生产应用的安全性。【方法】活化后鉴定5株乳酸菌和3株芽孢杆菌并对其形态进行观察,探究菌株的生长曲线、产酸能力及最适生长条件,测定菌株的抑菌活性和产酶性能,同时探究菌株的益生性和安全性。【结果】五株乳酸菌分别编号鉴定为干酪乳杆菌R1、副干酪乳杆菌R2、香肠乳杆菌R3、福莱乳杆菌R4和唾液乳杆菌R5;3株芽孢杆菌分别编号命名为贝莱斯芽孢杆菌Y1、枯草芽孢杆菌Y2和地衣芽孢杆菌Y3。八株菌形态结构均不相同但都为杆状,均在2–10 h为对数生长期,18–24 h为稳定期,培养24 h时乳酸菌和芽孢杆菌的活菌数均保持在10⁹和10⁸ CFU/mL,最适生长温度为37.0℃。乳酸菌具有较强的产酸能力和抑菌活性,芽孢杆菌有较强的产酶性,在人工胃液中都有较强的耐受性。八株菌都无溶血活性、无毒力基因、对抗生素都保持中度敏感以上;其中唾液乳杆菌有四环素耐药基因,但对四环素抗性为中度敏感。【结论】八株菌生长繁殖速度快,乳酸菌产酸能力和抑菌活性较强,芽孢杆菌具有较强的产酶性能,在体外具有较好的益生性和安全性,可应用于生产实践。     

一株广谱抑菌活性乳酸菌的筛选及特性研究

【目的】从贵州剑河采集的传统自然发酵豆酱中分离筛选具有广谱抑菌效果的乳酸菌,并进行肠道益生特性的研究。【方法】通过抑菌试验分离筛选得到菌株DJ-04,对其进行人工胃肠液耐受性、胆盐耐受性和渗透压耐受性的研究,并对其进行生理生化鉴定和16S r RNA鉴定。【结果】菌株DJ-04对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌和铜绿假单胞菌的生长有很好的抑制作用;在p H值为2.5的人工胃液中处理3 h活菌数达到107 CFU/m L以上;在人工肠液中处理3 h活菌数达到108 CFU/m L以上,对人工胃肠液表现出良好的耐受性。能耐受一定浓度的牛胆盐,在质量浓度0.2 g/100 m L的牛胆盐环境中活菌数可达到107 CFU/m L;具有较高的渗透压耐受能力,在Na Cl质量浓度为10 g/100 m L的液体MRS中培养24 h后,活菌数仍在107 CFU/m L以上。经鉴定,DJ-04为植物乳杆菌。【结论】植物乳杆菌DJ-04具有良好的人工胃肠液耐受性以及耐胆盐和耐渗透压能力,具有肠道益生菌的潜能。     

3株罗伊氏乳杆菌生物学特性的分析比较

【目的】对3株罗伊氏乳杆菌的生物学特性进行分析比较,为后期生产应用提供一定的参考。【方法】对实验室保藏的3株罗伊氏乳杆菌的生长曲线、pH曲线、耐受人工胃液能力、耐受猪胆盐能力、黏附能力、抑菌能力和对抗生素的耐药性等特性进行了分析比较。【结果】3株菌生长趋势大致相同;3株菌对人工胃液均具有良好的耐受性,且可以有效地抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长;菌株L0和L2对高胆盐的环境耐受性较差,菌株L1则对高胆盐环境具有极强的耐受性;菌株L1和L2具有很强的黏附能力;3株菌对20种抗生素表现出不同的耐受性。【结论】菌株L1的生物学特性明显优于其他两株菌株,有利于后期的生产应用。     

降解嘌呤核苷乳酸菌的筛选及益生特性探索

【背景】高尿酸血症是人体内嘌呤代谢紊乱导致的一种慢性代谢疾病,利用乳酸菌降解嘌呤类物质是辅助治疗高尿酸血症的新方法。【目的】筛选高效降解嘌呤核苷的乳酸菌并对其益生特性进行研究。【方法】利用HPLC法评价乳酸菌对肌苷、鸟苷的降解效果。通过药敏性试验、体外耐受性试验及细胞黏附试验研究目标菌株的益生特性。【结果】筛选出一株发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum) SR2-6,对肌苷和鸟苷的降解率分别为99.26%和98.85%。该菌株对青霉素、氯霉素等5种常见抗生素不具备耐药性,在pH 2.0环境下处理4 h后菌株的存活率为76.51%,在饱腹状态下的人工肠液模拟消化4 h后活菌数仍能达到6.85 lg (CFU/mL),对Caco-2细胞的黏附数为(52.29±15.14) CFU/cell。【结论】发酵乳杆菌SR2-6能够高效降解肌苷和鸟苷且具有优良的益生特性,是预防和治疗高尿酸血症的潜在优势菌株,可作为优势菌种资源应用于相关功能产品的开发。     

wbnH2基因对北京欧文氏菌生物学特性及致病力的影响

【背景】北京欧文氏菌(Erwinia beijingensis)引起的刺芹侧耳细菌性软腐病(bacterial soft rot)给企业带来了严重的经济损失。wbnH2糖基转移酶基因在北京欧文氏菌中的生物学功能尚不明确。【目的】构建wbnH2基因的缺失株Δ-wbnH2和回补株C-wbnH2,探究wbnH2基因对北京欧文氏菌致病性的影响。【方法】采用同源重组方法构建北京欧文氏菌LMG 27579^TwbnH2基因缺失突变株Δ-wbnH2,并对基因缺失菌株的致病性、生长速度、运动能力、生物膜形成能力、黏附能力等生物学特性与野生型菌株进行比较分析;采用广宿主质粒pBBR1MCS2构建回补株C-wbnH2,排除了极性效应引起的突变株表型变化。【结果】与野生型菌株相比,基因缺失株Δ-wbnH2的生长速度无明显差别。但是wbnH2基因的缺失导致多糖分泌、生物膜形成能力、黏附能力、致病能力明显下降。【结论】wbnH2基因影响北京欧文氏菌多糖分泌、生物膜的形成能力、黏附能力及致病力,表明该基因在北京欧文氏菌致病过程中起重要作用,本研究为软腐病的防控提供了理论基础。     

单增李斯特菌毒力因子溶血素关键氨基酸位点在感染过程中的作用研究

【目的】探究单增李斯特菌溶血素O (listeriolysin O, LLO)中D3区域β8折叠片上第253位氨基酸(谷氨酰胺,Q)和第254位氨基酸(异亮氨酸,I)对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)感染生物学功能的影响。【方法】构建LLO_Q253A和LLO_I254A突变蛋白的原核表达菌株,以及利用同源重组方法构建hly_Q253A和hly_I254A突变株;通过表达纯化突变蛋白,测定溶血活性;比较LLO第253位Q和第254位I均突变成丙氨酸(A)后,对细菌体外生长能力、黏附侵袭、胞内迁移和增殖能力的影响。【结果】相应位点突变后,LLO蛋白均能够正常表达。在pH 6.5条件下,所有突变蛋白和突变株的溶血活性丧失。然而,在pH 5.5条件下,LLO_I254A和hly_I254A恢复了溶血活性。与野生株相比,突变株的体外生长、黏附能力和胞内增殖能力均无明显差异;突变株的侵袭能力和胞间迁移能力显著低于野生株。【结论】本研究证实第253位Q和第254位I均突变成A后,单增李斯特菌在pH 6.5条件下丧失溶血活性,并降低了感染宿主细胞的能力,但具体机制还有待进一步探索。本研究为深入探究LLO结构对单增李斯特菌生物学功能的影响奠定基础,对单增李斯特菌点突变株的构建具有一定参考意义。     

人肠源植物乳杆菌PUM1785全基因组测序分析与功能挖掘

植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）PUM1785是从潜在多重耐药患者的新鲜粪便标本中分离得到的1株具有良好生物学活性的乳酸菌,为了进一步研究其生物学特性和功能,对其进行全基因组测序并解析基因组序列信息及功能。利用Illumina HiSeq平台对植物乳杆菌PUM1785进行全基因组测序,利用相关生物信息学软件对原始数据进行组装及其后续的功能注释、次级代谢产物合成基因簇、致病性及分子进化分析。植物乳杆菌PUM1785基因组全长3 128 032 bp,GC含量44.56%;基因组特征显示其具有高碳水化合物代谢能力以及强抑菌和耐受活性,毒力因子主要表现为黏附和抵抗宿主免疫防御系统作用,属无致病性的毒力减弱型菌株。植物乳杆菌PUM1785能够黏附于宿主细胞,产生抗性蛋白和毒力因子,保护自身不受机体免疫防御的清除和破坏,能够在肠道内稳定定殖,适合作为微生态制剂或功能性食品生产菌株。     

一株耐碱变形假单胞菌ZY-3的鉴定及其脱氮特性

【背景】目前缺少具有高效脱氮能力、较高生物安全性、能处理高碱含氮污水的好氧反硝化菌株,难以使用生物方法处理高碱性的工业、养殖废水。【目的】对前期于佛山市一水产养殖池塘底泥中分离得到的耐碱高效好氧反硝化细菌ZY-3进行研究,期望获得一株能用于不同酸碱环境脱氮的高效、安全的好氧反硝化细菌。【方法】通过形态学、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析方法对菌株种属进行鉴定,采用抗生素试验及斑马鱼攻毒试验进行菌株的环境生物安全性评估,利用3种含不同氮素的含氮模拟废水进行脱氮能力的测定。【结果】确定ZY-3为假单胞菌属变形假单胞菌（Pseudomonas plecoglossicida）,其对多种临床常用抗生素敏感,对水生生物的毒性低,该菌株在高浓度含氮模拟废水中以28℃、180 r/min振荡培养时,其对数期出现在4—12 h,在12 h时NH₄⁺-N、NO₃^--N和NO₂^--N的去除率分别达到94.87%、81.44%和98.02%,其pH耐受范围为6.0—10.0。【结论】得到一株安全、高效、具有广泛pH适应范围的耐碱好氧反硝化细菌P. plecoglossicida ZY-3,其在有氧条件下对3种氮素（NH₄⁺-N、NO₃^–-N、NO₂^–-N）具有快速去除能力。     

Sphingopyxis sp. YF1吸附镉的特性及其机制

【背景】水中的重金属污染是一个严峻的环境问题,严重危害人体健康,利用微生物吸附剂修复重金属污染的水体是一种高效环保的方法。Sphingopyxis能够去除重金属,但是其去除水体中镉的研究很少,且其吸附镉的机理尚不清楚。【目的】以从水体中分离的Sphingopyxis sp. YF1为对象,探究该菌对镉的吸附特性和机制。【方法】分析在不同pH、接触时间及重金属初始浓度条件下YF1活菌和死菌对Cd²⁺的吸附效果,对其进行动力学模型和等温模型拟合,通过扫描电镜和能谱(scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy, SEM-EDS)观察镉在活菌和死菌细胞表面的富集,并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)分析确定YF1菌中参与吸附Cd²⁺的官能团,阐明YF1对镉的吸附机理。【结果】当pH值为3.0-5.0时,随着pH值的升高,活菌与死菌的镉吸附量都随着增加,pH值为5.0-7.0时,活菌与死菌的镉吸附量均无较大变化,吸附主要发生在前10 min,之后吸附速率逐渐降低,活菌和死菌吸附Cd²⁺的过程更符合准二级动力学模型,表明菌体对镉主要是以化学吸附的方式进行;活菌和死菌等温模型拟合都更符合Langmuir模型,说明YF1对Cd²⁺的吸附为均相吸附;活菌和死菌对Cd²⁺的吸附量分别达到36.20 mg/g和62.98 mg/g;吸附后的活菌和死菌的细胞表面均有Cd(II)沉积在菌体表面,活菌和死菌的-OH、C-(O,N)和-NO₂等基团参与了镉的吸附。【结论】Sphingopyxis sp. YF1菌具有较强的Cd²⁺去除能力,该菌株在去除水体Cd²⁺方面具有良好的应用前景。     

焦化废水O/H/O生物处理工艺二级好氧生物反应器的微生物结构和功能

【背景】焦化废水O/H/O生物处理工艺的二级好氧生物反应器O₂具有剩余污染物矿化和完全硝化功能,对废水的达标排放有重要作用。【目的】阐明O₂生物反应器的微生物结构和功能。【方法】利用16S rRNA基因测序,研究O₂生物反应器的微生物多样性和组成并进行功能预测,揭示其共现性特征和环境影响因子。【结果】O₂的优势菌门以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿菌门(Chlorobi)为主。主要菌属中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、硫杆菌属(Thiobacillus)等参与化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、酚类(phenols)和硫氰酸盐(thiocyanate,SCN^-)等剩余污染物的去除,亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)和硝化螺菌属(Nitrospira)分别作为氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和主要的亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)。功能预测结果显示苯甲酸酯降解、氨基苯甲酸酯降解、氯烷烃和氯烯烃的降解、氟代苯甲酸酯降解和硝基甲苯降解是外源物质生物降解和代谢的前五大通路,广泛分布在主要菌属中,验证了微生物降解剩余污染物的作用。基因pmoA/B/C-amoA/B/C、hao和nxrA/B编码相关的酶,组成了完整的硝化途径。共现网络结果揭示溶杆菌属、Candidatus Solibacter和红游动菌属在O₂生态中的重要地位。通过冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明COD和NH₃是影响O₂微生物群落的主要因素。【结论】红游动菌属和溶杆菌属是O₂中最核心的功能菌属,在污染物矿化和维持群落生态稳定上有重要作用。亚硝化弧菌属和硝化螺菌属是硝化作用的核心菌属。O₂中的代谢通路以剩余污染物矿化和完全硝化为主,微生物群落主要受COD和NH₃的影响。本研究阐明了O₂的微生物结构与功能,为焦化废水O/H/O生物处理工艺的改进提供了微生物学上的依据。     

全基因组测序揭示两株泡菜源植物乳杆菌基因型差异和潜在益生特性北大核心

【目的】为了探究植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)基因型差异和潜在益生特性,采用全基因组测序技术对其进行测序并解析基因组序列及生物特性。【方法】本研究基于HiSeq和PacBio测序平台,对团队前期从四川多代泡菜中分离获得、体外益生特性评价良好的潜在益生菌菌株L.plantarum Eden-Star PC06和L.plantarum Eden-Star PC108的全基因组进行测序。利用相关生物信息学软件对原始数据进行组装及其后续的功能注释、分子进化、菌株安全性、次级代谢产物合成基因簇以及益生特性相关基因进行分析。【结果】通过基因组装得到了2株植物乳杆菌的全基因组信息,L.plantarum Eden-Star PC06和Eden-Star PC108基因组大小分别为3163902 bp和3205054 bp;GC含量分别为44.68%和44.67%;分别包含3161个和3197个DNA编码序列;功能基因数据库比对结果显示2株菌在碳水化合物利用、氨基酸利用和糖基转移酶等基因上得到大量注释;通过比对数据库,在2株植物乳杆菌全基因组上发现了4个与肠液耐受相关的胆盐水解酶基因、完整的植物乳杆菌细菌素合成相关基因簇和抵御多种胁迫的益生相关基因。【结论】本研究通过全基因组测序在基因水平上探究了L.plantarum Eden-Star PC06和Eden-Star PC108基因型差异和益生特性基因,证明L.plantarum Eden-Star PC06和Eden-Star PC108是2株有应用前景的益生菌菌株,以期为筛选优良益生菌菌株和评价其益生特性提供遗传学基础。     

Limosilactobacillus fermentum F-6的遗传背景和功能基因组

【目的】Limosilactobacillus fermentum具有增强免疫力、产胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)等多种功能特性,广泛应用于食品领域,具有较高经济价值。本文从群体遗传学角度,解析L. fermentum F-6的遗传背景和功能基因特征,为其开发利用提供遗传学基础。【方法】本研究对NCBI已公开的23株L. fermentum全基因组序列和1株模式菌株ATCC 14931T的基因组序列进行比较基因组学分析。利用Roary软件识别核心基因集与泛基因集;采用rapid annotation using subsystem technology(RAST)网站对基因组进行功能注释,以探究F-6基因组特征。【结果】以识别到的997个核心基因构建系统发育树,发现聚类趋势与分离源无关,但F-6与3株食品分离株聚在同一分支。功能注释分析发现,24株L. fermentum中仅F-6含有参与支链氨基酸合成途径的基因(ilvD、leuA等),可为机体提供必需氨基酸。F-6含有大量编码糖基转移酶和UDP-葡萄糖4-表异构酶的基因,且含有1个完整的eps基因簇。与其他L...     

鳜源致病性舒伯特气单胞菌的分离鉴定及药敏试验

【背景】舒伯特气单胞菌(Aeromonas schubertii)广泛分布于淡、海水水体和底泥中,致病株已在我国养殖鳢科鱼类中流行,也感染其他经济鱼类,导致暴发性死亡。【目的】对病鳜(Siniperca chuatsi)的病原进行鉴定,确定分离菌的致病性及药物敏感性,为该病临床治疗提供参考。【方法】采集病鳜脾肾组织进行PCR或RT-PCR扩增其常见病毒,采集病鳜肝脏和腹水分离培养细菌,PCR扩增代表菌株的gyrB、16S rRNA和毒力基因,鉴定其生理生化特征,并进行药物敏感性试验和人工感染试验。【结果】病鳜的传染性脾肾坏死病毒、鳜蛙病毒、鳜弹状病毒检测结果为阴性,肝脏和腹水均存在大量细菌;代表菌株Gui210820被鉴定为舒伯特气单胞菌,携带溶血素、气溶素、弹性蛋白酶和磷脂酶毒力基因,腹腔注射感染鳜的半数致死浓度(LD50)为3.16×105 CFU/mL;菌株Gui210820对四环素、卡那霉素、复方新诺明等6种抗菌药物耐药,对强力霉素中介,对恩诺沙星、新霉素、氟苯尼考等11种抗菌药物敏感。【结论】本试验从病鳜组织分离到致病性舒伯特气单胞菌,水产准许用药物恩诺沙星、新霉素、氟苯尼考...     

基于比较基因组学解析耐酸乳杆菌G10的多碳源利用特征

【背景】耐酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）是白酒发酵过程中的优势乳酸菌,对白酒发酵具有重要作用。L. acetotolerans G10是分离自芝麻香型白酒发酵酒醅的一株能够利用多种碳源的菌株。【目的】基于全基因组测序,解析菌株G10多碳源利用机制。【方法】通过三代测序平台Oxford Nanopore完成菌株G10全基因组测序,分别利用Circlator和Prodigal对测序数据进行组装和基因预测;通过细菌基因组分析工具（bacterial pan genome analysis tool,BPGA）进行泛基因组分析。【结果】G10能够利用22种糖类及糖类衍生物,其全基因组大小为1 627 828 bp,含有1 878个编码基因;基于Koyto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG）数据库注释获得292个碳源代谢相关基因,基于Carbohydrate-Active Enzymes （CAZy）数据库注释获得44个CAZy家族的编码基因。与其他发酵食品来源的耐酸乳杆菌相比,G10基因组最小,但其总基因数量以及...     

基于比较基因组学揭示不同植物乳杆菌的遗传特征及菌株差异——以Lactobacillus plantarum P9和Lp-6研究为例

[目的]植物乳杆菌(Lactbacillus plantarum,L.plantarum)在食品、医药和动物养殖等多个领域均有应用。本文以L.plantarum P9和Lp-6为例,解析L.plantarum遗传背景和基因组特征,为其鉴定和开发奠定基础。[方法]本研究采用PacBio SMRT测序技术完成了L.plantarum P9和Lp-6全基因组测序,结合已公开的110株L.plantarum全基因组数据和1株模式菌株ATCC 14917T数据,通过比较基因组学方法探究L.plantarum基因组的差异。[结果]L.plantarum P9和Lp-6基因组大小分别为3314.1和3482.5 kb,GC含量(%)分别为44.38%和44.32%,二者分别含有8个和9个质粒。113株L.plantarum系统发育树结果显示,L.plantarum P9与L.plantarum ATCC 14917T遗传距离更近,L.plantarum Lp-6更接近祖先群体分支。与L.plantarum WCSF1相比,含有xerS等基因的22.0 kb基因组片段在L.planarum Lp-6上发生了倒位,在L.plantarum P9基因组中缺失;L.plantarum Lp-6染色体插入含tagF等基因的13.0 kb片段;包含gpmA等基因的14.4 kb基因片段插入到L.plantarum P9染色体中。[结论]通过比较基因组学方法解析L.plantarum P9和Lp-6遗传信息,发现不同L.plan tarum菌株的遗传特征存在差异。     

牛种布鲁氏菌2308不同途径小鼠感染模型的建立与评估

[背景] 布鲁氏菌可经口、皮肤、黏膜和呼吸道感染人和动物。小鼠是布鲁氏菌研究中最常用的模型动物。[目的] 建立牛种布鲁氏菌2308不同途径和剂量感染BALB/c小鼠的模型,为布鲁氏菌小鼠感染试验提供参考。[方法] 用10¹-10⁵ CFU这5个不同感染剂量,分别经注射、口服和点眼方式感染BALB/c小鼠。在感染后不同时间点采集小鼠血清,检测IgG、IgM、IgA抗体含量、脾脏重量及脾脏含菌量,评价布鲁氏菌经不同途径感染BALB/c小鼠的效果。[结果] 10 CFU是注射感染BALB/c小鼠的最小感染剂量;10⁵ CFU是口服感染BALB/c小鼠的最小感染剂量。10¹-10⁵ CFU这5个不同感染剂量经点眼途径均未能成功感染BALB/c小鼠。在10⁵ CFU感染剂量下,口服与注射感染组小鼠每克脾脏平均含菌量分别为10^5.673 CFU/g和10^5.009 CFU/g,无显著差异（P>0.05）,但口服感染组小鼠脾脏平均重量为0.310 g,显著高于注射感染组0.165 g （P<0.01）。在试验期内,注射感染组和口服感染组小鼠体内IgG抗体的滴度均随感染时间延长而持续升高;整体上,口服感染组IgG抗体峰值显著高于注射感染组;2组IgM抗体变化趋势一致;口服感染组有2只小鼠在感染28 d后产生IgA抗体,注射感染组均未检测到IgA抗体。[结论] 建立了牛种布鲁氏菌2308通过不同途径感染BALB/c小鼠的模型。     

一株冠突散囊菌的分离鉴定、基因组成及其枇杷花发酵特性分析

【背景】冠突散囊菌LYEC03是从陕西泾阳茯砖茶中分离得到的主要发酵菌株。【目的】研究冠突散囊菌LYEC03菌株的基因组信息及其发酵枇杷花产品的特性,从分子水平阐明冠突散囊菌的发酵机制。【方法】应用形态和显微形态观察、ITS序列鉴定、重测序及框架图测序对所分离的菌株LYEC03进行鉴定和基因组信息解析,采用所分离的菌株LYEC03发酵枇杷花,研究冠突散囊菌对枇杷花主要功效成分及抗氧化性能的影响。【结果】陕西泾阳茯砖茶中分离得到的主要发酵菌株LYEC03确定为冠突散囊菌。菌株LYEC03与参考基因组覆盖率高,含有丰富的纤维素酶、蛋白酶、氧化酶和脂肪酶相关基因;基因组相关整体变异较小,其中假设蛋白、碳水化合物激酶、纤维素酶家族糖基水解酶、位点2蛋白酶家族蛋白、多酚氧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等与菌株生长、能量代谢调节、产纤维酶、产蛋白酶和产氧化酶相关的基因发生了变异。菌株LYEC03基因组序列长度30 623 602 bp、GC含量51.70%、编码13 033个基因、编码基因占比55.74%,参与了碳水化合物代谢、氨基酸代谢、外源生物降解代谢、能量代谢、脂质代谢与萜类化合物和聚酮类化合物的...     

马乳酒样乳杆菌1207对CUMS小鼠焦虑及抑郁样行为的缓解作用

【目的】越来越多的研究表明,益生菌能够通过“微生物-肠-脑”轴来调节中枢神经系统,影响精神障碍疾病的发生和发展。因此,精神健康相关的益生菌资源的开发具有重要的意义。本文利用慢性不可预知温和应激小鼠模型(chronic unpredictable mild stress,CUMS),研究了一株分离自西藏Kefir粒的马乳酒样乳杆菌1207对小鼠焦虑样和抑郁样行为的缓解作用。【方法】本研究构建了CUMS模型,并利用马乳酒样乳杆菌1207 (109 CFU/d)灌胃进行2周的干预。随后,分别利用旷场实验、悬尾实验和强迫游泳评估了该菌株对小鼠的焦虑样和抑郁样行为的影响;通过测定下丘脑、血清和脾脏中生物标记物的含量变化,研究了该菌株对色氨酸代谢、下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic-pituitary-adrena,HPA)轴和炎症因子的调节作用。【结果】与对照小鼠相比,灌胃马乳酒样乳杆菌1207可显著增加小鼠在旷场实验中中央区域的滞留时间(P<0.05);降低小鼠在悬尾实验(P<0.01)和强迫游泳实验(P<0.05)中的不动时间;可通过降低小鼠下丘脑中5-羟基吲哚...     

可同化阿拉伯糖的木糖还原酿酒酵母菌株构建

[目的] 以秸秆等木质纤维素类生物质为原料生产液体生物燃料乙醇,目前生产成本高,大规模工业化生产尚有较大难度。构建能同化阿拉伯糖进行木糖还原生产木糖醇的重组酿酒酵母菌株,以实现原料中全糖利用、生产高附加值产品,实现产品多元化。[方法] 首先,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术依次向出发菌株中导入阿拉伯糖代谢途径和木糖还原酶基因,使菌株获得代谢阿拉伯糖和将木糖转化为木糖醇的能力;其次,通过适应性驯化的进化工程手段,提高重组菌株对阿拉伯糖的利用效率;最后,通过混合糖发酵验证重组菌株利用阿拉伯糖和还原木糖产木糖醇的能力。[结果] 通过导入植物乳杆菌的阿拉伯糖代谢途径,酿酒酵母菌株获得了较好的利用阿拉伯糖生长繁殖的能力;进一步导入假丝酵母的木糖还原酶基因后,重组菌株在葡萄糖作为辅助碳源条件下可高效还原木糖产木糖醇,但阿拉伯糖的利用能力下降。利用以阿拉伯糖为唯一碳源的培养基进行反复批次驯化,阿拉伯糖的利用能力得以恢复和提升,得到表型较好的重组菌株KAX3-2。该菌株在木糖（50 g/L）和阿拉伯糖（20 g/L）混合糖发酵条件下发酵72 h时,对阿拉伯糖和木糖利用率分别达到42.1%和65.9%,木糖醇的收率为64%。[结论] 本研究成功构建了一株能有效利用阿拉伯糖并能将木糖转化为木糖醇的重组酿酒酵母菌株KAX3-2,为后续构建、获得阿拉伯糖代谢能力更强、木糖醇积累效率更高菌株的工作奠定了基础。     

乳酸乳球菌双组分系统调控有氧呼吸的研究

【背景】乳酸乳球菌作为食品行业的代表性菌株,如何通过双组分系统响应环境因子与代谢调控的分子机制研究,对发酵食品产业和益生菌制剂行业有着重要的意义。【目的】探究乳酸乳球菌双组分系统对有氧呼吸代谢调控的相关网络,为乳酸菌适应性代谢研究提供新思路。【方法】采用生物信息学方法,系统性地分析乳酸乳球菌双组分系统组氨酸激酶和反应调节因子的结构域组成及预测双组分系统功能,筛选出与有氧呼吸有潜在联系的双组分,并进一步通过基因转录表达和非靶向代谢组学验证。【结果】以乳酸乳球菌的代表菌株NZ9000为例构建相互作用蛋白网络,显示双组分系统与丙酮酸代谢网络关键连接点为丙酮酸铁氧还蛋白氧化还原酶(nifJ)。在不同的生长时期,Lactococcus lactis NZ9000双组分转录表达在延滞期变化显著。与厌氧培养相比,有氧培养和有氧呼吸培养的菌体双组分呈现下调趋势。双组分系统参与乳酸菌氧化应激和血红素胁迫过程。【结论】明确乳酸乳球菌参与有氧呼吸的双组分系统以及代谢通路,有助于提高发酵剂、益生菌剂的存活率和竞争力。