生防解淀粉芽胞杆菌的研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)因能抑制植物病害和促进植物生长而被广泛研究。随着测序技术的不断发展,解淀粉芽胞杆菌菌株的全基因组序列陆续被测定,综述了其拮抗作用相关的功能基因、生防机制及植物-病原物-生防菌的相互作用,并对后续研究趋势进行了展望,为解淀粉芽胞杆菌的深入研究及其更好的应用提供理论参考     

解淀粉芽胞杆菌胞外抑菌活性物质研究现状

解淀粉芽胞杆菌是芽胞杆菌属的一个种,在生长过程中可以向胞外分泌多种抑菌活性物质。按照胞外抑菌活性物质合成方式的不同分为两大类,一类是通过核糖体途径合成的核糖体类细菌素、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶等抑菌物质;另一类是通过非核糖体途径合成的细菌素、表面活性素、芬荠素、伊枯草菌素等脂肽类物质。这些代谢产物种类丰富、广谱抑菌、抗逆性强,可应用于农业、食品工业和环境保护等。本文对解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质的研究及应用现状进行综述,为深入研究和全面开发解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质提供充足的理论依据。     

解淀粉芽胞杆菌产酶多样性及应用研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)能产生多种有研究价值的酶类,其酶具有明显的多样性,在众多领域,如轻工业、农业、种植业、养殖业、食品加工业、果蔬的采后保鲜、饲料业等行业具有重要价值。对解淀粉芽胞杆菌产生的不同类型的蛋白酶、降解多糖的重要酶类、脂类代谢相关的酶类以及其他几种重要的酶类进行了归类,并对其在各领域的应用及前景进行综述。     

解淀粉芽胞杆菌SSY1菌株的稳定性研究

目的测定产纤维素酶解淀粉芽胞杆菌SSY1株的稳定性。方法在适宜生长条件下连续传代30代。分别取第2、10、15、20、25和30代细菌,对其进行染色镜检、生化试验、药敏试验、产纤维素酶特性及动物安全性试验观察。结果传至第30代,细菌的形态、生化特性、产纤维素酶特性及药敏特性均未发生明显变化。结论产纤维素酶解淀粉芽胞杆菌SSY1株稳定性良好,有望成为中药发酵菌种。     

解淀粉芽胞杆菌生物多聚物合成与应用研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)属于芽胞杆菌属,是一种重要的益生菌.该菌对植物病原性微生物具有显著抑制作用,并能促进农作物生长.研究发现,该菌在产生抑菌活性物质的同时,还能产生具有重要应用价值的生物多聚物.就解淀粉芽胞杆菌产生的几种重要生物多聚物,包括γ-聚谷氨酸、胞外多糖、果糖均...     

解淀粉芽胞杆菌分离鉴定及培养优化的研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是芽胞杆菌属的一个种,广泛存在于自然界,具有丰富的生境多样性,其芽胞具有抗逆性,可抵抗不良环境,同时能产生多种抗菌物质,如脂肽、抗菌蛋白和多种酶类,能抗植物病原真菌和有害细菌,该菌能形成生物膜,定植于植物根系,促进植物生长,因此对该菌进行分离鉴定以及培养优化具有重要意义。截至目前,已经从各种生境中分离、鉴定了多种有应用价值的解淀粉芽胞杆菌,通过不同策略对该菌的培养基和培养条件进行优化,使该菌相关功能得以提高。本文综述了近年来对解淀粉芽胞杆菌的生境多样性、分离鉴定及培养基和培养条件优化的策略,简要归纳了国内外关于解淀粉芽胞杆菌重要的工业和商业产品,为更好地研究和应用解淀粉芽胞杆菌提供必要的参考和借鉴。     

解淀粉芽胞杆菌TF28产抗菌脂肽培养基优化

采用响应面方法对解淀粉芽胞杆菌TF28产抗菌脂肽培养基进行优化,以提高其产量。利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响抗菌脂肽产量的3个主要因素:葡萄糖、硫酸镁和磷酸氢二钠。通过最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,利用响应面分析方法确定显著组份的最佳水平。结果表明,优化后的培养基组份为葡萄糖42.37 g/L,酵母膏2 g/L,牛肉膏2 g/L,硫酸铵2 g/L,硫酸镁2.11 g/L,氯化钙0.1 g/L,硫酸锰0.1 g/L,磷酸二氢钾1.5 g/L,磷酸氢二钠3 g/L,经3次平行试验验证,抗菌脂肽产量为1.75 g/L,比优化前提高了5.25倍。该研究优化了解淀粉芽胞杆菌TF28提高抗菌脂肽产量的培养基,为抗菌脂肽的生产奠定基础。     

芽胞形成相关基因缺失对解淀粉芽胞杆菌生物量及胞外酶表达的影响

解淀粉芽胞杆菌作为公认的安全生产宿主菌(GRAS),在高效表达异源蛋白方面具有巨大的发展潜力和应用前景.本研究以解淀粉芽胞杆菌TCCC111018为出发菌株,通过敲除芽胞形成相关基因(spo0A,sigF和sigE),构建了一系列突变菌株(BA△spo0A,BA△sigF,BA△sigE),并对突变株生物量和胞外酶表达...     

源于解淀粉芽胞杆菌酚酸脱羧酶的克隆与表达

【背景】酚酸脱羧酶催化分解酚酸产生的4-乙烯基酚类物质可用于食品添加剂及香精香料行业,而酚酸脱羧酶的表达水平相对较低,因此,高水平的酚酸脱羧酶是工业规模生产4-乙烯基酚类物质的先决条件。【目的】克隆解淀粉芽胞杆菌的酚酸脱羧酶基因,实现在大肠杆菌中的高效异源表达,分析酚酸脱羧酶的底物特异性,并对其表达条件进行优化。【方法】通过PCR技术获得酚酸脱羧酶的基因,构建重组基因工程菌,将测序结果与其他酚酸脱羧酶序列进行比对,利用IPTG诱导方法高效表达蛋白。将重组酚酸脱羧酶与4种不同的底物进行反应,设计响应面试验对诱导条件进行优化。【结果】酚酸脱羧酶对对香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、芥子酸的比酶活比率为:100:23.33:15.39:10.51。结合与其他酚酸脱羧酶比对结果发现酚酸脱羧酶家族的C末端区域氨基酸序列的变异率最高,这与酚酸脱羧酶的底物特异性和催化机制有关。通过单因素和响应面试验得到酚酸脱羧酶诱导表达的最佳条件为:2×YT培养基,诱导温度30°C,接种量1.78%,诱导时机3.8 h,IPTG1.25mmol/L,诱导时间18h,此时预测酶活和实际酶活分别为47.61IU/mL和47.55...     

解淀粉芽胞杆菌BaX030的分离鉴定及抗菌功能

摘要:【目的】芽胞杆菌是微生物活性物的重要来源,从全国各地采集的72份土壤样品中分离出339株芽胞杆菌,研究各菌株抑菌活性,分离纯化抑菌活性物,为丰富芽胞杆菌菌种资源和微生物次级代谢物的挖掘奠定实际应用基础。【方法】采用水浴加热和稀释平板涂布等方法从河南花生地采集的土壤中筛选得到一株具有很强抑菌活性的芽胞杆菌,结合形态观察、生理生化特征和16S rRNA基因序列同源性比对分析,对该菌株进行鉴定。丙酮沉淀、葡聚糖凝胶柱层析、C18反相柱层析得到Bacillus amyloliquefaciens X030抑菌活性物,LC-MS/MS鉴定其分子量。利用滤纸片扩散法和平板对峙培养法测定抑菌谱及拮抗性质。【结果】筛选分离得到一株解淀粉芽胞杆菌,归类并命名为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens X030。BaX030对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白色念珠菌(Candida albicans)、酵母菌( Saccharomycetes)有较强抑制效果,对水稻稻瘟病菌(Pyriculariaoryzae)、辣椒尖胞炭疽病菌(Chili pointed cell anthrax)、枇杷炭疽病菌(Gloeosporium eriobotryae speg)、烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica)有良好拮抗活性。初步确定BaX030产生的抑菌活性物为多肽类化合物。【结论】分离得到的B． amyloliquefaciens X030产生了一个对病原细菌具有较强抑制作用的多肽,同时该菌株在拮抗植物病原真菌方面也有明显的效果。     

一株抗真菌解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其发酵条件的初步研究

从堆肥中分离到一株对植物病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)具有强烈抗菌活性并具有较广抗菌谱的细菌Q-12菌株。通过形态观察、生理生化实验1、6S rDNA同源性序列分析以及部分特异性基因序列分析,鉴定该菌为解淀粉芽孢杆菌。该菌的最适培养基组成为:葡萄糖5g/L,NH4Cl 1g/L,牛肉膏0.8g/L,氯化镁5g/L。最适培养温度为33℃,最适培养pH为6.0,最适培养时间为40h。     

Environmental dynamics of Bacillus amyloliquefaciens CCMI 1051 antifungal activity under different nitrogen patterns

Aims: The aim of this study was to evaluate the influence of environmental conditions on the antifungal activity of the Bacillus sp. CCMI 1053 cultures. Methods and Results: The electrospray ionization mass spectra (ESI‐MS) analysis was used to detect the active peptides produced by Bacillus amyloliquefaciens CCMI 1051 cultures in a glucose‐containing medium to which four different nitrogen sources were added. The cultures produced different patterns of Bacillus sporulation and distinct antifungal activity of the cell‐free culture broths. Conclusions: The highest sporulation obtained corresponds to higher antifungal activity when it is formed after 3 days of microbial growth. The antifungal activity against Trichoderma harzianum CCMI 783 is more influenced by the concentration on the nitrogen source than the culture time of incubation. The association of nitrogen concentration and the time of incubation is particularly relevant in the expression of the antifungal activity. Significance and Impact of the Study: The present findings allow the reduction of the use of chemical pesticides and to limit some plant diseases. The association of the nitrogen source and the time of incubation is a novelty, which would improve the production of secondary metabolites. Both economical and environmental benefits arise from the study.     

解淀粉芽孢杆菌NK10.BAhjaWT抑真菌作用的研究

芽孢杆菌属以多产抗菌素闻名。通过筛选几十株不同来源的芽孢杆菌, 获得1株具有强抑真菌活性的芽孢杆菌。经过16S rDNA检测与Biolog分析, 确定此株菌为解淀粉芽孢杆菌。本实验对摇瓶发酵的条件进行了优化, 经过对发酵上清液硫酸铵盐析、透析、真空冷冻干燥获得粗提蛋白。并对粗蛋白的热稳定性、pH稳定性、抗蛋白酶水解能力、离子稳定性以及抑真菌谱进行了研究, 最后使用扫描电镜对抑真菌机制进行了探索。     

解淀粉芽孢杆菌NK10.BAhjaWT抑真菌作用的研究

芽孢杆菌属以多产抗菌素闻名.通过筛选几十株不同来源的芽孢杆菌,获得1株具有强抑真菌活性的芽孢杆菌.经过16S rDNA检测与Biolog分析,确定此株菌为解淀粉芽孢杆菌.本实验对摇瓶发酵的条件进行了优化,经过对发酵上清液硫酸铵盐析、透析,真空冷冻干燥获得粗提蛋白.并对粗蛋白的热稳定性、pH稳定性、抗蛋白酶水解能力、离子稳定性以及抑真菌谱进行了研究,最后使用扫描电镜对抑真菌机制进行了探索.     

Production of an antifungal protein for control of Colletotrichum lagenarium by Bacillus amyloliquefaciens MET0908

A plant pathogenic fungus, Colletotrichum lagenarium, causing watermelon anthracnose, was isolated from naturally infected leaves, stems, and fruits of watermelon. A bacterial strain, MET0908, showing a potent antifungal activity against C. lagenarium, was isolated from soil. An antifungal protein was purified by 30% ammonium sulfate saturation and concentrated using Centricon 10, DEAE-Sepharose(TM) Fast Flow column and Sephacryl S-100 gel filtration chromatography. The molecular weight of the purified protein was estimated as 40 kDa by SDS-PAGE. The purified protein was stable at 80 degrees C for 20 min and exhibited a broad spectrum of antifungal activity against various plant pathogenic fungi. Confocal microscopy image analysis and scanning electron microscopy showed that the protein acted on the cell wall of C. lagenarium. The purified antifungal protein exhibited beta-1,3-glucanase activity. The N-terminal amino acid sequence of the purified protein was determined as Ser-Lys-Ile-x-Ile-Asn-Ile-Asn-Ile-x-Gln-Ala-Pro-Ala-Pro-x-Ala. A search of the sequence with NCBI BLAST showed no significant homology with any known proteins, suggesting that the purified protein may be novel.     

DKPs对解淀粉芽孢杆菌Q-426抗菌活性物质基因表达量的影响

目的:解淀粉芽孢杆菌Q-426在其生长过程中能够产生芬枯草菌素、依枯草菌素、枯草杆菌素等多种脂肽类抗菌物质。利用实时荧光定量PCR的方法考察细菌群体感应信号分子二酮哌嗪类化合物(diketopiperazines, DKPs)对脂肽类抗菌物质合成的调控作用。方法:当Q-426菌进入对数生长期中期,向发酵液中加入终浓度为5 mg/L的DKPs,并继续培养至48 h,并利用实时荧光定量PCR的方法进行抗菌物质mRNA表达水平的定量分析。结果:二酮哌嗪类化合物能够抑制抗菌活性物质相关基因的表达。     

解淀粉芽孢杆菌抗菌活性物质的分离纯化及抑菌活性研究

植物真菌病害给农业生产带来了巨大损失,因此对生物农药的开发迫在眉睫。从堆肥中分离得到一株解淀粉芽孢杆菌,它具有强烈的抗真菌活性。其发酵液经硫酸胺沉淀得到粗提液,粗提液经Hiprep 26/10 Desalting,HiLoad 26/10 Q Sepharose和HPLC多步柱层析,分离纯化得到一种抗真菌活性物质。ESI-MS质谱法测得其分子量为1498 Da。经活性检测发现,该纯物质对尖孢镰刀菌、草莓蛇病菌等植物病原真菌具有很强的抑制作用,对毛霉、黑曲霉等食品腐败菌也有抑制作用。经过显微镜观测,该物质可造成草莓蛇病菌菌丝生长异常,表现在菌丝弯曲,顶端膨大,分生孢子数量减少。     

普鲁兰酶基因在解淀粉芽孢杆菌BF7658菌株中的分泌表达

根据文献报道的核苷酸序列合成Bacillus deramificans普鲁兰酶成熟肽编码基因BdP。将BdP基因插入芽孢杆菌分泌表达载体pUC980信号肽编码区下游,获得重组质粒pUC980-BdP,重组质粒转化中温α-淀粉酶生产菌解淀粉芽孢杆菌BF7658菌株。摇瓶发酵实验表明,重组转化子发酵液有明显普鲁兰酶酶活,约48h酶活达到最高水平,为2．8ASPU／mL。酶学性质分析表明,重组酶最适作用温度约为60℃,最适反应pH为5．0,60℃保温3h仍保存50％的活性。重组酶性质适合淀粉糖化工艺的要求。