培养条件对双歧杆菌EPS各组分产量及比例的影响

【目的】动物双歧杆菌RH产生的胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)经阴离子交换柱层析可获得EPSa和EPSb两个组分。得到可提高EPS的总产量, 尤其是EPSb产量的最佳培养基和培养条件。【方法】对培养基类型、氮源、碳源、碳源浓度、培养基初始pH值、培养温度和时间对双歧杆菌EPSa和EPSb产量的影响进行分析。【结果】在初始pH值调整为7.0的含5%蔗糖的PTYG培养基上, 在35 °C温度下厌氧培养60 h时动物双歧杆菌RH的EPSa和EPSb产量分别为0.982±0.003 g/L和0.312±0.001 g/L。【结论】在上述条件下EPS总产量高且可获得较多的EPSb。     

一株产胞外多糖海洋弧菌的分离鉴定及其多糖抗肿瘤活性初步研究

为初步探究广西北部湾海洋细菌所产胞外多糖(Extracellular polysaccharide,EPS)的生物学活性,通过LB-苯胺蓝培养基分离产EPS的海洋细菌,苯酚-硫酸法测定EPS产量,16S r DNA法鉴定多糖产量较高的菌株,通过凝胶渗透色谱测定多糖分子量,红外光谱分析该多糖的结构;最后运用MTT(噻唑蓝)法测定该EPS对Vero细胞的毒性,以及对He La细胞的抑制作用。结果显示,从海水及红树林泥样中共分离获得167株产EPS的海洋细菌,其中一株BHc-09 EPS产量较高,达0.306 mg/m L,通过16S r DNA序列分析鉴定BHc-09为弧菌属,其EPS分子量约为184.5 k D,结构中含有糖醛酸;该胞外多糖对正常Vero细胞无毒性而对肿瘤细胞的生长具有明显的抑制作用。     

乳酸菌胞外多糖产生菌的 筛选与初步研究

目的从牧区传统乳制品中分离获得胞外多糖产量较高的菌株,并对胞外多糖的结构和功效进行初步研究,以期能为将来生产乳酸菌胞外多糖的可行性提供数据和依据。方法通过涂布平板法从内蒙古传统发酵乳制品中分离乳酸菌,并测定胞外多糖产出量,从中筛选胞外多糖高产菌株,通过生理生化试验和16S rRNA测序鉴定菌株。采用紫外光谱法和高效液相色谱法对胞外多糖的结构进行初步分析。通过测定胞外多糖的吸湿能力和保湿能力初步评价其吸湿保湿性能。结果共分离出90株菌株,筛选出1株胞外多糖高产菌株,并鉴定出该菌株为嗜热链球菌。通过分析得出该菌株产生的胞外多糖主要由4种单糖组成,分别为甘露糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖,其摩尔比为0.25∶3.10∶3.70∶0.10,分子量范围为1.897×10~6～7.257×10~6 Da。通过保湿性能的测定,初步确定该嗜热链球菌产生的胞外多糖有良好的保湿性。结论本实验筛选出的胞外多糖高产菌株嗜热链球菌属于益生菌,有广泛的应用价值。     

两歧双歧杆菌胞外多糖对胃癌细胞及hTERT的影响

【目的】研究从双歧杆菌属两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)提取的细胞表面成分胞外多糖(Exopolysaccharide, B.EPS)对人胃癌细胞BGC-823的生长抑制作用及对端粒酶限速因子hTERT活性的影响。【方法】将三种不同浓度B.EPS体外作用于胃癌细胞BGC823,MTT法检测细胞生长抑制率并辅以形态学观察;异硫氰酸盐(FITC)联合PI染色,通过流式细胞术检测肿瘤细胞初期调亡情况;肿瘤细胞端粒酶限速因子hTERT mRNA经RT-PCR检测B.EPS对端粒酶活性抑制作用;通过荧光分光光度计显示B.EPS 对胃癌细胞作用后胞内Ca2+含量变化。【结果】经过检测发现,B.EPS对人胃癌细胞BGC823的生长显著抑制(P＜0.05)呈剂量时间反应关系;细胞中hTERT mRNA在B.EPS的作用下表达降低(P＜0.05),有一定剂量效应关系;随着B.EPS对肿瘤细胞的抑制,细胞内Ca2+含量显著增加(P＜0.05)。【结论】B.EPS诱导人胃癌细胞BGC823调亡的机制可能与改变肿瘤细胞端粒酶限速因子hTERT mRNA表达量和细胞内钙离子浓度有关。     

两歧双歧杆菌胞外多糖对胃癌细胞及端粒酶逆转录酶的影响

[目的]研究从双歧杆菌属两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)提取的细胞表面成分胞外多糖(Exopolysaccharide, B. EPS)对人胃癌细胞BGC-823的生长抑制作用及对端粒酶限速因子hTERT活性的影响.[方法]将3种不同浓度B.EPS体外作用于胃癌细胞BGC-823,MTT法检测细胞生长抑制率并辅以形态学观察;异硫氰酸盐(FITC)联合PI染色,通过流式细胞术检测肿瘤细胞初期调亡情况;肿瘤细胞端粒酶限速因子hTERT mRNA经RT-PCR检测B.EPS对端粒酶活性抑制作用;通过荧光分光光度计显示B.EPS对胃癌细胞作用后胞内Ca2+含量变化.[结果]经过检测发现,B.EPS对人胃癌细胞BGC823的生长显著抑制(P<0.05)呈剂量时间反应关系;细胞中hTERT mRNA在B.EPS的作用下表达降低(P<0.05),有一定剂量效应关系;随着B.EPS对肿瘤细胞的抑制,细胞内Ca2+含量显著增加(P<0.05).[结论] B.EPS诱导人胃癌细胞BGC-823调亡的机制可能与改变肿瘤细胞端粒酶限速因子hTERT mRNA表达量和细胞内钙离子浓度有关.     

双歧杆菌胞外多糖研究进展

双歧杆菌是一种众所周知、使用范围很广的商用益生菌,其生长繁殖贯穿人的整个生命过程。有研究表明双歧杆菌具有益生功能的主要分子机制依赖于双歧杆菌自身分泌的胞外多糖。尽管一些细菌胞外多糖已经商业化用于食品和医药保健品等领域,如黄原胶、透明质酸和右旋糖苷等,但双歧杆菌等常用益生菌的胞外多糖还鲜见有商业化应用的报道。本文综述了双歧杆菌胞外多糖的合成分子机制、单糖组成及其理化性质,分析了双歧杆菌胞外多糖对肠道菌群的调节作用,阐述了双歧杆菌胞外多糖在抗氧化、改善和提高宿主免疫、抗过敏、抗肿瘤以及降低胆固醇等方面所体现出的益生功能。同时也对双歧杆菌胞外多糖分子机制研究和产业化开发方面存在的一些问题进行了讨论。     

产胞外多糖酵母菌株的筛选鉴定及发酵产糖

【目的】微生物胞外多糖大多具有良好的功能和特性,但对酵母胞外多糖的研究甚少。本研究从自然界中筛选出产胞外多糖的酵母菌株,并对其发酵产糖条件进行初步研究。【方法】利用平板涂布法从自然界中分离得到酵母菌株,苯酚硫酸法测定菌株胞外多糖的产量,筛选出胞外多糖高产菌株,并对其进行5.8SrDNA分类鉴定,最后优化其产糖培养基组成。【结果】对从葡萄、蜜枣、土壤样品中分离得到的132株酵母进行筛选,最终得到3株高产胞外多糖的酵母菌株Z14、Z20和L25。经5.8S rDNA序列测定及系统发育分析,从左优红葡萄中分离得到的Z14和Z20与东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)处于同一分支,相似性达到99%以上;从落叶松近表层土壤分离得到的L25与土生隐球酵母(Cryptococcus humicolus)处于同一分支,相似性为98.8%。经优化,利于Z20胞外多糖合成的最优发酵培养基配方为:葡萄糖8%,(NH4)SO40.2%,KH2PO40.1%,酵母浸粉0.1%,CaCl20.01%。在初始pH6.0,发酵温度28℃,摇床转数160 r/min条件下,在此培养基中发酵4 d后胞外多糖产量可达2.046 g/L,比复筛时的产量1.137 g/L提高了79.9%。【结论】文献已报道某些属的酵母可以生产胞外多糖,经本文研究发现Issatchenkia属的酵母也可以合成胞外多糖,并且改变基础产糖培养基的成分可以显着提高Z20胞外多糖的产量。     

低聚半乳糖对肠道益生菌产胞外多糖作用的研究

旨在研究低聚半乳糖对肠道益生菌产胞外多糖的作用。以低聚半乳糖、葡萄糖、半乳糖和乳糖4种碳源作比较,分别从碳源的利用、胞外多糖的产量和种类及其对有害菌的黏附作用进行研究。结果显示,低聚半乳糖不仅能促进长双歧杆菌和植物乳杆菌的增殖,而且有利于胞外多糖的产生,其含量分别为208.78μg/m L和192.78μg/m L,产生的胞外多糖种类较其他3种碳源更多,对肠道有害菌大肠杆菌具有明显黏附作用。结果证明,与其他3种碳源相比,低聚半乳糖能促进植物乳杆菌和两歧双歧杆菌生成更多的胞外多糖。     

植物乳杆菌C88胞外多糖生物合成基因的克隆及序列比对

乳酸菌胞外多糖能显著改善发酵乳制品及食品的流变学和质构特性.为进一步了解乳酸菌胞外多糖的生物合成途径及调控机制,本研究对参与植物乳杆菌C88胞外多糖生物合成基因簇的部分序列进行了克隆和鉴定.根据GenBank中已报道植物乳杆菌基因序列的保守区域设计特异性引物,扩增出植物乳杆菌C88生物合成蛋白基因(cps4A)序列,并通过染色体步移方法克隆了植物乳杆菌C88 参与胞外多糖合成基因簇的部分序列(4.9 kb).利用生物信息学方法预测基因簇中6个阅读框的结构和功能,结果表明该序列与已报道的乳酸杆菌胞外多糖生物合成基因具有高度的同源性(>96%);对各阅读框功能预测分析发现,这6个基因主要编码参与胞外多糖合成中的多糖合成蛋白、糖链长度检测蛋白、UDP-葡萄糖-4-异构酶和糖基转移酶.本研究将为利用基因工程方法调控多糖的合成和产量提供理论依据.     

两种乳酸菌胞外多糖对人体粪便菌群的影响

目的 在体外利用7名志愿者的新鲜粪便作为来源,选择菊粉作为对照,研究干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37胞外多糖对人体肠道菌群的影响.方法 利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)方法分析样品中菌群组成,高效液相色谱分析培养前后胞外多糖组分变化.结果 与菊粉相比,粪便菌群在添加乳杆菌胞外多糖培养后,Parabacteroides类群细菌明显增加,4名志愿者粪便样品中出现明显的双歧杆菌条带,两种乳杆菌胞外多糖对粪便菌群的影响差异无统计学意义;而添加菊粉培养后,Bacteroides类群细菌的条带明显增加.两种乳杆菌胞外多糖中主要是大分子量的部分被利用.结论 干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37的胞外多糖在体外有调节粪便菌群的作用.     

1株产多糖芽胞杆菌的分子鉴定和诱变选育

以中国农业科学院北京畜牧兽医研究所鸡舍附近土壤为材料,采用稀释平板法对其中的菌株进行分离与纯化培养,并对其进行形态学鉴定和粗多糖提取量的检测,同时对分离得到的菌株进行紫外线和亚硝基胍的诱变。从土壤中分离得到1株产多糖的芽胞杆菌(编号P-30),结合形态学鉴定、16S rRNA序列分析和系统发育树分析结果,确定该菌株为短短芽胞杆菌(Bacillus brevis)。其16S rRNA GenBank登录号为HM185814。经过诱变选育后,获得3株(N-05、N-11、U-01)多糖产量为P-30的1.44、1.44和1.29倍的诱变菌株,具有良好的开发前景。     

产胞外多糖菌株的分离鉴定及其功能研究

微生物产生的胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)可促进大粒径土壤团聚体形成,高产EPS的菌株在土壤改良、促进作物生长方面具有较好的应用前景。【目的】从土壤样品中筛选高产胞外多糖的细菌,研究其在土壤改良、环境适应性、广谱抗病等方面的功能,为制备土壤改良型功能菌剂提供候选菌株。【方法】采用蒽酮硫酸法测定菌株胞外多糖的产量,通过形态学观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列测定确定其分类地位,结合土壤培养试验研究菌株对土壤团聚体形成的影响。【结果】获得3株胞外多糖产量大于500 mg/L的细菌,经鉴定A-5为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),XJ-3为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus),KW3-10为耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans)。菌株A-5、XJ-3、KW3-10处理后,土壤大团聚体(>0.25 mm)含量较对照分别提高了4.07、2.14和3.16倍。3株菌株对疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄链格孢菌(Alternaria solani)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)等多种植物病原菌具有明显的抑制效果,可耐受pH为5-9和NaCl含量1%‒9%的盐碱环境,促进植物生长,其中KW3-10的代谢产物中IAA含量为25.58 mg/L。【结论】菌株A-5、XJ-3、KW3-10可显著促进土壤团粒结构形成,具有较好的广谱抗病性和促生长特性,可作为高效复合功能菌剂的候选菌株。     

嗜热链球菌IMAU20246胞外多糖基因簇及其表达分析北大核心

【目的】嗜热链球菌IMAU20246是一株具有良好发酵特性且高产胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)的菌株,但其EPS基因簇及合成途径尚不清晰。因此可通过全基因组测序及生物信息学分析菌株基因组序列,探究EPS合成及调控机制。【方法】本实验对嗜热链球菌IMAU20246进行全基因组测序并进行生物信息学分析,解析EPS生物合成相关基因簇及EPS合成途径,同时采用实时荧光定量PCR技术(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)对其不同时间点EPS基因簇的表达进行定量分析。【结果】嗜热链球菌IMAU20246基因组中有一个18.1 kb的EPS生物合成基因簇,编码15个与EPS生物合成相关的基因。嗜热链球菌IMAU20246通过转运葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖、乳糖、海藻糖、纤维二糖及蔗糖合成UDP-葡萄糖、dTDP-葡萄糖、dTDP-鼠李糖、UDP-半乳糖、UDP-呋喃半乳糖、UDP-N-乙酰葡萄糖胺和UDP-N-乙酰半乳糖胺等7种糖核苷酸。qRT-PCR的结果表明,EPS基因簇中的基因在细胞生长阶段均能表达,特别是糖基转移酶基因epsE、epsF、epsH和epsJ在培养6 h时表达量最高,此时EPS产量达到最高。【结论】本研究从基因组解析了嗜热链球菌IMAU20246 EPS基因簇及其合成途径,为菌株的进一步开发提供了理论依据。     

沙漠生物结皮芽孢杆菌产胞外多糖的纯化及其絮凝性的研究

【目的】以新疆古尔班通古特沙漠的生物结皮为样品,通过培养、筛选、分离得到一株高产胞外多糖(EPS)的菌株XJ-27,对XJ-27菌株所产的胞外多糖进行分离纯化,并对其絮凝性进行研究。【方法】利用DEAE sepharose CL-6B阴离子层析和Sephadex G100凝胶层析的方法对胞外多糖进行纯化,通过紫外分析方法和高效凝胶渗透色谱进行纯度的测定,利用高效凝胶渗透色谱法(HP-GPC)测定其分子量,以高岭土为体系对其絮凝性进行研究。【结果】利用层析分离的方法共得到2个胞外多糖的组分,对其中一个组分进一步纯化,得到组分EPS-I。结果表明,EPS-I纯度较高,分子量为575 kD。同时对胞外多糖的絮凝性进行了研究,结果表明该胞外多糖对高岭土为体系的絮凝率为80.4%。【结论】菌株XJ-27产胞外多糖,其胞外多糖具有絮凝性,对该胞外多糖进行分离纯化后,得到分子量为575 kD的多糖组分EPS-I。     

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004菌株wxcA基因与EPS的产量有关

在以前的工作中,采用转座子Tn5 gusA5对野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xcc)8004菌株进行诱变,获得一批胞外多糖(EPS)合成减少的突变体,对这些突变体的Tn5 gusA5的插入位点进行分析后,发现有两株突变体是wxcA基因不同插入位点的突变体。以前认为wxcA基因与脂多糖(LPS)的O-抗原合成有关而与EPS的合成无关。为明确wxc4基因的功能,对8004菌株的wxcA基因进行缺失,获得的△wxcA突变体的EPS产量与野生型菌株相比,减少了50％,并且一段PCR合成的包含wxcA基因的DNA片段能反式互补△wxcA突变体,恢复突变体的EPS产量。这证实了8004菌株的wxcA基因与EPS的合成产量有关。     

一株携带质粒的人两歧双歧杆菌的分离与鉴定

目的:分离携带天然质粒的人双歧杆菌.方法:用自制的改良型Blb双歧杆菌选择培养基,从人新鲜粪便分离双歧杆菌,对初步质粒检测阳性的单菌落通过糖发酵试验、(G C)mol%测定和16S rDNA序列分析,进行菌株鉴定.结果:筛选到一株携带天然质粒的人双歧杆菌,编号B200304,在1.0%琼脂糖凝胶上,测得质粒的相对分子质量约为22 kb.通过对该菌株的形态学观察和糖发酵试验等生理生化特征研究,证明该菌株为两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum);HPLC法测得其(G C)mol%为55.6,16SrDNA序列分析进一步证实该菌株为两歧双歧杆菌.结论:分离得到一株携带天然质粒的人两歧双歧杆菌新菌株.     

一种双歧杆菌胞外多糖免疫调节功能研究

根据保健食品功能评价规范?功能学评价程序研究一种双歧杆菌胞外多糖(Bifidobacterium spp. exopolysaccharide, EPS)的免疫调节功能。通过脾淋巴细胞增殖反应、绵羊红细胞诱导小鼠迟发型变态反应(DTH)、血清溶血素测定以及巨噬细胞吞噬实验探讨该EPS的免疫调节活性。EPS分别以高、中、低剂量组连续口服给药10天, 结果发现低剂量的EPS[100 mg/(kg·d)]可以促进脾淋巴细胞增殖; 高、中、低剂量对绵羊红细胞诱导的小鼠迟发型变态反应均无促进作用; 但是, EPS 高、中、低剂量组均能明显提高小鼠血清半数溶血值HC50以及增强小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的吞噬能力。根据规范可知, 该双歧杆菌EPS 具有一定的免疫调节活性。     

青枯雷尔氏菌胞外多糖合成缺失突变株构建及其生物学特性

【目的】由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的植物青枯病是一种毁灭性土传病害。胞外多糖(extracellular polysaccharides,EPS)是青枯雷尔氏菌关键的致病因子之一。通过构建胞外多糖缺失突变株,研究胞外多糖在青枯病致病中的作用。【方法】从青枯雷尔氏菌FJAT-91的基因组中克隆出胞外多糖合成结构基因epsD同源臂,克隆至自杀性质粒p K18mobsacB,再将庆大霉素抗性基因(Gm)插入同源臂中间,获得重组质粒p K18-epsD。将重组质粒转化至青枯雷尔氏菌FJAT-91感受态细胞中,通过同源重组敲除epsD基因,获得EPS合成缺失的突变株FJAT-91Δeps 。研究突变株与野生菌株在菌落形态、胞外多糖合成、运动能力、定殖能力的差异性。【结果】突变菌株FJAT-91ΔepsD与出发菌株FJAT-91相比:胞外多糖产量显著减少,生长较慢;泳动能力(swimming motility)和群集运动能力(swarming motility)显著降低;在番茄苗根部和茎部的定殖能力显著降低;弱化指数(AI)为0.905,鉴定为无致病力菌株。【结论】胞外多糖在青枯雷尔氏菌的致病中起着关键的作用,本课题研究成果为开发植物疫苗提供了优良的材料与研究基础。     

一株双歧杆菌质粒聚合酶基因的PCR扩增和鉴定

目的PCR扩增人双歧杆菌天然质粒的聚合酶基因。方法用改良型MRS双歧杆菌选择培养基,从人新鲜粪便分离长双歧杆菌,PCR扩增长双歧杆菌质粒聚合酶(Bifidobacterium plasmid polymerase,BPP)基因,对BPP基因检测阳性的PCR产物通过序列分析,进行鉴定。结果人长双歧杆菌天然质粒的聚合酶基因PCR扩增后,经1.0%琼脂糖凝胶电泳,测得BPP基因的相对分子质量约为1.9 kb。通过BLAST序列比对分析与GenBank中相应基因同源性为96%。结论成功克隆了1株双歧杆菌天然质粒的聚合酶基因,为构建与双歧杆菌宿主质粒相适应的载体奠定了基础。