响应面法优化海洋放线菌Streptomyces sp. YT-10抗菌物质的发酵条件

以啤酒酵母为指示菌,研究了海洋放线菌YT-10产抗菌物质的发酵条件。利用Plackett-Burman设计对影响YT-10产抗菌物质的因素的效应进行评价,筛选出具有显著效应的三个因素:葡萄糖、黄豆粉和氯化钠。利用响应面中心旋转组合设计优化三个显著因素,确定了葡萄糖,黄豆粉和氯化钠浓度分别为0.7%,1.3%,0.952%。优化后抑菌圈直径可达32.6mm,比原来增加了34.7%。     

具有群体感应抑制活性的海洋细菌的筛选

【目的】从海洋环境中筛选出能有效抑制细菌群体感应的活性菌株,为以致病菌群体感应为靶点的新型疗法提供新的天然产物资源。【方法】以紫色杆菌(Chromobacteriumviolaceum)为报告菌,采用滤纸片法和双层软琼脂法相结合的筛选模型进行群体感应抑制活性菌的筛选。【结果】通过对美国圣璜岛海域海绵中分离出来的272株海洋细菌群体感应抑制活性的筛选,得到了具有抑制紫色杆菌素产生的细菌51株,其中74号菌株抑制效果最好,具有进一步研究的价值。【结论】海洋细菌中有很多具有抑制细菌群体感应效应的菌株,是天然群体感应抑制剂的潜在来源。     

具细菌群体感应抑制活性海洋细菌的筛选鉴定

目的:从海洋环境中筛选对细菌群体感应有抑制作用的活性菌株,为以致病菌群体感应系统为靶点的新型疗法提供新的药用资源。方法:从海水中分离纯化细菌菌株,采用根癌农杆菌平板筛选模型筛选细菌群体感应抑制活性细菌,对筛选出的海洋细菌进行生理生化和16S rDNA序列测定,根据《伯杰氏手册》进行菌种分类鉴定。结果:从217株海洋细菌中筛选出1株能显著抑制细菌群体感应效应的海洋细菌Y2,该海洋细菌具有蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)的典型特征,其16S rDNA序列与GenBank中蜡样芽孢杆菌16S rDNA的部分序列有100%的同源性。结论:海洋环境中也存在具有抑制细菌群体感应活性的微生物。     

群体感应抑制活性海洋细菌的筛选与鉴定

从黄海青岛海域海洋污泥中分离纯化微生物菌株,然后采用紫色色杆菌(Chromobacterium violaceum) 为指示菌株,检测其代谢产物的群体感应(Quorum sensing) 抑制活性,并对具有抑制功能的细菌菌株进行16S rDNA分子鉴定及生理生化特征分析.结果表明,1株蜡样芽孢杆菌和1株水莱茵海默氏菌具有较强的细菌群体感应抑制活性,分别命名为Bacillus cereus QSI01和Rheinheimera aquimaris QSI02.从海洋环境中筛选的具有细菌群体感应抑制活性的菌株,为以致病菌群体感应系统为靶点的新型药物的研发提供了菌种资源.     

具有群体感应抑制活性海洋放线菌的分离和鉴定

群体感应系统在许多致病菌的致病过程中发挥了重要的作用, 可作为开发新型抗菌药物的理想的靶标, 筛选高效的群体感应抑制剂有望成为解决细菌耐药问题的一个有效途径。我们从胶州湾海泥中分离得到放线菌47株, 其发酵提取物经紫色杆菌CV026模型筛选后, 发现放线菌WA-7提取物具有群体感应抑制活性, 且在有效浓度时对细菌的生长没有影响。16S rDNA分析表明WA-7应属于Streptomyces属。进一步研究表明, WA-7提取物能够显著降低紫色杆菌受群体感应调节的紫色菌素产量和相关蛋白酶的表达量, 且呈浓度依赖性。     

具有细菌群体感应抑制活性海洋来源真菌的筛选鉴定

许多致病菌的致病机制依赖于群体感应系统的调控,经实验证明群体感应系统突变或缺失的菌株致病能力显著下降,筛选高效的群体感应抑制剂有望成为解决细菌感染以及细菌耐药性问题的一个有效途径。从海洋软体动物体内分离海洋真菌69株,发酵液粗提物经QSIS2 (Quorum Sensing Inhibitor Selector 2) 筛选模型和紫色杆菌CV026指示菌株筛选后得到编号QY013的粗提物具有群体感应抑制活性,进一步实验表明该粗提物能够显著降低铜绿假单胞菌群体感应调控的毒力因子绿脓菌素的产量,以及紫色杆菌群体感应调控的紫色菌素的产量,且在有效浓度范围内对细菌生长不产生影响。形态学特征和18S rDNA序列分析表明菌株QY013为Penicillium属。文中筛选到一株具有细菌群体感应抑制活性的海洋来源真菌,其发酵液粗提物中的有效活性成分可用于新型抗菌药物的研究。     

海洋Cellulophaga sp.QY201产生L-卡拉胶酶的发酵条件优化

目的:通过发酵条件优化,提高海洋Cellulophaga sp.QY201的L-卡拉胶酶产量.方法:采用正交试验分别时发酵条件、培养基配方进行优化.结果:该茵株最适培养基配方为(w/v):3%NaCl、0.5%MgSO4·7H2O、0.02%CaCl2、0.01%KCl、0.002%FeSO4、0.25%CaSein、0.15%Na2HPO4,0.2%NaNO3、0.25%L-卡拉胶.最佳培养条件为:培养基体积为70ml/250ml三角瓶,接种量为1%,25℃,90 r/min培养36 h.优化后酶活最高可迭2.64 U/ml,较优化前提高了22倍.结论:QY201最佳发酵条件的建立,为L-卡拉胶酶的大规模生产创造了条件.     

响应面法优化重组工程菌的发酵工艺条件

目的：对基因改造运动发酵单胞菌的发酵工艺条件进行优化,提高重组菌发酵乙醇产量。方法：使用分子克隆实验操作技术构建重组运动发酵单胞菌,以单因素实验为基础,利用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,确定了影响重组菌高产乙醇的三个重要因素。结果：成功构建含有YfdZ、MetB基因和Hsp基因的重组菌Zymomonas mobilis HYM,发酵主要影响因素的最佳条件分别为温度28℃,葡萄糖浓度24%（W/V）,pH7.4。在此优化条件下,Zymomonas mobilis HYM的乙醇产量可高达105.0735g/l,比原始菌株乙醇产量提高16.4%。结论：用中心组合设计和响应面分析法优化重组运动发酵单胞菌的发酵工艺条件,显著提高乙醇产量。     

海洋真菌Diaporthe sp.产真菌环氧二烯发酵条件的优化

从海洋木栖真菌HLY-2分离得到的真菌环氧二烯(Mycoepoxydiene)是新发现的高抗肿瘤活性化合物。通过正交设计,改良普通半海水PD培养基的配方,比较固体和液体两种发酵方法,得到了使该化合物产量大幅提高的最佳培养条件:在固体发酵条件下土豆250g/L,海水300mL/L,葡萄糖30g/L,乳糖50g/L,磷酸二氢钾0·65mmol/L,硫酸铵1g/L,产量高达543mg/L,比普通的PD培养基提高了43倍,也比液体发酵的最高产量提高了近15倍。同时还对固体发酵和液体发酵造成的产量差异进行了分析。并检验了发酵产物的抗肿瘤活性。     

基于PKS和NRPS基因的海洋来源抗病原菌活性菌株筛选及其代谢产物活性分析

基于聚酮合成酶基因(polyketide synthases gene,PKS)和非核糖体多肽合成酶基因(non ribosomal polypeptide synthase gene,NRPS),本研究从77株分离于北冰洋海泥的菌株中筛选出1株具有较高抗病原菌活性的菌株并对其进行了菌种鉴定。通过优化培养基组成和发酵条件提高了该菌株活性代谢产物的产量,并利用高分辨率质谱(high resolution mass spectrometry,HRMS)、核磁氢谱(¹H nuclear magnetic hydrogen,¹H NMR)和碳谱(¹³C NMR)对其主要代谢产物进行了结构鉴定。测定了该菌株主要代谢产物的抗菌谱及代谢产物对黄瓜枯萎病的影响。研究结果表明,该菌株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),其对植物具有一定的促生作用。当发酵条件为麦芽糖5g/L、胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、温度30℃、转速150r/min、发酵时间60h时,该菌株代谢产物的抑菌圈直径由(16.23±0.42)mm提高至(24.42±0.57)mm。菌株代谢产物含有大环内酯类化合物macrolactin A,其对多种病原细菌和真菌具有明显拮抗作用。黄瓜幼苗实验表明,该菌株代谢产物对黄瓜枯萎病具有防护作用,其作为生防菌剂具有一定的开发应用潜力。     

一株高产洛伐他汀红曲霉的筛选与液态发酵条件优化

【背景】洛伐他汀(lovastatin)是红曲霉的次生代谢产物,是重要的临床用降血脂药物。在液态发酵条件下,红曲霉的洛伐他汀产量较低,难以满足工业化生产的要求。【目的】筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,并通过优化液态发酵条件提高洛伐他汀的产量。【方法】从红曲米中筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,依据形态学特征、生理生化特性及18S rRNA基因序列分析对分离菌株进行鉴定;通过响应面法对其产洛伐他汀的液态发酵条件进行优化。【结果】获得一株产洛伐他汀的紫红曲霉(Monascus purpureus M4),该菌在甘油57.80g/L、酵母浸粉5.52 g/L、接种量为6.90%条件下,洛伐他汀产量(173.60 mg/L)较优化前提高了4.8倍。【结论】菌株M4产洛伐他汀最优液态发酵条件的建立,为洛伐他汀的大规模生产及该菌株的工业化应用提供了技术支撑。     

一株产丁酸羊源拜氏梭菌的筛选及其培养条件优化

【背景】人类和动物消化道内栖息着极其复杂和多样化的微生物群落,这些微生物群落分布在肠道的不同位置并执行着特定的功能。近年来,产丁酸菌逐渐成为微生物领域的研究热点,产丁酸菌主要为产芽孢革兰氏阳性厌氧菌,对肠道健康有重要意义。【目的】从反刍动物瘤胃中筛选出产丁酸菌株并研究其生长特性,进一步优化其培养条件,从而提高产丁酸菌的丁酸产量。【方法】以绵羊瘤胃内容物为样品,运用稀释涂布法进行产丁酸菌的筛选,通过形态学观察和16S rRNA基因序列分析等方法对菌株进行鉴定。通过单因素试验与Box-Behnken design试验相结合,对培养条件进行优化,确定筛选菌株在梭菌增殖培养基(reinforced clostridium medium,RCM)中的最佳产酸培养条件。【结果】经过筛选鉴定得到的菌株为梭菌属的拜氏梭菌(clostridium beijerinckii,CB),命名为拜氏梭菌R8(CB.R8)。对拜氏梭菌R8的培养条件进行优化,得出该菌株在接种量为1.22%、温度为38.45℃、pH6.08和培养时间为64.67h的条件下丁酸产量为2.48g/L。【结论】筛选到1株拜氏梭菌R8,该菌能够在RCM培养基中生长并代谢产生丁酸,具备较高的应用价值。     

一株烟草疫霉拮抗菌MC4-2的鉴定、发酵条件优化及防效测定

[背景] 烟草黑胫病是由烟草疫霉（Phytophthora parasitica var.nicotianae）引起的真菌性病害,给我国烟叶生产带来了巨大损失。[目的] 在美洲大蠊肠道中分离并获得一株对烟草疫霉具有拮抗作用的菌株MC4-2,拟进一步明确该菌株的分类地位、优化发酵条件及对真菌性病害的防治效果。[方法] 通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列等方法对菌株MC4-2进行鉴定;以细菌发酵液在波长为600 nm时的OD值为指标,采用单因素和正交试验的方法对菌株MC4-2的发酵培养基和发酵条件进行优化;通过在温室内进行盆栽防效试验,明确了该菌株对烟草黑胫病的防治效果。[结果] 通过平板对峙试验发现菌株MC4-2对烟草疫霉有较好的抑制效果,抑制率可达到64.04%;16S rRNA基因序列分析表明菌株MC4-2与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）相似度达到99%,形态特征和生理生化特征与该菌也基本符合;其优化培养基配方为：蛋白胨1.0 g、酵母浸粉1.0 g、蔗糖1.5 g、蒸馏水100 mL;最佳发酵条件为接种量8%、装液量30 mL、初始pH 6.0、转速210 r/min、温度32 ℃、培养时间60 h、光照时间12 h/d;室内盆栽试验结果表明,菌株MC4-2对烟草黑胫病的平均防效可达到63.86%。[结论] 为利用枯草芽孢杆菌MC4-2进行生物防治提供了重要参考依据。     

一株花椒根腐病拮抗菌的筛选、发酵条件及其抑菌物质的初步分析

【背景】腐皮镰孢(Fusarium solani)是陇南花椒根腐病的主要病原物,是危害花椒生产的重要原因之一。【目的】筛选拮抗腐皮镰孢的生防菌株,为开发防治花椒根腐病的微生物农药提供新的生物资源。【方法】采用平板对峙法结合16S rRNA基因序列分析等方法从花椒根围中分离具有较强抑菌效果的细菌并进行筛选鉴定;通过Box-Benhnken中心组合设计试验探究该菌最佳发酵条件;采用液质联用(LC-MS)方法对该菌发酵液的有机溶剂提取相进行非靶向代谢组学分析及KEGG、Lipidmaps数据库注释。【结果】分离筛选出一株拮抗菌株贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) W-1,该菌株对腐皮镰孢的抑菌率为89%,对藤仓赤霉(Gibberella fujikuroi)、禾谷镰孢(Fusarium graminearum)、梅毒镰孢(Fusarium syphilis)、层生镰孢(Fusarium proliferatum)和松针刺盘孢(Colletotrichum fioriniae)的抑制率为57%-90%。优化后W-1的最佳发酵条件为pH值6.5、温度30℃、接种量5%、转速...     

附子白绢病菌拮抗菌的鉴定、发酵条件优化及抑菌效果

【背景】附子白绢病是由齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii)引起的一种土传细菌性病害,该病原菌严重影响附子的生产。【目的】筛选出对附子白绢病具有生防效果的菌株,并将其用于病害防治。【方法】利用平板涂布法和划线法从黄粉虫蛹体分离菌株,平板对峙法筛选对齐整小核菌具有较强拮抗能力的菌株,通过形态学观察、生理生化试验、16S rRNA基因测序分析确定其分类地位;以单因素试验对发酵条件进行优化,并初步测定拮抗菌的菌悬液、挥发性气体和发酵液对齐整小核菌菌丝的抑制效果。【结果】筛选出的拮抗菌株将其编号为N2,初步鉴定为暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis);菌株N2最佳培养基配方(g/L)：胰蛋白胨10.0,酵母浸粉5.0,蔗糖20.0;最佳培养条件：初始pH 6.0,温度36℃,转速240 r/min,装液量30 mL,接菌量0.05%;其菌悬液、挥发性气体和发酵液均能有效抑制白绢病菌菌丝的生长;胞外酶测定结果显示该菌株可产生蛋白酶和纤维素酶,不产嗜铁素。【结论】菌株N2对附子白绢病具有较好的抑制效果,在生物防治中具有较好的应用潜力和较高的研究价值。     

利用响应面法优化固氮类芽孢杆菌Paenibacillus sp.1–49的发酵培养基（英文）北大核心CSCD

【目的】固氮类芽孢杆菌Paenibacillus sp.1–49是本实验室分离的具有潜在生物肥料价值的微生物菌剂。该菌在常见的培养基中不能高效生长(OD_(600)≤1)。本文拟优化发酵培养基成分以获得最大菌体生物量。【方法】运用响应面分析中的因素筛选实验设计和最陡爬坡实验以及中心复合设计法,对菌株的发酵培养基进行了响应面优化。【结果】利用响应面优化法最终确定了菌株最佳培养基:蔗糖36.22g/L,Tryptone 5.31 g/L,Yeast Extract 10.92 g/L,Mg SO_4 0.51 g/L,Na Cl 3.5 g/L,Na_2Mo O_4 0.02 g/L,FeS O_4 0.02 g/L。通过摇瓶发酵后菌体OD600=10.280,达到预测值的94.6%。【结论】利用响应面法成功地对Paenibacillus sp.1-49的发酵培养基进行了优化,为该菌株和其他类芽孢杆菌的大规模发酵提供了参考。     

海藻酸裂解酶高产菌株Microbulbifer sp.SH-1的分离、鉴定及其产酶条件优化

【目的】筛选一株海藻酸裂解酶高产菌株,并通过优化产酶条件提高海藻酸裂解酶活性。【方法】以海藻酸钠为唯一碳源的培养基,对福建漳州滨海土壤中的微生物进行筛选和分离,获得海藻酸裂解酶高产菌株;依据形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析对目的菌株进行鉴定;然后通过单因素和正交试验对其产酶条件进行优化。【结果】十六烷基吡啶(CPC)染色得到4株透明圈与菌落直径比值(D/d)3的菌株;DNS法测定4菌株发酵液中海藻酸裂解酶活力,其中菌株SH-1的海藻酸裂解酶活性最高,达到315.52 U/mL;经形态、生理生化和16S rDNA测序鉴定,将其命名为Microbulbifer sp. SH-1;通过单因素和正交试验优化,确定该菌株最适产酶培养基为:海藻酸钠10 g/L,NaCl 5 g/L,(NH_4)_2SO_45g/L,MgSO_40.2g/L,K_2HPO_41g/L,FeSO_40.02g/L。对培养条件的进一步优化结果发现,在初始pH 7.5、温度32°C条件下,以1%的接种量将SH-1菌株接入50 mL优化培养基中,240 r/min转速下振荡培养24 h,SH-1菌株产酶最大活性可达757.90 U/mL,比优化前提高了2.4倍。【结论】SH-1最佳产酶条件的建立,为海藻酸裂解酶的大规模制备以及更深层次研究提供了试验基础和理论依据。     

一株番茄青枯病菌拮抗细菌的筛选、发酵条件优化及田间小区防效

[背景]番茄青枯病是由青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种土传细菌性病害,该病原菌严重影响番茄的生产。[目的]筛选番茄青枯病的生防细菌,并将其用于病害防治。[方法]采用抑菌圈法、琼脂扩散法从湖南衡阳青枯病发病田的健康番茄根际土壤筛选对青枯劳尔氏菌具有较强拮抗能力的菌株,通过形态学观察、生理生化试验、16S rRNA基因和gyrA基因测序分析确定其分类地位;以单因素试验和正交试验对发酵条件进行优化;通过田间小区试验初探其防效。[结果]筛选的菌株TR-1被初步鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensislezensis);菌株TR-1最佳培养基配方(g/L):可溶性淀粉20.0,大豆蛋白胨10.0,磷酸氢二钾5.0;最佳发酵条件:pH6.0-7.0,温度30-33℃,摇床转速160 r/min,发酵时长48 h,优化后TR-1无菌发酵上清液对青枯菌抑菌圈直径达2.95 cm,约为优化前的2倍;其田间小区防效为60.30%。[结论]通过对菌株TR-1发酵条件进行优化可大大提升其发酵液抑菌效果,而且菌株TR-1在田间小区试验中对番茄青枯病防效优...     

粘细菌Corallococcus sp. strain EGB及其培养发酵液的安全性评估

【目的】研究粘细菌Corallococcus sp. strain EGB及其细胞培养发酵液的毒理安全性,为菌株EGB作为新型生防微生物菌剂的开发和环境施用安全性提供一定的科学基础。【方法】通过Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠睾丸染色体畸变试验测定粘细菌EGB菌体及其细胞培养发酵液的遗传毒性;通过经口灌胃的方式测定粘细菌EGB菌体及其细胞培养发酵液对ICR小鼠的急性毒性和28d亚急性毒性。【结果】Ames试验、微核试验和精母细胞染色体畸变试验结果表明,与对照组相比,EGB菌体及其细胞培养发酵液无基因突变能力,对ICR小鼠无明显的遗传毒性。EGB菌体及其细胞培养发酵液对ICR小鼠的急性经口半致死剂量(LD50)>10g/kg BW (body weight);连续灌胃28 d后,处理组ICR小鼠的体重变化、采食饮水、血液生化指标、血常规、主要脏器指数和主要器官病理切片与对照组相比无显著差异(P<0.05)。【结论】粘细菌EGB菌体及其细胞培养发酵液的毒理安全性属于无毒类别,粘细菌的生物安全性使其在工农业领域的植物病害控制和生物转化等方面具有潜在的应用价值。