一株节食小鼠肠道优势鼠乳杆菌加速DSS致慢性结肠炎恢复

肠道菌群在炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的发生和发展中扮演着非常重要的角色,补充益生菌有望成为缓解和治疗IBD的有效手段.本研究旨在利用高通量测序技术研究一株从节食小鼠肠道内分离的优势鼠乳杆菌(Lactobacillus murinus)CR147对葡聚糖硫酸钠(dextra...     

培养条件对凝结芽孢杆菌芽孢形成的影响

目的:提高凝结芽孢杆菌芽孢形成率及芽孢数量,为凝结芽孢杆菌芽孢制剂的产业化生产提供理论依据.方法:在摇瓶、15L自动发酵罐中考察了碳源、氮源、无机盐、微量元素Mn2+、pH、温度、接种量、溶氧水平对凝结芽孢杆菌液体培养形成芽孢的影响.结果:芽孢形成的最适培养基组成为:麸皮20g/L,酵母膏5g/L,豆粕粉10g/L,NaCl 5g/L,K2HPO4 3g/L,MnSO4.3g/L;最适培养条件为:初始pH7.0,接种后最适起始芽孢浓度为106CFU/mL,培养温度为40℃,180r/min摇瓶培养,250mL三角瓶中最适装液体积为15mL.在15L自动发酵罐中扩大培养,控制溶氧在30%以上,培养20h,芽孢数量可达5.8×109CFU/mL,芽孢率达96.7%.结论:试验获得的最佳培养条件可进一步应用于生产.     

凝结芽孢杆菌与酵母核苷酸对团头鲂生长和肠道的影响

目的 考察饲料中单独添加凝结芽孢杆菌或与酵母核苷酸联合添加,对团头鲂生长和其肠道的影响.方法 以团头鲂为试验对象随机分为3组,对照组饲喂基础饲料,A试验组饲喂“基础饲料+1 000 mg/kg凝结芽孢杆菌制剂”;B试验组饲喂“基础饲料+1 000 mg/kg凝结芽孢杆菌制剂+200 mg/kg酵母核苷酸”.饲喂56 d后,测定鱼体的各项生长指标、小肠绒毛高度、肠道菌群数量和消化酶活力.结果 与对照组比较,A组的特定生长率、蛋白质效率、肠道凝结芽孢杆菌数量和蛋白酶活力显著提高(P＜0.05),饲料系数和肠道大肠埃希菌数量显著降低(P＜0.05),但肠绒毛高度和肠道淀粉酶活力无明显增加(P＞0.05).与对照组和A组比较,B组的特定生长率、蛋白质效率、肠绒毛高度、肠道凝结芽孢杆菌数量、蛋白酶和淀粉酶活力均有显著提高(P＜0.05),饲料系数和肠道大肠埃希菌数量均有显著降低(P＜0.05).3组的摄食率没有明显改变(P＞0.05).A组和B组均不能提高肠道二糖酶活力(P＞0.05).结论 凝结芽孢杆菌与酵母核苷酸能协同促进团头鲂的生长和其肠道功能.     

多糖类益生元的筛选及凝结芽孢杆菌体外发酵特性北大核心

【目的】探究9种多糖对凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)的增殖、产酶特性的影响。【方法】将凝结芽孢杆菌分别添加至菊粉多糖(inulin polysaccharide)、刺五加多糖(Eleutherococcus senticosus polysaccharide)、壳寡糖(chitosan oligosaccharide)、防风多糖(Saposhnikovia divaricata polysaccharide)、低聚木糖(xylo-oligosaccharide)、黄芪多糖(Astragalus polysaccharide)、甘露糖(D-mannose)、白术多糖(Atractylodes macrocephala Koidz polysaccharide)和玉屏风多糖(Yu Ping Feng polysaccharide)为唯一碳源的培养基中,通过菌株生长、酶活性及其体外厌氧发酵等作为指标,筛选出最优益生元。【结果】凝结芽孢杆菌能很好地利用防风多糖、黄芪多糖、白术多糖和玉屏风多糖;添加量为4%的防风多糖和白术多糖,pH差值差异最大,蛋白酶活性差异显著(P<0.05)。体外发酵乳酸活性和总蛋白酶活性均提高,4%白术多糖的乳酸和总蛋白酶活性差异显著(P<0.05);肠道内容物发酵液16S rRNA基因高通量测序结果表明,与对照组比较,添加黄芪多糖、防风多糖、甘露糖3种益生元发酵凝结芽孢杆菌显著降低了气单胞菌(Aeromonas)、α-变形菌(α-Proteobacteria)、链球菌(Streptococcus)、志贺氏杆菌属(Shigella)等致病菌的相对丰度,提高了乳杆菌(Lactobacillus)、厚壁菌门(Firmicutes)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、产酸杆菌(Acidobacteria)的相对丰度。【结论】凝结芽孢杆菌发酵4%白术多糖具有较好的产酶性能与益生特性,二者协同发酵添加至饲料中具有较好的发展潜力。     

地衣芽胞杆菌BL63516对DSS诱导的小鼠结肠炎的调节作用

目的 探索地衣芽胞杆菌BL63516对DSS诱导的小鼠结肠炎的缓解作用和可能机制,为临床疾病的治疗提供新思路。方法 用BALB/C雌性小鼠构建动物模型,将30只小鼠分为CON组、DSS组和BL组,每组10只,除CON组外,其余两组均给予3%（m/v）DSS自由饮用,并给予地衣芽胞杆菌BL63516干预。第8天摘眼球处死小鼠,取血、结肠、粪便样本。以ELISA法检测小鼠血清和结肠研磨液中的细胞因子。用PCR-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）方法分析小鼠肠道菌群结构。结果 DSS组小鼠血清IL-10及结肠MPO水平均与CON组有明显差异,地衣芽胞杆菌干预后有不同程度改变;使用非加权成对算术平均算法（UPGMA）对PCR-DGGE图谱中各泳道条带类型聚类分析结果显示各组小鼠结肠菌群结构具有显著差异,其中BL组增加双歧杆菌属Bifidobacterium saguini及疣微菌门的噬黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）数量。结论 地衣芽胞杆菌可以有效改善DSS诱导的结肠炎症状,其作用机制与肠屏障功能和肠道菌群的调节有密切关系。     

鼠衣原体改善DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的作用研究

【目的】探讨鼠衣原体(Chlamydia muridarum)对小鼠溃疡性结肠炎的作用。【方法】取15只雌性C57BL/6J小鼠随机分为3组,每组5只动物,分别为空白对照组(Control)、肠炎模型组(DSS)、实验组(CM+DSS)。选取CM+DSS组小鼠予以2×10⁵ IFU的鼠衣原体灌胃处理,并在其感染后第29天开始,给予DSS组和CM+DSS组的小鼠2%DSS饮水,持续5d,每天监测小鼠体重和肠炎疾病评分,实验结束后检测小鼠结肠长度和结肠组织炎性改变。【结果】肠炎模型组的小鼠均表现出典型的肠炎症状(包括体重减轻、肠炎疾病评分、结肠长度和组织炎性改变);而经鼠衣原体预处理的小鼠(CM+DSS组)肠炎症状显著减轻,表现在肠炎疾病评分降低,体重和结肠长度有所恢复,肠组织炎性损伤减轻。【结论】鼠衣原体对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎具有改善作用。     

凝结芽孢杆菌牙孢形成注体培养基的研究

本文对一株具有疗效作用的同型乳酸发酵菌－凝结芽孢杆菌ＴＱ３３的产芽孢培养基进行了研究。该菌株在普通液体培养其中通常不形成芽孢,而在所设计的一种含Ｍｎ＾２＋（５０ｐｐｍ）的液培养其中,占总菌数的５２－５８％。     

地衣芽孢杆菌HDTN对817肉鸡生长性能及肠道菌群的影响

“饲料禁抗”对于畜牧养殖业而言是个重要转折点,标志着饲料行业和养殖行业步入转型升级的新阶段。【目的】探究饲料中添加地衣芽孢杆菌HDTN对817肉鸡生长性能及肠道菌群的影响。【方法】将地衣芽孢杆菌HDTN菌粉(7.0×10¹⁰ CFU/g)添加至饲料中饲喂817肉鸡,探究不同添加剂量(高剂量组：1 000 g/t;中剂量组：500 g/t;低剂量组：250 g/t;对照组：0 g/t)在1−56 d内对817肉鸡生长性能、血清生化指标、肠道形态及菌群结构的影响。【结果】与对照组相比 1−35 d添加低剂量地衣芽孢杆菌HDTN可以使肉鸡平均体重(average body weight, ABW)显著提高105.47 g (P<0.01),料重比显著降低0.25 (P<0.05)。肉鸡血清中部分抗氧化指标的含量与HDTN添加量呈正相关,从而减少肉鸡氧化应激。丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量与HDTN添加量呈负相关,提示HDTN可以减少肉鸡细胞损伤。肠道切片结果显示低剂量组十二指肠的肠绒毛高度与隐窝深度比值(villus height/crypt depth, VH/CD)显著高于对照组(P<0.01)。另外中剂量组(P<0.01)、低剂量组(P<0.05)的厚壁菌门(Firmicutes)菌群丰度显著上升,中剂量组拟杆菌属(Bacteroides)的菌群丰度同样出现显著上升(P<0.05)。【结论】在1−35 d添加低剂量地衣芽孢杆菌HDTN,可以提高817肉鸡生长性能、降低料重比、改善肠道形态并加快建立肠道优势菌群。     

凝结芽胞杆菌活菌片对实验性腹泻小鼠的治疗作用

目的 观察凝结芽胞杆菌活菌片对氨苄青霉素钠诱发的小鼠腹泻的治疗作用。方法利用氨苄青霉素钠口服诱发小鼠实验性腹泻和肠道菌群失调,然后用凝结芽胞杆菌活菌片,口服,每天2次,共4d,观察治疗后的小鼠排便和肠道菌群变化。结果在各给药组中,治疗第1天有70％～85％的小鼠排正常便,生理盐水组只有10％排正常便（P〈0．01）;治疗第2天给药组中有80％～90％的小鼠排正常便,生理盐水组仅为50％（P〈0．01）。肠道菌群分析结果表明,凝结芽胞杆菌在治疗第2天开始定植,停药第7天后逐渐消失,定植期为10d左右。在各给药组中,治疗第2天肠道菌群开始恢复,第4天均升高到正常,而生理盐水组的恢复比各给药组显著的慢（P〈0．01）。结论 凝结芽胞杆菌活菌片对小鼠实验性腹泻有明显的止泻作用,并能加速肠道菌群的恢复。     

Extracellular calcium-inhibited alpha-amylase of Bacillus coagulans B 49

Extracellular α-amylase (EC 3.2.1.1) from Bacillus coagulans B 49 was purified to homogeneity by ion-exchange chromatography and gel filtration. The optimum pH and temperature for dextrinizing activity were 6–7 and 70°C and for saccharolytic activity were 7 and 60°C, respectively. Calcium inhibited α-amylase activity even at low concentrations (10 m ), and most of its activity could be restored by dialysis against EDTA. Other cations such as Mg²⁺, Fe²⁺, and Hg²⁺ also inhibited amylase activity, while Mn²⁺ exhibited a slight stimulatory effect. The activity of the enzyme was not affected by ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA).     

一株食源性蜡样芽孢杆菌的分离及其对小鼠肠黏膜免疫相关因子和肠道菌群的影响

蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)是一种常见的食源性致病菌,误食被其污染的食品会引起呕吐或者腹泻,严重者还会死亡。本研究利用划线培养法从腐败米饭中分离培养出一株蜡样芽孢杆菌。通过药敏试验分析及毒力相关基因PCR扩增对其致病性及耐药性进行分析,并将细菌培养物经过腹腔注射进行小鼠感染试验,检测其对小鼠肠黏膜免疫相关因子和肠道菌群的影响,从而分析该病原菌的致病途径及防治手段。结果显示,本研究所分离的食源性蜡样芽孢杆菌,对诺氟沙星、呋喃妥因、四环素、米诺环素、环丙沙星、大观霉素、克林霉素、红霉素、克拉霉素、氯霉素、左氟沙星和万古霉素敏感,对复方新诺明、苯唑西林和青霉素G具有耐受性。该菌株携带hblA、hblC、hblD、nheA、nheB、nheC和entFM 7种毒力相关基因,可产生致腹泻型毒素。小鼠感染后,出现腹泻,肠黏膜免疫球蛋白和炎性因子表达水平显著上调;肠道菌群检测结果表明,经该蜡样芽孢杆菌感染后,小鼠肠道菌群组成发生变化,标志着机体健康的拟杆菌门(Bacteroidetes)中的uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae丰度显著下降,而标志着菌群失调的变形菌门(Proteobacteria)条件致病菌uncultured_bacterium_f_Enterobacteriaceae丰度显著升高,且与IgM和IgG呈显著正相关(P<0.05)。这些研究结果表明,携带致腹泻型毒力相关基因的致病性蜡样芽孢杆菌感染机体后,可以通过影响肠道菌群激活免疫系统。     

大黄鱼共生菌Bacillus coagulans LL1103的代谢产物研究

[目的]研究大黄鱼共生菌Bacillus coagulans LL1103的次生代谢产物及其抑菌活性。[方法]利用色谱层析技术对B.coagulans LL1103发酵液乙酸乙酯和正丁醇提取物进行分离纯化;运用波谱技术鉴定化合物的结构;采用微量肉汤稀释法对化合物进行抗菌活性测定。[结果]从大黄鱼内生菌B.coagulans LL1103发酵液中分离并鉴定9个环二肽类化合物,分别为:(1)环(4-羟基-脯氨酸-亮氨酸)、(2)环(异亮氨酸-丙氨酸)、(3)环(脯氨酸-缬氨酸)、(4)环(脯氨酸-苯丙氨酸)、(5)环(脯氨酸-亮氨酸)、(6)环(甘氨酸-丙氨酸)、(7)环(脯氨酸-甘氨酸)、(8)环(脯氨酸-丙氨酸)和(9)环(络氨酸-甘氨酸)。活性评价显示化合物3、7和9对大肠埃希菌(Escherichia coli)具有较强抑制作用,最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)分别为8.0、4.0和16.0μg/mL。[结论]从大黄鱼共生菌B.coagulans LL1103的发酵液中分离得到3个对大肠埃希菌(E.coli)具有较好抑制活性的化合物。     

转运蛋白提高凝结芽孢杆菌酸耐受性

光学纯乳酸作为可降解生物材料——聚乳酸(polylactic acid,PLA)的前体物质,正在受到广泛关注。乳酸发酵过程中酸性产物的积累会影响菌株的生长,提高菌株酸耐受性具有重要意义。本研究以乳酸生产菌株凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans) DSM1为出发菌株,通过对凝结芽孢杆菌DSM1及其乳酸脱氢酶双敲除菌株(DldhL1DldhL2)进行比较转录分析,筛选酸耐受相关的转运蛋白基因。对关键基因RS16330、RS06895、RS16325、RS10595、RS00500、RS07275、RS10635及RS01930进行实时定量PCR分析,发现基因RS06895、RS10595、RS00500和RS10635在发酵12 h和24 h转录水平显著增强。过表达RS10595基因的菌株,在中性(pH 6.0)条件下生长状况和发酵性能均受到抑制,但在酸性条件下(pH 4.6),其乳酸生成相比对照组显著提高。上述结果表明,RS10595基因与菌株DSM1的酸耐受性密切相关。本研究有助于进一步探究凝结芽孢杆菌酸耐受的机制,也为构建耐酸菌株提供了基础。     

凝结芽孢杆菌磷酸盐响应启动子的研究

耐热凝结芽孢杆菌因其对营养要求简单、发酵产物浓度高以及耐高温等特点,已成为乳酸发酵的主要菌种。在前期的研究中,我们发现磷酸盐可以激活凝结芽孢杆菌l-乳酸脱氢酶基因的转录,从而提高乳酸产量。然而,磷酸盐如何激活乳酸脱氢酶的基因表达,目前还不清楚,也未有类似的研究报道。【目的】对凝结芽孢杆菌响应磷酸盐的调控机制进行研究。【方法】通过RT-PCR分析磷酸盐添加时凝结芽孢杆菌乳酸脱氢酶转录水平变化,确定响应磷酸盐的关键元件区域,进一步通过分子生物学手段,分析凝结芽孢杆菌响应磷酸盐的关键基因片段。【结果】确定了响应磷酸盐的关键元件位于乳酸脱氢酶基因上游启动子区,解析了响应磷酸盐的l-乳酸脱氢酶启动子核心区,利用该启动子及核心区能够有效驱动外源d-乳酸脱氢酶基因的表达,实现在凝结芽孢杆菌中d-乳酸的合成。【结论】本研究有望获得一种新的响应磷酸盐的调控元件,为提高其他生物化学品的合成效率改造提供参考。     

Cloning and expression of the gene for neutral protease of Bacillus amyloliquefaciens in Bacillus subtilis

A Bacillus amyloliquefaciens neutral protease gene was cloned and expressed in Bacillus subtilis.The chromosomal DNA of B. amyloliquefaciens strain F was partially digested with restriction endonuclease Sau3AI, and 2 to 9 kb fragments isolated were ligated into the BamHI site of plasmid pUB110. Then, B. subtilis strain 1A289 was transformed with the hybrid plasmids by the method of protoplast transformation and kanamycin-resistant transformants were screened for the formation of large halo on a casein plate. A transformant that produced a large amount of an extracellular neutral protease harbored a plasmid, designated as pNP150, which contained a 1.7 kb insert.The secreted neutral protease of the transformant was found to be indistinguishable from that of DNA donor strain B. amyloliquefaciens by double immunodiffusion test and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.The amount of the neutral protease activity excreted into culture medium by the B. subtilis transformed with pNP150 was about 50-fold higher than that secreted by B. amyloliquefaciens. The production of the neutral protease in the transformant was partially repressed by addition of glucose to the medium.     

苏云金芽胞杆菌rocE基因的转录调控

【目的】rocE基因编码精氨酸降解途径中的精氨酸通透酶,通过分析苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt) rocE基因的转录活性,明确rocE基因的转录调控机制。【方法】通过RT-PCR确定rocE基因所在基因簇的转录单元;β-半乳糖苷酶活性测定分析rocE基因启动子(ProcE)的转录活性;采用同源重组技术敲除BtHD73菌株的rocE基因;通过融合His标签的方法在大肠杆菌中表达纯化RocR蛋白的HTH结构域;通过凝胶阻滞实验明确RocR与rocE基因启动子的结合作用。【结果】在M9培养基中,精氨酸可诱导ProcE的转录活性;在SSM培养基和精氨酸诱导培养基中,与出发菌株HD73相比,ProcE在sigL (编码Sigma54因子)突变体和rocR突变体中的转录活性显著下降。RocR-HTH蛋白与ProcE有结合作用。rocE基因的缺失对菌体生长和Cry1Ac蛋白产量无显著影响。rocE缺失突变体的芽胞形成率为65.5%,HD73出发菌株为85.7%,显著性分析结果表明差异显著(P0.05)。【结论】rocE基因的转录活性受Sigma54的控制,并受RocR正调控。rocE基因的缺失影响菌株的芽胞形成率。     

解淀粉芽胞杆菌hemX基因缺失对血红素合成的影响

血红素是一种广泛存在于生物体中的卟啉类化合物,具有多种生理功能。解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有易于培养、分泌表达能力较强等特点,是一种重要的工业菌株。为了筛选血红素合成的最优出发菌株,以不添加和添加5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, ALA)的方式,对实验室保藏菌株进行筛选,发现不添加ALA时,菌株BA、BAΔ6、BAΔ6ΔsigF的血红素产量无明显差别;然而添加ALA后,BAΔ6ΔsigF的血红素产量和比生产能力均为最高,分别达到200.77μmol/L和615.70μmol/(L·g DCW)。因此,以BAΔ6ΔsigF为出发菌株,敲除编码细胞色素组装蛋白HemX的hemX基因,探究其在血红素合成途径中的作用,发现敲除菌株发酵液明显变红,且生长未受到明显影响;摇瓶发酵12 h时ALA浓度最高,为82.13 mg/L,略高于对照的75.11 mg/L;不添加ALA时,血红素产量和比生产能力分别为对照的1.99倍和1.45倍;添加ALA后,血红素产量和比生产能力分别为对照的2.08倍和1.72倍;实时定量荧光PCR...