动物乳杆菌的分离鉴定及其抑菌蛋白的特性分析

通过滤纸片法从健康肉猪猪大肠、小肠中分离得到212株抗生物质产生菌, 以杯碟法复筛, 得到1株对溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)等革兰氏阳性菌和大肠杆菌(Escherichia coli)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)等革兰氏阴性菌以及部分真菌如禾谷镰刀霉(Fusarium graminearum)均有强烈抑制作用的乳酸菌。经形态学、生理生化特征及16S rDNA序列同源性分析等手段鉴定该菌株为动物乳杆菌(Lactobacillus animalis)。排除酸和过氧化氢的干扰后, 该菌株的发酵上清液对指示菌仍有明显抑菌活性; 用蛋白酶处理该菌株的发酵上清液后, 抑菌活性丧失; 发酵液粗提物具有较好的热稳定性(经121°C处理20 min仍有较强抑菌活性)以及较宽的抑菌活性pH值范围(3.5~5.5), 因此初步认为该菌株产生一类具有广谱抑菌活性的类细菌素物质。     

碳源对琥珀酸放线杆菌发酵产丁二酸的影响及其代谢流量分析

在厌氧条件下, Actinobacillus succinogenes能够利用单糖、双糖和糖醇等碳水化合物发酵生成丁二酸, 其中以山梨醇为碳源时丁二酸的产量最高。代谢流量分析结果表明: 与葡萄糖发酵相比较, 由于代谢系统中积累了更多的NADH, 使得代谢网络关键节点PYR和AcCoA处的代谢流量分配有了较大的变化, 导致更多的碳源流向丁二酸和乙醇, 而乙酸和甲酸的分泌相对减少。     

蜡样芽孢杆菌B3-7在大田小麦根部的定殖动态及其对小麦纹枯病的防治效果

为了阐明蜡样芽孢杆菌B3-7在大田条件下的生态适应性以及对于小麦纹枯病的生防效果,通过利用绿色荧光蛋白编码基因gfp标记生防菌株B3-7,室内比较了GFP标记菌株和原始出发菌株在菌落形态、生长特性,生物薄膜产生以及在小麦根部定殖等方面的特性,结果发现GFP标记菌株和出发菌株在上述特性方面无明显差别。在此基础上,大田条件下测定了GFP标记菌株在小麦根部的定殖动态和对于小麦纹枯病的生防效果。结果发现,GFP标记菌株在小麦根部能够长期定殖,其存在量在小麦分蘖期最大,每克根重达到105CFU,拔节期后,该细菌数量一直维持在104CFU之上。同时发现,生防菌株能够有效降低小麦纹枯病的严重度和提高罹病小麦的产量。小麦分蘖期、孕穗期和灌浆期生防菌对于小麦纹枯病的防治效果分别达到60%、34%,34%,小麦成熟后产量提高13%—15%。结果表明,B3-7在大田条件下具有较好的生态适应性和防治小麦纹枯病的能力。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

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。     

谷氨酸棒杆菌L-天冬氨酸α-脱羧酶在大肠杆菌中的表达及酶转化生产β-丙氨酸

【目的】克隆谷氨酸棒杆菌来源L-天冬氨酸α-脱羧酶基因, 实现其在大肠杆菌中的异源表达, 并进行酶转化L-天冬氨酸合成β-丙氨酸的研究。【方法】PCR扩增谷氨酸棒杆菌L-天冬氨酸α-脱羧酶基因pand, 构建表达载体pET24a(+)-Pand, 转化宿主菌大肠杆菌BL21(DE3), 对重组菌进行诱导表达, 表达产物经DEAE离子交换层析和G-75 分子筛层析纯化后进行酶学性质研究, 然后进行酶转化实验, 说明底物和产物对酶转化的影响。【结果】重组菌SDS-PAGE分析表明Pand表达量可达菌体总蛋白的50%以上, AccQ·Tag法检测酶活达到94.16 U/mL。该重组酶最适反应温度为55 °C, 在低于37 °C时保持较好的稳定性, 最适pH为6.0, 在pH 4.0?7.0范围内有较好的稳定性。酶转化实验说明: 底物L-天冬氨酸和产物β-丙氨酸对转化反应均有抑制作用; 实验建立了较优的酶转化反应方式, 在加酶量为每克天冬氨酸3 000 U时, 以分批加入固体底物L-天冬氨酸的形式, 使100 g/L底物转化率达到97.8%。【结论】重组L-天冬氨酸α-脱羧酶在大肠杆菌中获得高效表达, 研究了酶转化生产β-丙氨酸的影响因素, 为其工业应用奠定了基础。     

氨基酸和霉菌水提物对深层发酵桦褐孔菌菌丝体黄酮积累及其抗氧化活性的影响

黄酮类化合物是桦褐孔菌菌丝体中多酚类化合物的重要组成部分,也是该菌治疗众多疾病的有效成分之一。然而人工培养桦褐孔菌黄酮等酚类化合物积累甚少,导致药理活性的明显下降。为此,我们研究了3种氨基酸和4种霉菌水提物对深层发酵桦褐孔菌黄酮的积累及其抗氧化能力的影响。在所试验的3种氨基酸和4种霉菌水提物中,L-酪氨酸,黄曲霉和毛霉水提物能有效地增加该菌黄酮的积累。人工培养菌体中的黄酮至少由4种黄酮苷组成,苷元分别是槲皮素、柚皮素、山奈酚和异鼠李素。深层发酵菌丝体具有一定的抗氧化能力,并与总黄酮的含量呈正相关。由L-酪氨酸,黄曲霉和毛霉水提物调控生长的桦褐孔菌菌丝体,能有效地清除超氧阴离子、羟基自由基和DPPH自由基。     

紫金牛叶杆菌RC6b及其诱变菌株对二苯砷酸的降解特征

【目的】阐明紫金牛叶杆菌Phyllobacterium myrsinacearum RC6b及其诱变菌株对二苯砷酸(Diphenylarsinic acid,DPAA)的降解特征与代谢产物。【方法】以紫金牛叶杆菌RC6b为出发菌株,分别以蔗糖、葡萄糖和乙酸钠为外加碳源,优化共代谢降解条件;采用亚硝基胍(N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine,NTG)对出发菌株进行化学诱变,比较诱变前后菌株对DPAA降解能力的变化,鉴定诱变菌株对DPAA的降解代谢产物。【结果】以DPAA为唯一碳源时,培养28 d后RC6b菌株对DPAA的降解率低于2%;分别添加蔗糖、葡萄糖和乙酸钠为外加碳源培养28 d后,DPAA的降解率显著提高,分别达到14.08%、15.21%和15.05%;采用250μg/m L的NTG诱变后获得3株诱变菌,在以DPAA为唯一碳源培养28 d后,3株诱变菌对DPAA的降解率与出发菌株相比均显著提高,其中N-RC6b2对DPAA的降解率最高,达36.71%;代谢产物鉴定结果表明,诱变菌株N-RC6b2对DPAA的代谢产物中有单羟基化DPAA的生成。【结论】RC6b出发菌株难以直接利用DPAA为唯一碳源生长,外加蔗糖、葡萄糖和乙酸钠等共代谢碳源可显著提高菌株RC6b对DPAA的降解率;NTG化学诱变可进一步提高RC6b菌株对DPAA的降解效果,代谢产物为单羟基化DPAA。     

一株耐硒壶瓶碎米荠内生菌分离、鉴定及其体外硒代谢研究

【背景】壶瓶碎米荠对硒具有超积累能力,并主要以硒代胱氨酸的形式存在,与已有的硒超积累植物显著不同,其硒超积累机制不明。【目的】从硒超积累植物壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)体内分离耐硒内生菌,并对其进行鉴定和体外硒代谢特征研究,为壶瓶碎米荠超积累硒的机制研究提供参考。【方法】从壶瓶碎米荠新鲜叶片中分离纯化耐硒内生菌株,对其进行生理生化特征及16S rRNA基因序列分析鉴定,并对其进行亚硒酸钠培养代谢。【结果】获得一株耐硒内生菌CSN-1,被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus),培养液中硒含量低(Se 1.5 mg/L)时其吸光度值较对照组高,硒含量高(Se 10 mg/L)时其吸光度值较对照组低;代谢后的上清液中硒主要以Se~(4+)存在,而菌体中硒主要是硒代胱氨酸(SeCys_2)。【结论】硒超积累植物壶瓶碎米荠叶片体内存在甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)CSN-1,具有将亚硒酸钠转化为硒代胱氨酸的能力,低浓度的硒对该内生菌的生长具有一定的促进作用,而高浓度的硒则会抑制该内生菌的生长。