细菌群体感应参与铜绿假单胞菌胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控

群体感应是细菌根据细胞密度变化调控基因表达的一种调节机制。铜绿假单胞菌中QS系统由lasI和rhlI合成的信号分子3OC12-HSL和C4-HSL以及各自的受体蛋白LasR、RhlR组成,它们以级联方式调控多个基因表达。【目的】研究细菌群体感应(QS)对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【方法】利用铜绿假单胞菌PAO1及其QS突变株为材料通过气相色谱、荧光定量PCR在生理和分子水平上研究QS对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【结果】QS信号分子合成抑制剂阿奇霉素处理铜绿假单胞菌PAO1和QS突变株导致胞内PHA积累量显著减少;铜绿假单胞菌PAO1中C4-HSL合成酶基因rhlI缺失突变株PAO210胞内PHA积累量与野生型无差别;而3OC12-HSL合成酶基因lasI缺失突变株PAO55、3OC12-HSL受体合成酶基因lasR缺失突变株PAO56以及lasI/lasR双缺失突变株PAO57胞内PHA含量与野生型相比明显减少;lasI和lasR的突变株体内PHA合成酶基因phaC1的表达量显著降低,信号分子3OC12-HSL回补实验使phaC1的表达量可恢复到野生株水平,但只可部分恢复lasI缺失导致的胞内PHA合成。【结论】由此推测,铜绿假单胞菌群体感应系统中lasI/lasR系统参与胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控。     

黄孢原毛平革菌抗营养阻遏产漆酶诱变育种及其产酶特性

【目的】筛选能抗营养阻遏产漆酶的黄孢原毛平革菌,论证其产漆酶的确定性及抗营养阻遏产木质素酶的可行性,为白腐菌产酶代谢调控、木质素降解机理的研究奠定基础。【方法】利用重复紫外诱变法,以愈创木酚富氮鉴别培养基筛选目标菌株;比较不同营养条件下菌体生长与产酶动力学差异研究产酶营养调控机理;通过热处理、排除锰离子和加入过氧化氢酶等不同措施论证黄孢原平毛平革菌能否产生漆酶。【结果】3种不同方法均证实选育到的pcR5305和pcR5324菌株在限氮与富氮条件下均能产生漆酶,pcR5305和pcR5324在限氮条件下产漆酶分别达到203.5、187.6 U/L;在富氮条件下为220.6、183.9 U/L,而原菌株pc530在两种条件下都基本不产生漆酶。二菌株产漆酶调控方式不同,pcR5305漆酶产生与菌体生长同步,而pcR5324漆酶产生却受营养氮阻遏。二菌株同时具有抗营养阻遏高产木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)(分别为LiP 1343.2、MnP 252.2 U/L;LiP 1169.5、MnP 172.4 U/L)的能力。【结论】筛选到的黄孢原毛平革菌变异菌株能产漆酶,同时表现了抗营养阻遏产漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的能力,具有重要的生产应用与理论研究价值,为白腐菌产酶代谢调控机理研究提供了原始菌株并奠定了良好的基础。     

蜡蚧轮枝菌毒素Ⅷ对烟粉虱的忌避与拒食活性

蜡蚧轮枝菌毒素Ⅷ和化学合成的吡啶-2,6-二羧酸(DPA)对烟粉虱成虫的忌避作用均表现出忌避与拒食活性。利用罩叶选择法测定了蜡蚧轮枝菌毒素Ⅷ和DPA对烟粉虱成虫的忌避与拒食活性。试验表明蜡蚧轮枝菌毒素Ⅷ和DPA对烟粉虱具忌避与拒食作用活性,100mg·mL-1毒素Ⅷ的忌避率与拒食率分别为41%和23%。     

粪菌移植在体外循环术后肠道菌群失调患者中的应用

目的研究粪菌移植在体外循环术后肠道菌群失调患者中的应用,探讨其有效性及安全性。方法回顾性分析2015年1月—2017年12月兰大一院心外科重症监护室行粪菌移植治疗肠道菌群失调的患者20例,对比治疗前及治疗后患者降钙素原、肠道菌群失调程度、Hart腹泻计分的变化,统计痊愈率并随访1个月关注不良反应的发生。结果与治疗前相比,粪菌移植治疗后所有患者降钙素原明显下降[(2.79±2.93)vs (0.83±0.86)ng/mL],Hart腹泻计分明显减少[(20.40±2.62)vs (4.15±2.70)],差异均具有统计学意义(Ps0.05)。治疗后患者肠道菌群失调程度明显改善(P0.05)。患者痊愈率达95%。治疗期间及随访1个月无不良反应发生。结论粪菌移植可以明显改善体外循环术后患者肠道菌群失调情况及临床症状,降低患者炎症反应,且无不良事件发生,有利于患者术后康复,安全性好。     

乙醇消耗菌的分离鉴定及其对基因工程集胞藻乙醇产量的影响

为研究产乙醇基因工程集胞藻培养液中的乙醇消耗菌污染情况及其对乙醇产量的影响,从污染的培养液中分离出4株乙醇消耗菌,通过16S rDNA、26S rDNA序列分析对分离出的菌株进行鉴定,并研究其乙醇消耗能力及对基因工程集胞藻乙醇产量的影响。结果表明,分离出的4株菌分别为红酵母(Rhodotorula sp.)、季也蒙酵母(Meyerozyma guilliermondii)、短波单胞菌(Brevundimonas sp.)、微杆菌(Microbacterium sp.)。其中乙醇消耗能力最强的是红酵母,乙醇比消耗速率达到391 g/(1015 cfu?d);其次为季也蒙酵母,乙醇比消耗速率为80.1 g/(1015 cfu?d);短波单胞菌和微杆菌的乙醇比消耗速率远低于红酵母和季也蒙酵母。将分离出的菌株与产乙醇集胞藻共培养7d后,污染红酵母、季也蒙酵母、短波单胞菌、微杆菌的实验组乙醇产量分别下降了53.8%、23.6%、40.7%、27.3%。4株菌对基因工程集胞藻的生长无明显影响,均通过直接消耗乙醇而降低集胞藻的乙醇产量。     

一株具有脱胶功能大麻内生真菌的分离和鉴定

采用组织块法对大麻(Cannabis sativa)根、茎、叶等组织中的内生真菌进行分离,利用平板透明圈法筛选具有脱胶功能的菌株,对获得的脱胶菌菌株进行形态学鉴定和分子生物学鉴定。结果表明:(1)从大麻根、茎、叶的组织部位共分离得到内生真菌16株,茎部分离到9株真菌,叶部5株,根部2株。(2)编号为DM6的内生真菌具有较强的果胶分解能力,其透明圈直径为2.49cm。(3)形态学鉴定发现,内生真菌DM6不能产生孢子,菌丝较为粗壮、分支较少、有明显的隔;分子学鉴定表明,内生真菌DM6与Phoma aliena(KC311486)序列的相似性最高,为99%,并且在系统发育树上位于同一分支上。因而内生真菌DM6可以鉴定为茎点霉属一种(Phomasp.)。     

桦褐孔菌提取物抗氧化活性研究

以乙酸乙酯和甲醇为提取剂,采用索氏提取法,剩余残渣采用热水浸提,最终得到桦褐孔菌不同极性提取物,对其DPPH自由基、羟基自由基及超氧阴离子自由基清除活性作用进行了研究,确定桦褐孔菌的抗氧化能力,为深入研究和开发桦褐孔菌功能性食品奠定理论基础。实验结果表明桦褐孔菌具有较好的抗氧化活性,其中乙酸乙酯提取物的DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率和超氧阴离子自由基清除率均高于其他两组分及BHT,桦褐孔菌提取物有望成为功能性食品组分中合成抗氧化剂的天然替代品。     

甲烷氧化菌20Z利用Embden-Meyerhof-Parnas途径高效同化甲烷

为了探究γ-变形菌纲 (Gammaproteobacteria) 甲烷氧化菌Methylomicrobium alcaliphilum 20Z的甲烷同化代谢过程。文中整合RNA-seq、LC-MS技术并结合13C标记策略对核酮糖单磷酸途径 (Ribulose monophosphate pathway) 及下游途径展开系统组学分析。M. alcaliphilum 20Z代谢物组定量分析表明Entner-Doudoroff (EDD) 途径的中间代谢物6-磷酸葡萄糖的浓度是(150.95±28.75) μmol/L,2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸浓度低于质谱定量分析检测限,而Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) 途径中果糖1,6-二磷酸、甘油醛-3-磷酸/二羟丙酮磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸的浓度分别是 (1 142.02±302.88) μmol/L、(1 866.76±388.55) μmol/L和 (3 067.57±898.13) μmol/L。通过EDD和EMP途径的代谢物13C同位素动态富集研究,进一步揭示3位标记丙酮酸丰度是1位标记丙酮酸丰度的4~6倍。最后,基因表达比较分析发现EMP途径的关键基因 (如：fbaA、tpiA、gap和pykA) 的表达水平 (RPKM) 分别是2 479.2、2 493.9、2 274.6和1 846.0,而EDD途径中基因 (如：pgi、eda和edd) 的RPKM仅是263.8、341.2和225.4。综合上述结果阐明EMP途径才是M. alcaliphilum 20Z进行甲烷同化的关键通路。EMP途径代谢功能的全新阐述不但改变对Gammaproteobacteria甲烷氧化菌甲烷同化模式的传统认知,而且为甲烷高效生物催化转化提供重要的理论基础。     

产芳香腈水解酶的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida CGMCC3830的筛选、鉴定及发酵优化(英文)

近年来微生物腈水解酶水解腈类化合物制备有机酸已逐步受到关注。本研究分离到一株表现出较高腈水解酶活力的细菌菌株,通过形态学、生理生化实验以及16S rRNA基因序列分析将其鉴定为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida CGMCC3830。结合单因素及响应面法对该菌株产腈水解酶的发酵条件进行了优化,获得最适培养条件为:甘油13.54 g/L,胰蛋白胨11.59 g/L,酵母粉5.21 g/L,KH2PO4 1 g/L,NaCl 1 g/L,脲1 g/L,初始pH 6.0及培养温度30℃。通过优化,酶活由2.02 U/mL提升至36.12 U/mL。对该菌株底物特异性的考察结果表明,恶臭假单胞菌腈水解酶对芳香族腈类化合物具有较高的水解活力。将其应用于烟酸的生物合成中,2 mg/mL游离细胞能90 min内将20.8 g/L 3-氰基吡啶彻底转化,制备得到相应烟酸。这些结果表明恶臭假单胞菌P.putida CGMCC3830在烟酸的规模化生产中具有一定的应用潜力。     

煤绒菌原质团和菌核甲醇提取物抗氧化活性的研究

为探索黏菌的抗氧化活性,以总还原力、DPPH自由基清除率及O2自由基清除率为指标,首次对煤绒菌原质团和菌核甲醇提取物进行抗氧化活性研究。结果表明:煤绒菌原质团和菌核甲醇提取物均有较好的抗氧化活性,当质量浓度为0.8 mg/mL时,二者对O2自由基的清除能力最强,清除率分别为70.39%和86.83%;当质量浓度为0.4 mg/mL时,二者对DPPH自由基的清除能力最强,清除率分别为57.22%和62.91%,通过比较IC50值,菌核粗提物的抗氧化能力略优于原质团。