肠道菌群与胃肠肿瘤关系的研究进展

随着人们对肠道菌群认识的深入,其在胃肠肿瘤发生、发展和防治中的作用越来越受到重视。大量研究表明:失调的肠道菌群可通过产生促肿瘤代谢产物及毒素、影响宿主免疫等促进胃肠肿瘤的发生发展;相反,健康且平衡的肠道菌群可增强宿主的抗肿瘤效应而抑制胃肠肿瘤发生发展、改善其预后。本文从肠道菌群与胃肠肿瘤的相关性、肠道菌群对胃肠肿瘤的影响机制及防治应用等角度,对二者关系的最新研究进展作一综述,旨在为胃肠肿瘤的预防、早诊和治疗提供新的思路。     

筛选微生物降解木质纤维素的研究进展

木质纤维素资源是自然界中含量丰富的可再生资源,利用微生物降解木质纤维素是一种重要的策略。在综合国内外对木质纤维素降解微生物的筛选方法和研究策略的基础上,从单一菌株、复合微生物菌系和组学技术三个方面对筛选微生物降解木质纤维素进行了总结和分析,阐述了各个策略的优势特点和应用价值,即单一菌株易于培养但降解能力较低,复合菌系降解能力强但传代稳定性较差,组学技术能够更好的解释微生物降解木质纤维素的机理,为筛选木质纤维素降解微生物提供一定的指导。同时提出使用合成生物学的策略进行相应微生物的筛选,旨在为筛选高效降解木质纤维素的微生物提供一定的参考。     

芝麻香型白酒微生物多样性及其与胁迫因子相关性

【背景】近年来芝麻香型白酒的生产工艺日臻成熟,然而相应的科学研究却没有同步发展起来。高通量测序技术越来越多地应用于物种多样性的研究,但偏重于研究物种的相对丰度,没有关注物种的生物数量。【目的】深度解析芝麻香型白酒发酵过程微生物群落结构变化及其与胁迫因子相关性,并研究主要酵母菌与细菌的相关性,为揭示芝麻香型白酒发酵机理和控制发酵质量提供理论支撑。【方法】使用Thermofisher的Ion S5~(TM)XL测序平台进行16S rDNA和ITS rDNA扩增子高通量测序,结合微生物传统的定量方法,测定芝麻香型白酒发酵过程微生物群落结构的变化,同时监测发酵过程乳酸、乙酸、乙醇的含量变化,通过样品复杂度分析、多样品比较分析、环境因子关联性分析探究发酵过程微生物群落及其与胁迫因子的关系。通过Pearson相关性分析酵母菌与细菌的相关性。【结果】发酵前期纤维素菌、魏斯氏菌和芽孢杆菌占主要优势,发酵中后期乳杆菌占绝对优势,其次是纤维素菌、魏斯氏菌和芽孢杆菌。整个发酵过程伊萨酵母占绝对优势,其次是维克霉菌、酿酒酵母、假丝酵母。大部分微生物与胁迫因子呈负相关,只有乳杆菌与乙酸呈极显著性正相关。酵母菌与部分细菌呈正相关性。【结论】白酒发酵过程胁迫因子和微生物间的相互作用促进了群落演替过程,发酵后期乳杆菌和芽孢杆菌发酵产酸抑制了大部分不耐酸菌,有机酸是影响群落结构变化的主要胁迫因子。微生物数量结合相对丰度揭示了发酵过程群落结构演替及其与环境因子相关性的更多信息。     

中国东海和南海海域可培养烃类降解细菌的筛选及功能

【背景】海洋环境中蕴藏着丰富的微生物资源,其种类繁多而且功能多样,在驱动物质循环及能量流动等方面起着重要的作用。目前,海洋中烷烃化合物降解菌的分离筛选和降解功能研究已有文献报道;但是对海洋中尤其是我国东海和南海海域,具有降解芳香烃类化合物功能的菌株分离筛选及其多样性研究鲜有报道。【目的】分离筛选我国东海和南海海域具有烃类降解能力的可培养菌株,并对其降解功能和多样性进行初步研究。【方法】分别从东海和南海海底沉积物样品中筛选菌株,选择不同的烃类化合物为菌株筛选的唯一碳源,采用梯度稀释和平板划线法分离纯化得到单菌落,并利用相应烃类为唯一碳源进行生长验证获得该化合物降解菌。【结果】以肉桂酸、碱木素、十六烷等12种烃类化合物为唯一碳源,从样品中共分离到63株具有烃类化合物降解能力的菌株,分别属于3个门4个纲8个目10个属,主要为红球菌属(Rhodococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、弧菌属(Vibrio)、盐单胞菌属(Halomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)。两大海域优势降解菌差别较大,其中东海沉积物降解菌株主要为不动杆菌属(Acinetobacter),而南海沉积物降解菌株主要为红球菌属(Rhodococcus)。【结论】我国东海和南海海域蕴藏着丰富的烃类化合物降解菌株资源,两大海域优势降解菌种类存在明显差异,这将为我国未来可能的海洋环境石油污染的微生物治理储备菌种资源。     

利用脂肪酸合成酶抑制剂和磷酸香草醛反应筛选高产油脂酵母菌

利用80 MeV/u碳离子束对产油菌株粘红酵母进行辐照诱变,采用含有脂肪酸合成酶抑制荆cerulenin的培养基进行高产油脂突变株的初筛,并通过磷酸香草醛反应和氯仿甲醇抽提法对初筛菌株油脂含量进行分析.结果表明,cerulenin 对酵母细胞生长有较好的抑制作用,浓度为8.96×10-6mol/L时,抑制率达98%以上,可作为筛选浓度.通过磷酸香草醛反应法对初筛茵体油脂含量进行定量分析,发现菌体油脂含量与该反应在530 nm处的光吸收成线性正相关,初筛菌株的正突变率达65%以上.该方法快速方便,是一种较为理想的产油酵母筛选方法.通过该方法,筛选出了2株油脂含量高于对照90%以上的突变株.     

鼠伤寒沙门氏菌噬菌体型的相变异

经过反复检查1980～1993年间在新疆维吾尔自治区各地收集的鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)菌株,发现了鼠伤寒沙门氏菌噬菌体型的相变异(phase variation)。在4774或4776噬菌体型(完全型)的培养物中,有一小部分可以发生变异,有的变为4000(第1相),有的变为0776或0774(第2相)。这种4000和0776(0774)噬菌体型培养物的多数,容易发生回复变异,变为原来的噬菌体型4774(或4776);有时,4000噬菌体型(第1相)可以变为0776(第2相),而0774噬菌体型(第2相)也可以变为4000(第1相)。在7776噬菌体型(完全型)的培养物中,也有一小部分可以变为7000(第1相)或0776(第2相)。7000(或7002)和0776噬菌体型培养物的多数容易发生回复变异,变为原来的噬菌体型7776(或7774)。从完全型培养物变为第1相或第2相的变异率为156%,从第1相或第2相培养物变为完全型的变异率为532%。这一现象的阐明,将有助于鼠伤寒沙门氏菌的噬菌体分型,和对鼠伤寒沙门氏菌感染的流行病学分析有重要意义。     

寺河矿煤地质产甲烷微生物菌群的保藏和产甲烷性能

【背景】煤地质产甲烷微生物菌群可以代谢煤基质产生甲烷,对于实现煤层气资源的再利用具有重要意义。【目的】检测产甲烷菌群在保藏过程中群落结构的动态变化以及在产气实验中甲烷气的生成情况,以验证保藏方法的可行性,同时为煤层气的微生物增产奠定基础。【方法】分别于不同温度条件下比较3种菌种保藏方法,即甘油/L-半胱氨酸法、富营养法和煤基-基础盐法。通过产气实验检测不同保藏条件下产甲烷菌群的活力。同时,采用454高通量测序技术测定16S r RNA基因序列,分析25°C条件下煤基-基础盐菌种保藏过程中微生物群落结构的变化。【结果】比较了9组菌种保藏方法,发现菌种最佳保藏条件为25°C的煤基-基础盐保藏。在该条件下保藏的产甲烷菌群活性最高,甲烷生成量最大。以无烟煤为碳源进行产气实验时甲烷生成量为12%-25%,而以褐煤为碳源时甲烷生成量可达24%-73%。在25°C的煤基-基础盐菌种保藏条件下,保藏初期细菌的主要优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas),而古菌的主要优势菌为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)。随着保藏时间的增加,细菌的群落结构变化显著,发酵细菌及产氢产乙酸细菌成为优势细菌,古菌的群落结构则相对稳定。【结论】菌种保藏的最佳条件为25°C的煤基-基础盐,保藏的产甲烷菌群能长期维持在较高的活性状态,具有较好的产甲烷能力。     

DGGE/TGGE技术及其在微生物分子生态学中的应用

变性梯度凝胶电泳(DGGE)和温度梯度凝胶电泳(TGGE)是近些年微生物分子生态学研究中的热点技术之一。由于DGGE／TGGE技术具有可靠性强、重现性高、方便快捷等优点,被广泛地应用于微生物群落多样性和动态性分析。文章对DGGE／TGGE技术原理与关键环节、局限性和应用前景进行了综述。     

微生物发酵产光学纯度D-乳酸研究进展

D-乳酸作为一种重要的手性中间体和聚乳酸合成的原料,其生产已越来越受到人们的重视。然而,低光学纯度D-乳酸在很多领域的应用都受到限制。微生物发酵法能够生产高光学纯度的D-乳酸。除了乳酸生产的传统菌株-乳酸细菌,研究者们还通过基因工程的手段不断探索其它种属菌株利用更廉价的可再生资源高产光学纯度D-乳酸的可行性。介绍了D-乳酸的物化性质及其在工业生产、化学加工和聚乳酸合成中的应用,并详细综述了国内外发酵法生产光学纯度D-乳酸的最新研究进展,着重介绍了采用基因工程育种策略提高菌株的D-乳酸产量、转化率、生产强度以及光学纯度,降低副产物的合成,扩大底物利用范围的研究成果。所涉及的菌株包括:乳酸细菌、大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌以及酵母等。这些研究表明,应用基因工程手段改造生产菌株的代谢途径是选育D-乳酸发酵生产菌株的发展趋势。最后还对D-乳酸发酵生产的前景进行了展望。     

嗜肺军团菌SBT、PFGE、AFLP分子分型方法的比较

比较SBT、PFGE、AFLP三种分子分型方法在嗜肺军团菌分型研究中的分辨力,探讨SBT方法在嗜肺军团菌分型中的可应用性。收集石家庄市6所医院冷却塔水中分离的32株嗜肺军团菌,对其中的24株血清I型嗜肺军团菌进行SBT分型研究,并与PFGE和AFLP分型结果进行了比较。24株LP1型嗜肺军团菌共分为4个ST型,分辨系数为0.239 1。PFGE方法将32株菌株共分为15个PFGE型,分辨系数为0.925 4。AFLP方法将32株菌株分为23个AFLP型,分辨系数为0.973 7。通过比对EWGLI网站SBT数据库,ST1021型和ST345型为本地区独特型别且属于同一克隆系;ST1型为优势型别并在我国长期流行;由于缺失neuA而未分型的嗜肺军团菌株与其他23株菌分属于不同的克隆系。SBT方法的分型能力不及PFGE方法和AFLP方法。但SBT分型方法能够通过全球比对数据库得到更多的关于菌株遗传进化和流行分布的资料,在研究菌株分子流行病学及进化方面优于PFGE和AFLP方法。