16SrDNA同源性所揭示的双歧杆菌与有关细菌的亲缘关系

本研究测定了低GC含量的双歧杆菌 (Bifidobacteriuminopinatum )和新种B .thermaci dophilum的 16SrDNA全序列 ,在同另外 19个双歧杆菌及 8个相关细菌的 16SrDNA同源性分析的基础上构建了系统发育树。结果表明 :除低GC含量的B .inopinatum外 ,所有双歧杆菌的种在 16SrDNA序列相似性≥ 92 %的水平上聚类为一个簇群。尽管B .inopinatum与其它种的双歧杆菌的相似性只有87%～ 89% ,但它仍与双歧杆菌的关系最密切 ,而并未显示出与GC含量相近属的特殊亲缘关系。本研究结果未显示出在革兰氏阳性细菌分支中 ,由低GC到高GC含量的细菌种群的系统演化模式。此外 ,研究结果提示在细菌系统发育研究中 ,由 16SrDNA序列和基因组DNA同源性产生的矛盾需借助于其它保守的生物大分子来澄清。

原核微生物的多样性

微生物是一群以分解代谢为主的重要生物类群 ,其生物学多样性十分丰富。但由于它们的微观性 ,尤其原核微生物简单的单细胞结构、以无性方式进行快速地繁殖而造成的无准确的基线难以对其进行种群数目和数量的统计 ,因而对微生物的多样性研究远没有宏观生物那样深入和受到重视。本文根据原核微生物的特性 ,从其物种、所代表的进化分支、生理代谢类群及遗传背景几个方面简述了它们的多样性及重要意义 。

厌氧降解中互营产甲烷代谢机制的探讨

厌氧降解是厌氧微生物将复杂有机物转化为简单碳化物的过程。在无光、无硝酸盐及硫酸盐存在时。

利用氢和二氧化碳生长的一个泥杆菌新种——嗜氢泥杆菌

从降解有机物产生甲烷的富集培养物中分离到一株利用巴豆酸的严格厌氧革兰氏阴性杆菌.此菌利用氢和二氧化碳或甲酸合成乙酸,发酵巴豆酸产生丁酸和乙酸,发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和半乳糖产生乙酸、乙醇和氢或甲酸,不利用延胡索酸、酒石酸和柠檬酸生长.该菌不产生芽孢,不还原硫酸盐,触酶反应阴性,DNA的G+C含量为30.7±1mol%,是泥杆菌属中的一个新种,定名为嗜氢泥杆菌(Ilyobacter hydrogenotrophicus nov.sp.).

抗菌塑料的研制

随着生活水平的提高，人们对卫生健康越来越重视。对于应用日益广泛的塑料制品来说，赋予其独特的抗菌功能就十分有意义。本文以此为目的，开展塑料抗菌改性剂的合成及抗菌性能测定，研究改性剂与塑料的复合工艺以及所得抗菌塑料的杀菌效力与持久性。

中国大陆科学钻探(CCSD)地下岩心样品中的细菌群落分析

通过建立高效率的微生物未培养DNA提取技术和16SrDNA分析技术,在中国大陆钻探深层岩芯中发现微生物存在的证据。从地下430.00米(S1)与1033.77米(S13)深度岩芯中分别提取到微生物DNA,进行16SrDNAPCR扩增,通过对S13样品DNA中克隆得到的54个16SrDNA的序列测定,初步构建了该深度地下微生物群落的系统进化树,发现了23种不同的微生物序列存在。通过DAPI染色证明在地下1033.77米的微生物数量约为1×104个/克岩石,采用实时定量PCR分析分析,发现了其中两种微生物(CCSD1305与CCSD1307)的数量为6.6×104+/g岩石与2.18×106个/g岩石。

一个甲烷杆菌新种的描述和系统分类学研究

从清华大学环境科学系处理北京啤酒厂污水的厌氧消化器中分离到一株产甲烷菌菌株Px1。其菌体形态为弯曲杆状 ,淡黄色菌落 ,只利用H2 +CO2 产生甲烷。通过生理、形态、结构特征与 1 6SrDNA序列的同源性分析 ,表明菌株Px1是甲烷杆菌属中一个与其它成员不同的新种 ,命名为弯曲甲烷杆菌 (Methanobacteriumcurvumsp .nov .)。

中国大陆科学钻探(CCSD)深部地层微生物研究——两株未培养地下微生物菌株原位含量的分析

从地下1033．77米深处岩芯中提取微生物DNA,经PCR扩增,获得16S rDNA序列。选取其中两个序列(CCSD1305与CCSD1307),根据其16S rDNA可变区设计PCR引物,通过实时定量PCR分析,确定这两株未培养微生物在岩芯中的生物量。结果表明,CCSD1305与CCSD1307在该岩芯中的数量分别约为6．6×104和2．18×106个／克岩石。

一个新的高温产氢菌及产氢特性的研究

利用Hungate滚管技术从西藏山南地区热泉淤泥中分离到一株高温产氢的厌氧发酵细菌T42。菌株T42革兰氏染色反应为阴性,但KOH裂解试验证实其为革兰氏阳性杆菌。菌体大小为0.7μm^0.9μm×3.2μm^7μm,不运动,不产芽孢。其生长温度范围为32℃~69℃,最适生长温度为60℃~62℃,生长pH范围为5.0~8.8,最适生长pH为7.0~7.5,代时30min。有机氮源是T42菌株的必需生长因子。菌株T42利用淀粉、纤维二糖、蔗糖、麦芽糖、糊精、果糖、糖原和海藻糖等底物生长并发酵产氢,发酵葡萄糖的终产物为乙酸、乙醇、H2和CO2。G+C含量为31.2mol%。系统发育分析表明菌株T42与Thermobrachium celere和Caloramator indicus位于同一分支,生理生化特征也表明菌株T42应是Thermobrachium属的一个新菌株,在中国普通微生物菌种保藏中心的保藏号为AS1.5039。菌株T42的最佳产氢初始pH为7.2,最佳产氢温度为62℃,其氢转化率为1.06mol H2/mol葡萄糖,最大产氢速率为24.0mmol H2/gDW/h。20mmol/L的Mg2+和2mmol/L的Fe2+可分别提高菌株T42的产氢量20%和23.3%,而Ni2+对其产氢无明显的作用。当菌株T42和热自养甲烷热杆菌(Methanothermobacter thermautotrophicus)Z245共培养时,由于降低了氢分压,使其葡萄糖利用率和氢产量分别提高1倍和2.8倍,发酵产物乙酸和乙醇的比例也从1提高到1.7。

我国腹泻患者粪中非脱羧勒克氏菌的分离与鉴定

1987年从3例腹泻病人粪便中分离出3株产黄色素、发酵分解糖类、氧化酶阴性,具有周生鞭毛的革兰氏阴性杆菌。经系统生理生化特性鉴定、DNA 的 G+C mol%测定和 DNA/DNA 杂交,确认为非脱羧勒克氏菌(Leclercia (?)decarboxylate)。此外,还测定了该菌对抗菌素的敏感性,讨论了与临床感染症的关系。

中国大陆科学钻探(CCSD)微生物研究——地下3900米一株细菌的分离与鉴定

在中国大陆科学钻探科钻一井的3911.28米处利用厌氧培养基分离到一株细菌CCSDFL3900,该菌的最适生长温度为65℃,兼性厌氧,革兰氏染色为阴性,端生芽孢,不运动,电镜观察无鞭毛。利用细菌16SrDNA通用引物对其16SrRNA进行PCR扩增,16SrRNA序列及其进化树分析结果显示,该菌为芽孢杆菌或地杆菌。生化试验检测显示,该菌株能够利用多种糖类发酵产酸,最终鉴定为热坚芽孢杆菌。

肉制品发酵剂木糖葡萄球菌I2的研究

木糖葡萄球菌I 2是通过筛选得到的肉制品优良发酵剂。文中研究了木糖葡萄球菌I 2的发酵条件、5L自控发酵罐的放大试验和不同保护剂对木糖葡萄球菌I 2存活的影响。结果表明,采用2#发酵培养基,培养温度30℃,用2mol/L的NaOH作为中和剂,控制发酵液的pH为7.3,发酵周期16h,发酵液中活菌数最高可达8.7×1010CFU/mL。冷干保护剂以海藻糖最好,冷干后活菌数达1011CFU/g。

肉制品乳酸菌发酵剂小片球菌M7发酵条件的研究

高质量的发酵肉专用发酵剂是工业化生产发酵肉的关键。本研究从发酵肉中分离鉴定了可作为发酵剂的乳酸菌小片球菌M7,并对其发酵条件(包括5L罐放大试验)、冷冻干燥条件、浓缩培养、菌株安全性等方面进行了研究。结果表明:在最适培养温度30℃下,以1#简单培养基为最佳培养基,用2mol/L的NaOH作为中和剂控制发酵pH为7.0,发酵周期为16h,小片球菌M7活菌数即可达到3.5×109CFU/ml。冷干保护剂以蔗糖效果最好,冷干后活菌数能达到1.0×1011CFU/g。发酵剂菌株经动物毒性试验表明属无毒级微生物。

浓香型白酒窖池中片球菌的分离与鉴定

对3个不同的浓香型白酒酒醅发酵窖池的片球菌进行研究,共分离得24株纯菌株。经生理生化鉴定和16SrRNA基因同源性分析,结果表明,其中20株菌属于片球菌属的7个已知种,另外4株菌的特征与已报道的种不同,因而提出了两个新种:酒窖片球菌和耐乙醇片球菌。

一株口腔链球菌新种—寡发酵链球菌产过氧化氢特性的研究

从健康人口腔中分离的寡发酵链球菌(Streptococcus oligofermentans)能够产生大量的过氧化氢,可能具有抑制致病菌的潜力。为了研究该细菌产过氧化氢的特性,检测了其在不同生长时期和从不同底物产过氧化氢的能力。结果表明,寡发酵链球菌从对数生长早期就开始产过氧化氢,在对数生长后期及稳定期过氧化氢产量达到最高,随后下降。在PYG培养基中,寡发酵链球菌所产的过氧化氢主要来源于大豆蛋白胨和酵母提取物;而代谢终产物乳酸也可作为过氧化氢产生的底物。对3种可能与过氧化氢生成有关的氧化酶的酶活测定表明,寡发酵链球菌具有乳酸氧化酶(LOX)及NADH氧化酶(NOX)的活性,说明其过氧化氢的产生主要依赖于这两种酶的活力。

厌氧细菌Acetanaerobacterium elongatum从葡萄糖的产氢特性研究

为了了解影响厌氧发酵产氢细菌Acetanaerobacterium elongatumZ7产氢效率的因素,采用生理学方法对其进行了研究。结果表明:乙醇型发酵菌A.elongatumZ7的最适产氢温度为37℃,最适产氢的起始pH为8.0。该菌发酵葡萄糖和阿拉伯糖产氢的能力较强,氢气产率分别为1.55mol H2/mol葡萄糖和1.50mol H2/mol阿拉伯糖。酵母粉是菌株Z7生长和产氢所必须的生长因子;pH影响菌株的生长和葡萄糖利用率;氢压则影响电子流的分配,从而改变代谢产物乙酸和乙醇的比例;当产氢菌与甲烷菌共培养以维持发酵体系低的氢压时,可使氢的理论产量提高约4倍;培养基中乙酸钠浓度>60mmol/L明显抑制产氢。另外,一个只利用蛋白类物质的细菌能够促进菌株Z7对葡萄糖的利用,进而提供氢产量,为生物制氢的工业化生产提供理论参考。

FtsZ蛋白同源性分析在乳酸菌系统学研究中的应用

FtsZ是一种广泛存在于细菌和古菌中的结构保守的蛋白质,在细胞分裂的过程中起关键的作用。通过PCR扩增FtsZ基因的一段800bp的核苷酸,构建了干酪乳杆菌-片球菌及相关乳酸菌的FtsZ蛋白系统发育树。将此系统树和16SrDNA系统树比较发现二者的拓扑结构非常相似。在两个基因系统树中,片球菌与乳杆菌的种均显示了较近的亲缘关系,而与其它球状的乳酸菌,如链球菌和肠球菌的亲缘关系较远。研究还表明FtsZ蛋白序列的分辨率高于16SrDNA,更适用于乳酸菌种间的系统分类研究。