单齿螺肠道产褐藻胶裂解酶菌株的筛选、鉴别及酶学性质分析

以海藻酸钠为唯一碳源,从中国南北潮间带的单齿螺肠道中筛选得到1株高产褐藻胶裂解酶菌株ML17,经菌株形态特征分析和16S rRNA初步鉴定为Vibrio sp.ML17(菌种保藏编号:CGMCC No.20377)。通过我妻氏血琼脂平板分析,该菌株没有溶血性,表明其安全性较好。通过单因素试验确定该菌株在海藻酸钠(5 g/L)、胰蛋白胨(5 g/L)、NaCl(30 g/L)、pH 7~8、30℃的条件生长最快,同时相比于其他已报道的产褐藻胶裂解酶菌株,Vibrio sp.ML17在最适生长条件下10 h即可达到生长平台期,14 h达到最高产酶量,生长速度快、周期短的特点有利于其后续工业应用。此外,酶学性质分析结果证明,其所产褐藻胶裂解酶酶活力为26.31 U/mL;该粗酶的最适温度为40℃,在40和45℃具有一定的热稳定性;最适pH值为7.5;在5 mmol/L Na^(+)和Ca^(^(2+))的条件下,对酶活力有明显促进作用,Fe^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)则有明显抑制作用。进一步的应用实验发现,Vibrio sp.ML17能够有效降解褐藻,在对海带和马尾藻处理72 h后,其降解率可分别达到44.0%和38.9%。鉴于Vibrio sp.ML17生长速度快且产酶性能好的特点,该菌株可望在褐藻寡糖的制备和水产养殖中的褐藻防治去除等领域发挥潜力。

壳寡糖复合固体饮料对Ⅱ型糖尿病小鼠肠道菌群结构的影响

探究壳寡糖复合固体饮料(壳糖平)对糖尿病模型小鼠肠道菌群结构变化的影响。将70只小鼠随机分为正常组(Normal feeding group,NFD)、模型组(Type 2 diabetes group,T2DM)、阿卡波糖组(Acarbose group,Acar)、壳寡糖组(Chitooligosaccharide group,COS)、壳糖平低剂量组(Ke Tang Ping low dose group,LKTP)、壳糖平中剂量组(Ke Tang Ping medium dose group,MKTP)、壳糖平高剂量组(Ke Tang Ping high dose group,HKTP),灌胃4周后,取结肠内容物进行肠道菌群分析。结果表明,各组的16S测序有效序列范围为130301~244496条,其长度范围在315~478 bp,OTU范围为1367~1835,物种覆盖率均大于0.99。韦恩图分析表明,有556个OTU是7组共有的,其中326(NFD组)、223(T2DM组)、237(Acar组)、118(COS组)、197(LKTP组)、142(MKTP组)、181(HKTP组)个特有的;PCoA图表明NFD、T2DM、Acar、COS、LKTP、MKTP和HKTP组组内样品具有良好的平行性和重复性;与T2DM组相比,COS组的处理效应弱,Acar、LKTP、MKTP和HKTP组处理效应强。与模型组相比,在门水平,灌服壳糖平可显著增加T2DM小鼠肠道Bacteroidetes的相对丰度而降低Firmicutes的相对丰度;在科水平,灌服壳糖平可显著增加T2DM小鼠肠道Bacteroidales_S24-7_group、Prevotellaceae的相对丰度,而Lachnospiraceae和Desulfovibrionaceae的相对丰度显著下降,其中壳糖平中、高剂量组效果最显著。结论:壳糖平可以影响肠道菌群的组成和多样性,并且促进有益菌的生长与定植,降低条件致病菌的相对丰度,从而促进肠道健康。

植物乳杆菌CGMCC8198冻干菌粉的制备工艺优化

为提高植物乳杆菌CGMCC8198冻干存活率,以浓缩乳清蛋白粉、木糖醇和壳寡糖为保护剂材料,先后通过单因素和正交试验得出最优复合配方,并进一步对冻干菌粉的活性及储存性能进行探究。研究表明:各保护剂成分对冻干存活率的影响顺序为浓缩乳清蛋白粉>壳寡糖>木糖醇,且最优配方质量分数分别为15%、6%及1.5%,添加复合保护剂的冻干菌粉表面光滑且精致,流式细胞术分析表明冻干后其活性保持较好,约为80.47%。同时,耐受试验表明冻干菌粉具有较好的耐酸性和肠溶性。

壳寡糖复合固体饮料对2型糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱的调节作用分析

为探讨壳寡糖复合固体饮料对T2DM小鼠糖脂代谢的影响,70只小鼠被随机分为正常对照组(NFD)、模型组(T2DM)、阳性对照组(T2DM+Acar)、壳寡糖组(T2DM+COS)、壳糖平低剂量组(T2DM+LKTP)、壳糖平中剂量组(T2DM+MKTP)、壳糖平高剂量组(T2DM+HKTP),依照实验剂量灌胃4周后,测定各组小鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C及ALT、AST等相关指标。结果显示:壳糖平能够显著提高T2DM小鼠体重和降低空腹血糖(P<0.05),使血清中TC、TG及LDL-C、AI、心脏和肝脏指数、ALT、AST显著降低(P<0.05)。同时,肝脏和肾脏病理切片观察表明,壳糖平能明显改善肝肾细胞脂肪变性。小鼠肝脏组织蛋白和mRNA水平结果显示:与模型组相比,壳糖平可显著下调SREBP-2、HMGCR、G6pase、及PEPCK基因表达,并上调CYP7A1、LDLR基因(P<0.05)表达。这些研究表明,壳糖平具有辅助降低T2DM小鼠血脂及稳定血糖的作用。

植物乳杆菌CGMCC8198 β-羟脂酰-ACP脱水酶启动子的克隆及其冷激调节作用分析

温度对乳酸菌储存和应用有重要影响,为挖掘乳酸菌温控启动子以及探索冷激反应的分子机制,对植物乳杆菌CGMCC8198经4和37℃处理后的转录组测序数据进行了分析,并对其中的差异基因β-羟脂酰-ACP脱水酶编码的fabZ基因表达情况进行验证,进一步应用MEGA 7.0软件分析其进化亲缘关系。再通过BPROM、BDGP、IPSW以及WebLogo 3.0对基因上游区域进行预测,最后克隆启动子,构建绿色荧光蛋白启动子报告分析质粒,并转化大肠杆菌进行低温诱导分析。结果发现fabZ基因低温刺激后上调,生物信息学结果也显示此基因与低温应答有关系;在基因上游500 bp区域有强启动子,且启动子中的-10区(TGTAAC)和-35区(TTACCG)6个核苷酸的位置与经典的-10区、-35区相似;大肠杆菌低温诱导实验表明在14℃刺激20、40、60 min后,含fabZ启动子菌株的荧光相对强度分别是37℃时的1.30、2.38和1.42倍。该研究发现植物乳杆菌的fabZ基因具有低温上调特性,为探究乳酸菌冷激应答与fabZ基因功能机理,以及构建乳酸菌低温诱导表达载体奠定一定的基础。