苔藓内生菌Bacillus megaterium z12的分离、鉴定和抗菌活性筛选

目的从无纹紫背苔(Plagiochasma intermedium)叶片中分离筛选出一株具广谱抗菌活性的内生菌z12。方法根据菌落和细胞形态、生理生化特性,以及16S rDNA序列对内生细菌z12进行了分析鉴定,并研究了它对14种供试菌株的抑制作用。结果经分析鉴定该菌属于巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。抑菌实验表明,内生细菌z12对7种供试菌都有不同程度的抑制作用,对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和白念珠菌(Candida albicans)的抑制作用较强。研究了z12菌株粗提物对水稻纹枯病原菌(Corticium sasakii)的抑制作用。结论该菌株具有开发成农用抗生素的价值。

催吐萝芙木内生菌Bacillus subtilis LYM3的抑菌活性产物

为了研究分离自催吐萝芙木的内生细菌Bacillus subtilis LYM3的抑菌谱及其产生的抑菌活性产物,利用对峙生长法测试了菌株LYM3对10种植物病原真菌的拮抗活性,利用Sephadex LH-20凝胶柱对其产生的抑菌活性产物进行了分离,并利用LCMS-IT-TOF进行了初步鉴定。结果显示:菌株LYM3对10种植物病原真菌均有较强的拮抗作用,抑制率均在60%以上,其中对香蕉炭疽病菌的抑菌活性最强,抑制率为83.5%;LYM3产生的抑菌物质主要为胞外产物,具有较好的热稳定性,在p H 6~12活性稳定;经分离发酵液获得3种抑菌活性组分A、B和C,经初步鉴定推测A属于伊枯草菌素,B和C属于表面活性素。可见,菌株LYM3具有广谱抗菌性,其产生的抑菌活性产物主要为脂肽类物质。

植物内生菌Bacillus spp.与松材线虫病的关系研究

松材线虫病是重要的森林病害,其致病机理还没有完全研究清楚。从马尾松健康树和松材线虫病树中分离到属于芽孢杆菌Bacillusspp 的植物内生菌,此菌及其代谢产物对断根松苗和离体松枝均有致病作用,且致病症状与松材线虫病类似,但对正常生长的松苗没有作用。这说明这种植物内生菌与松材线虫病有关,是一种弱致病菌。用1mmol L的苯甲酸溶液处理接种了松材线虫的松枝,松枝内的线虫照常增殖,但松材线虫病得到抑制。这说明植物内生菌是导致松材线虫病的内因,松材线虫是激发因子之一。

裙带菜内生菌Bacillus sp. QD-4发酵液化学成分研究

目的研究裙带菜内生菌Bacillus sp.QD-4发酵液的化学成分。方法采用硅胶柱层析、羟丙基葡聚糖凝胶柱层析、薄层层析、反相高效液相色谱等方法对QD-4发酵液乙酸乙酯提取物进行分离纯化,并采用质谱、核磁共振谱等技术及文献比对的方法对化合物进行结构鉴定;采用改良Ellman法测定化合物对乙酰胆碱酯酶(ACh E)的抑制活性。结果从QD-4发酵液乙酸乙酯提取物中分离得到5种化合物:环-(L-亮氨酸-L-4-羟脯氨酸)(1)、环-(L-脯氨酸-L-酪氨酸)(2)、环-(甘氨酸-L-脯氨酸)(3)、环-(L-脯氨酸-D-酪氨酸)(4)和尿嘧啶(5)。在400μg/m L浓度下,化合物2和4对ACh E的抑制率分别为(11.62±2.29)%和(5.62±1.63)%。结论化合物2和4对Ach E具有一定的抑制活性,是Bacillus sp.QD-4发酵液抑制ACh E活性的物质基础。

酸橙内生菌Bacillus thuringiensis Bt028几丁质酶的分离纯化及其酶学性质

为揭示酸橙内生菌Bacillus thuringiensis Bt028几丁质酶的基本酶学性质,采用离心、硫酸铵盐析、葡聚糖凝胶G-100层析及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法对菌株Bt028发酵液中的几丁质酶进行分离纯化鉴定,并考察该几丁质酶的最适温度、最适pH、催化动力学参数等性质。结果表明,Bt028菌株发酵液经离心、硫酸铵盐析、葡聚糖凝胶G-100层析分离纯化后获得电泳纯几丁质酶比活力为681.78 U/mg,纯化倍数为3.21,回收率15.52%。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明,几丁质酶的分子质量为65 kDa。酶学性质研究结果表明,该酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为6.5,在温度低于60℃、pH5.5~7.5时有较好的稳定性;Mg^(2+)、Ca^(2+)、Hg^(2+)、Co^(2+)对该酶活力有抑制作用,而Cu^(2+)和Fe^(3+)有一定的促进作用;低浓度的甲醇、乙醇、正丙醇和二甲亚砜使酶的活性增加,但当浓度继续增大,反而会抑制酶的活性;丙酮对几丁质酶有激活作用,而甲醛对几丁质酶有抑制作用。在最适催化条件下,几丁质酶催化反应的米氏常数Km、最大反应速率Vmax、酶的转换数Kcat分别为29.533 mg/mL、108.696μmoL/(L·min)和0.527/min。研究结果可为该酶的实际应用提供必要的工艺参数。

酸橙内生菌Bacillus thuringiensis Bt028产几丁质酶的发酵条件优化

为了提高分离自酸橙果实中的一株内生细菌Bacillus thuringiensis Bt028产几丁质酶的性能。采用单因素实验方法考察了培养基组成和发酵条件对该菌株产几丁质酶的影响,并在此基础上采用响应面方法对该菌株产几丁质酶的摇瓶发酵条件进行了优化。单因素实验结果表明胶体几丁质浓度、培养温度和初始pH对该菌株产几丁质酶影响明显;响应面试验结果表明,当胶体几丁质浓度为0.8%、酵母粉浓度为1%、初始pH为6.9、接种量3%、装液量为100 mL/250 mL、30℃培养48 h时,该菌株产几丁质酶性能最佳,发酵液中几丁质酶酶活可达10.48 U/mL。研究结果为该菌株几丁质酶的进一步开发与应用奠定了基础。

水稻根内生菌Bacillus sp.RE35耐受及累积吸附Cd的机制

水稻对镉(Cd)的高富集能力会引发人体健康风险.利用内生菌降低水稻根系Cd移动性的研究已被广泛关注,但具有高Cd耐受性的水稻内生菌资源尚待发掘,其对不同浓度Cd的耐受和累积吸附机制也有待深入研究.本研究基于前期筛选出的高Cd耐受性水稻根内生菌Bacillus sp.RE35,通过液体培养实验研究其对Cd的耐受和累积吸附机制.结果表明,菌株RE35对Cd的最大耐受浓度可达600 mg/L,最大吸附容量为28.49 mg/g,对1和5 mg/L Cd^(2+)的去除率可达88.4%和80.4%.当Cd浓度低于20 mg/L时,菌株RE35对Cd^(2+)的去除以胞内累积为主,随着Cd浓度升高,菌株三磷酸腺苷酶活性显著增强,透射电子显微镜和X射线能谱结果显示Cd均匀地分布于菌株细胞内.当Cd浓度高于20 mg/L时,胞外吸附对Cd^(2+)的去除具有重要作用,其分泌的胞外聚合物中蛋白质组分增加.X射线光电子能谱和傅里叶变换红外吸收光谱结果显示,菌株胞外蛋白质的氨基和酰胺等基团与Cd的吸附密切相关.本研究阐明了高Cd耐受性内生菌RE35对不同浓度Cd的累积吸附机制,为内生菌菌剂开发提供了宝贵的菌种资源信息.

改性磁性纳米颗粒固定内生菌Bacillus nealsonii吸附废水中Cd^(2+)的特性研究

从重金属超累积植物龙葵体内提取内生菌Bacillus nealsonii,采用二氧化硅改性纳米Fe_3O_4颗粒与海藻酸钠将其包埋交联进行固定化,制得一种新型球状生物吸附剂,并应用于废水中Cd^(2+)的吸附处理.同时,通过正交实验研究了该球状生物吸附剂的最佳制备条件和吸附处理条件,并采用扫描电镜等表征手段与构建吸附动力学考察了其吸附特征.结果表明,球状生物吸附剂的最佳制备条件为:改性纳米Fe3O4颗粒质量分数为0.1%,海藻酸钠质量分数为8.0%,菌液接种量为0.4%,交联时间为2 h;其最佳吸附处理条件为p H=6、吸附时间12 h、吸附剂用量(干重)2.5 g·L-1,在Cd^(2+)初始浓度为50 mg·L-1时的吸附率可达96%以上.研究发现,球状生物吸附剂的内外部结构孔隙率较大,有利于促进Cd^(2+)的吸附.该吸附过程遵循准二级反应动力学,以化学吸附为主,符合Freundlich等温吸附模型,最大单分子吸附量可达13.02 mg·g-1.解吸实验结果表明,该吸附剂具有较好的可重复利用性.

傣药黑面神内生菌Bacillus pumilus化学成分研究

目的研究一株从傣药黑面神(Breynia fruticosa)中分离得到的内生菌Bacillus pumilus的化学成分。方法采用正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱、凝胶柱色谱等方法进行分离,利用理化性质及波谱数据并结合文献对照确定化合物的结构。结果从Bacillus pumilus发酵液中分离得到23个已知化合物,分别鉴定为12-羟基茉莉酮酸(1)、环-(色氨酸-缬氨酸)-二肽(2)、环-(色氨酸-异亮氨酸)-二肽(3)、环-(亮氨酸-异亮氨酸)-二肽(4)、环-(亮氨酸-亮氨酸)-二肽(5)、环-(亮氨酸-缬氨酸)-二肽(6)、吲哚-3-甲酸(7)、吲哚-3-甲醛(8)、黄豆醇B(9)、4',7-二羟基异黄酮(10)、4',7-二羟基-6-甲氧基异黄酮(11)、4',5,7-三羟基异黄酮(12)、对羟基苯乙酸(13)、N-(4-戊氧基)乙酰胺(14)、3-甲硫基-丙烯酸(15)、10-甲基-十一烷酸(16)、十三烷酸(17)、12-甲基-十四烷酸(18)、十五烷酸(19)、十六烷酸(20)、(Z)-9-十六烯酸(21)、10-甲基-11-羟基-正十二烷酸(22)、9,10-亚甲基十八烷酸(23)。结论化合物1～8、13～23为首次从黑面神内生菌Bacillus pumilus代谢产物中分离得到。

生物炭载Bacillus subtilis菌粒对连作芹菜生长的影响

为解决土壤连作障碍对蔬菜生长发育的不利影响,本研究以连作3年的芹菜土壤为研究对象,采用随机区组试验,设置5种处理:单独施加生物炭(BC)、单独施加Bacillus subtilis菌剂(BS)、生物炭与菌剂混合施加(BB)、施加生物炭载B.subtilis菌粒(BP)、不施加生物炭与菌剂(CK),盆栽种植芹菜,测定其生长与品质指标,探究生物炭和B.subtilis对连作芹菜生长的影响。结果表明,BB、BP处理组芹菜的生长和品质指标都高于其他土壤处理组,BP处理组的芹菜鲜质量、可溶性蛋白含量以及纤维素含量均显著高于BB处理组,分别为60.25 g/棵、27.25 mg/g、2.48%,其他指标两处理间无显著差异。不同土壤处理组芹菜的生长和品质指标都高于CK处理,其中BP处理组各指标值最高,尤其是芹菜鲜质量,增幅高达226.56%。因此,施加生物炭载B.subtilis菌粒提高了连作芹菜生长指标与品质,为农业生产上缓解蔬菜连作障碍奠定了理论基础。

耐低温降解菌Bacillus mobilis10的生物学特性及其对海参养殖水质的净化作用

以分离自沿海土壤中的1株芽孢杆菌10为试验对象,研究其在低温条件下(15℃)的生物学特性,实现该菌剂的中试工程化生产以及在海参养殖中对水质净化的示范应用。该菌株通过形态观察及16S rRNA基因序列分析被鉴定为Bacillus mobilis。15℃,经透明圈法确定该菌株具有蛋白酶活性、淀粉酶活性和纤维素酶活性;发酵56 h蛋白酶活性达到9.05 U/mL;在8%质量分数NaCl条件下仍可以存活。利用海参饵料培养基检测菌株对溶解物的降解能力,试验结果显示,B.mobilis 10接种8 h后对饵料培养基中蛋白的降解率达(36.72±0.53)%,对化学需氧量的清除率达(22.80±0.81)%。中试规模(50 L)发酵制备微生物制剂并以终密度约1.0×10^(4)cfu/mL的菌液泼洒海参池,对水体中B.mobilis 10的活菌数、pH、蛋白质含量及化学需氧量进行为期8 d的动态监测,结果表明,以B.mobilis 10制备的微生物制剂能够显著降低海参养殖水体中蛋白和化学需氧量,起到净化水质的目的。试验结果可为水产生态养殖及微生物制剂的开发提供理论基础和应用示范实例。

碱胁迫对银杏内生菌Lysinibacillus sphaericus Ya6产胞外多糖的影响

逆境下生物会产生多种应激反应和生理特性变化,胁迫下代谢变化的研究对诱导产生新型化合物等具有重要意义。采用邻苯三酚自氧化法、水杨酸法等测定了银杏内生菌Lysinibacillus sphaericus Ya6在不同程度碱胁迫下(pH 8~10)产胞外多糖的抗氧化性变化,分别采用紫外扫描、红外扫描、硫酸钡比浊法测定了其结构变化。结果表明,碱胁迫使Lysinibacillus sphaericus Ya6所产胞外多糖对超氧阴离子、羟自由基的清除能力有所提升;对DPPH自由基清除能力显著提升,pH为10时,胞外多糖的DPPH自由基清除率高达95.65%。紫外光谱分析发现样品在260和280 nm处无紫外吸收,表明样品中不含核酸和蛋白质;红外光谱分析表明各多糖样品均存在典型的多糖特征吸收峰,且存在甘露糖-吡喃糖结构,但吸收峰强度、位置存在差异。

邻苯二甲酸酯降解功能内生菌群的筛选及定殖效能

为降低邻苯二甲酸酯(PAEs)污染作物对人体健康的威胁,从PAEs污染蔬菜中富集驯化具有PAEs降解高效性和广谱性的功能内生菌群,解析菌群群落组成并优化其降解条件,借助水培体系研究了功能内生菌群在作物体内的定殖效能.高通量测序结果表明,从门的分类水平看,菌群主要由变形菌门(Proteobacteria,76.57%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,21.04%)和放线菌门(Actinobacteria,2.37%)组成;从属的分类水平看,菌群主要由鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium,33.03%)、代尔夫特菌属(Delftia,40.61%)、假单胞菌属(Pseudomonas,11.70%)、无色杆菌属(Achromobacter,3.04%)和根瘤菌属(Rhizobium,6.90%)组成.在无机盐纯培养体系中,该菌群在7d内对5mg/L的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)降解率分别为97.08%、94.47%、98.02%和44.82%.单因素试验结果表明,菌群降解PAEs的最佳条件为:pH值7、25℃、盐度1%、底物浓度5mg/L.水稻水培试验表明,菌群可以定殖到水稻体内并有效促进PAEs的去除,与对照组相比,处理15d后水稻体内DMP、DEP、DBP和∑PAEs含量分别降低了41.09%、45.33%、63.06%和32.3%.菌群的定殖还能够提高水稻根长、株高和生物量,促进水稻的生长.该菌群在降低作物PAEs积累、保障PAEs污染地区农产品质量安全方面具有良好的应用前景,能有效降低作物PAEs污染对人体健康的威胁.

Bacillus subtilis fmbR抗菌物质的分离和鉴定

【目的】对Bacillus subtilis fmbR产生的抗菌物质进行分离和鉴定研究,以确定抗菌物质的组成和结构。【方法】采用HPLC和TLC层析对Bacillus subtilis fmbR抗菌物质进行分离纯化,通过ESI-MS和MALDI-MS分析对抗菌物质的组成和结构进行初步鉴定。【结果】HPLC层析表明了Bacillus subtilis fmbR抗菌物质含有保留时间与surfactin相似的成分。TLC层析和原位酸解证明了Bacillus subtilis fmbR抗菌物质含有闭合肽键类的物质,其中之一为相对迁移率Rf与标样surfactin相近的组分。采用ESI-MS分析检测到Bacillus subtilis fmbR抗菌物质含有分子量与surfactinA相同的m/z1009.1、m/z1023.2和m/z1037.0等3种同系物;通过MALDI-MS分析获得[M+H]+为m/z 3403.95抗菌物质,该物质分子量与Bacillus subtilis 168产生的细菌素subtilosin的m/z3403.3相同。【结论】Bacillus subtilis fmbR抗菌物质由C13～C15的3种surfactinA同系物和一种羊毛硫抗生素subtilosin组成。

Bacillus natto TK-1产脂肽的纯化、抑菌活性及其表面活性剂特性

利用酸沉、醇提和薄层层析等方法从Bacillus natto TK-1发酵液中分离得到脂肽。TLC结果表明,在迁移值Rf0.58～0.65处出现单一紫红色条带其为脂肽粗提物。脂肽的临界胶束浓度约115mg/L。在浓度为512mg/L时,脂肽能将水的表面张力显著地降低到30.1mN/m。同时,通过体外抗粘连实验表明,脂肽能显著抑制沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对96孔板固体表面的粘附,其中,对沙门氏菌的抗粘连效果较为明显。通过平板扩散法考察脂肽抑菌活性,结果表明脂肽具有较广泛的抑菌谱,对灰霉和镰胞霉的抑菌能力较强。

Bacillussp.fmbJ224发酵产新型抗菌肽培养基的优化研究

采用Plackett_Burman设计(Plackett_BurmanDesign,PB)法,对影响Bacillussp.fmbJ224产新型抗菌肽的17个因素进行了筛选。结果表明:影响该菌发酵产新型抗菌肽的主要培养基成分为葡萄糖、NH4NO3、谷氨酸、CaCl2、MnSO4。在此基础上,再采用响应曲面法(ResponseSurfaceMethodology,RSM)对其5个显著因子的最佳水平范围进行研究。通过对二次多项回归方程求解得知,在上述自变量分别为葡萄糖8·13g/L、NH4NO36·14g/L、谷氨酸4·2g/L、CaCl23·98mg/L、MnSO44·87mg/L时,新型抗菌肽的产量从1304·21μg/mL提高到了1487·58μg/mL。

南海深海细菌Bacillus amyloliquefaciens GAS 00152抗菌代谢产物研究

采用多种色谱分离技术,从南海深海细菌Bacillus amyloliquefaciens GAS 00152发酵液中分离得到12个化合物,经波谱数据分析分别鉴定为4-苯基-3-丁烯酰胺（1）、苯乙酰胺（2）、苯乙酸-2-（4-羟苯基）乙酯（3）、对羟基苯乙醇（4）、环（甘氨酸-2-氨基丁酸）（5）、环（甘氨酸-亮氨酸）（6）、环（甘氨酸-L-脯氨酸）（7）、环（D-脯氨酸-L-缬氨酸）（8）、环（4-羟基脯氨酸-亮氨酸）（9）、环（N-甲基甘氨酸-苯丙氨酸）（10）、环（L-2-羟基脯氨酸-苯丙氨酸）（11）、环（2-哌啶酸-苯丙氨酸）（12）。其中,化合物1为新天然产物。测试化合物1-12对番木瓜炭疽菌和香蕉黑星菌的抑制活性,发现化合物9对两种热带水果致病菌显示出中等抗菌活性。

云木香内生细菌的分离鉴定及其对大丽轮枝菌的抑制作用

从药用植物云木香中分离得到41株内生细菌,采用细菌16S rRNA基因测序的方法对这些菌株进行鉴定,结果显示,这些云木香内生细菌分别属于6个属,其中假单胞菌属Pseudomonas和拉恩氏菌属Rahnella为优势菌属。采用对峙培养方法对这些菌株进行筛选,发现其中12株内生细菌对大丽轮枝菌Verticillium dahliae具有抑制作用,其中有2株属于拉恩氏菌属Rahnella,7株属于假单胞菌属Pseudomonas,3株属于沙雷氏菌属Serratia。12株内生细菌对棉花黄萎病的温室防效评估结果表明,假单胞菌属菌株R1-6、R1-13和S1-2对棉花黄萎病的温室防效达到55%以上,具有潜在的生产利用价值。

生防解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)最新研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是与枯草芽胞杆菌相似,可产芽胞、革兰阳性(G+)、具有生防活性的益生细菌。其代谢过程中产生的抗菌物质种类多、抗菌谱广,其抗菌制剂或抗菌提取物具有无毒、无害、无残留、抑菌时效长等优点,可广泛应用于果蔬保鲜、果蔬生长期及采后微生物病害的生物防治,是极具开发价值的生防菌。本文从抗菌机理、抗性基因组成、基因工程菌构建、抗性产品开发及对微生物病害防治等几个方面,对解淀粉芽胞杆菌的研究及应用现状进行了归纳和总结,为其在农业生物工程中的规模化安全应用提供参考。

基于内生菌分析东北酸菜发酵菌群溯源

为了探究东北酸菜中发酵菌群的来源,本实验基于高通量测序与生物信息学相关技术手段对生渍和熟渍发酵初期的酸菜发酵液、白菜内生菌及平板分离培养的白菜内生菌菌群多样性展开研究。结果表明:门水平上,生渍和熟渍酸菜绝大部分菌和白菜内生菌相同;属水平上,生渍和熟渍酸菜都注释到了Lactococcus、Leuconostoc、Lactobacillus、Weissella 4种乳酸菌,白菜内生菌注释到299个菌属,其中有6种乳酸菌,除了生渍和熟渍酸菜共有的4种,还包括Bifidobacterium和Tetragenococcus,说明白菜内生菌是乳酸菌的来源之一。熟渍酸菜相比生渍酸菜注释到的致病菌菌属种类和相对丰度明显降低,发酵样本中检测到的致病菌属绝大部分属于白菜内生菌致病菌属。平板上分离鉴定到的51种内生菌菌属中,有3种乳酸菌和酸菜发酵液中的乳酸菌相同。