金属抗菌肽SIF_(4)对大肠杆菌拓扑异构酶活性及胞内核酸合成的影响

为系统阐明金属抗菌肽SIF_(4)基于DNA拓扑异构酶靶点的非细胞质膜抑菌机理,以大肠杆菌为模式菌株,研究了金属抗菌肽SIF_(4)与基因组DNA的结合方式、对DNA拓扑异构酶I/II活性以及胞内核酸生物合成的影响机理。研究发现,金属抗菌肽SIF_(4)可能以类似溴化乙锭嵌插方式与基因组DNA结合,对拓扑异构酶I有较强抑制活性,但对拓扑异构酶II影响较小,可通过影响DNA负超螺旋解链和RNA聚合酶结合催化RNA转录过程发挥抑菌活性。研究还发现,经金属抗菌肽SIF_(4)处理12 h后,大肠杆菌胞内总DNA和总RNA生物合成量均受到不同程度的抑制,且呈现良好的量-效关系,1/2最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)组与对照组(0 MIC)相比,胞内DNA和RNA生物量差异不显著(P>0.05),MIC和2 MIC组与对照组相比,胞内DNA和RNA生物量差异显著(P<0.05)。实验结果可为金抗肽SIF_(4)在食源性大肠杆菌生物防控中的应用提供理论支持。

大肠杆菌多酚氧化酶的分子克隆及异源高效表达

菜籽粕、棉籽粕等非粮饲料资源存在的酚类化合物芥子碱、棉酚等抗营养因子,严重影响了其饲喂价值。本课题组筛选出的一株大肠杆菌属芥子碱降解菌SDB2已被证实能通过分泌多酚氧化酶来降解芥子碱和棉酚,本试验旨在运用基因工程技术克隆SDB2多酚氧化酶基因,实现其高效表达,为SDB2多酚氧化酶在饲料工业上的规模化应用奠定基础。从大肠杆菌SDB2中克隆出多酚氧化酶基因,将其与质粒pET28a连接后转化至大肠杆菌BL21感受态细胞中培养,通过PCR鉴定及质粒酶切验证方法构建重组菌株,同时对重组克隆基因进行生物信息学分析。采用“2×2”交叉试验设计,以温度和诱导剂IPTG浓度两个影响因素诱导SDB2多酚氧化酶基因在重组菌株中高效表达,经SDS-PAGE和WB双重验证后,确立最佳诱导条件,最终纯化出目标酶蛋白。结果表明:(1)成功克隆SDB2多酚氧化酶基因,构建出异源表达重组菌株。(2)克隆出的SDB2重组多酚氧化酶基因含目标核苷酸741个,总编码氨基酸263个(含标签氨基酸20个),氨基酸组成的蛋白相对分子质量为28499.0,理论等电点为6.94,据此预测出SDB2重组多酚氧化酶三维结构模型。(3)确立SDB2多酚氧化酶异源高效表达的最佳诱导条件为温度37℃,IPTG浓度1 mmol,该条件下表达出大量可溶性酶蛋白,有利于工业化生产。本试验条件下,大肠杆菌SDB2多酚氧化酶成功实现了分子克隆及异源高效表达,为我国非粮饲料资源实现高效利用提供了技术参考。

湖南省部分地区禽致病性大肠杆菌分离鉴定及生物特性分析

为探究湖南省禽致病性大肠杆菌的生物特性,从部分地区规模肉鸡场采集122份病死鸡临床肝脏样品,采用传统细菌培养方法进行分离培养和初步鉴定,利用大肠杆菌持家基因phoA进行PCR扩增,对纯化鉴定后的分离株进行血清型鉴定、种系发育群检测、多位点序列分型(MLST)、毒力基因检测、动物致病性试验及耐药性分析。结果显示:共分离出83株禽致病性大肠杆菌,鉴定出15种血清型,其中O2、O1、O78、O14为优势血清型,种系发育群分为B2、B1、A和D群,高致病性株主要来自B2、B1群;MLST分析共得到12种ST型,其中ST95、ST481、ST350为主要ST型;分离株irp2、fyuA、iutA、fimC毒力基因携带率为100%,其中38.55%菌株同时携带irp2、afa、fyuA、iutA、hlyF、iss、papC、fimC毒力基因;雏鸡致病性试验检出高致病性菌株46株(55.42%)、中等致病性菌株31株(37.35%)、低等致病性菌株6株(7.23%);分离株对10种常用抗生素有不同程度耐药,其中对四环素和新生霉素耐药最严重,耐药率分别为96.38%和92.77%。结果表明,湖南省禽致病性大肠杆菌遗传关系整体复杂多态,且致病性较高,耐药广泛,提示该地区应加强对禽大肠杆菌病的防控。

地下水源热泵回灌中大肠杆菌阻塞试验研究

以地下水源热泵回灌过程中大肠杆菌堵塞作为研究对象,通过自主研发的砂层颗粒迁移-沉积试验系统观察大肠杆菌在多孔介质孔隙孔道内的运移、沉积。分别以石英石、玻璃珠作为多孔介质做对比性试验,通过试验得出:石英石颗粒不均匀,级配不良,颗粒间的咬合力为大肠杆菌的沉积提供了“温床”,进而孔隙水压力呈现先增大后减小再稳定的状态;但玻璃珠颗粒粒径均匀,同时颗粒之间光滑,咬合力小,不利于大肠杆菌的沉积,孔隙水压力呈现陡减的现象。建立大肠杆菌渗透率衰减数学模型,将理论值和室内试验值进行数据拟合,从验证的结果看,所提渗透率衰减模型对预见微生物的迁移和沉积所引起的孔隙率减小是有效的。

尿路感染细胞实验中庆大霉素对尿路致病大肠杆菌的杀伤作用及细胞毒性研究

目的在尿路感染体外细胞实验中,比较不同浓度庆大霉素(0、10、20、50、100、200μg/mL)对尿路致病大肠杆菌(UPEC)的杀伤作用,对尿路上皮细胞及炎性细胞如巨噬细胞的毒性作用。方法比较不同浓度庆大霉素对不同量UPEC J96菌株(10^(8)、10^(7)、10^(6))的杀伤情况;CCK-8实验检测不同浓度庆大霉素在不同时间内(2 h或24 h)对原代培养的C57BL/6雄鼠肾小管上皮细胞、腹腔巨噬细胞、人膀胱上皮细胞系J82的毒性作用;根据实验选择合适的庆大霉素浓度和作用时间,检测J96对小鼠肾小管上皮细胞的黏附、入侵以及小鼠巨噬细胞对J96的吞噬、清除作用。结果庆大霉素(≥10μg/mL)对J96的杀伤作用均强于1%的青霉素/链霉素双抗(P<0.0001),高浓度庆大霉素(≥100μg/mL)可在30 min内完全杀伤高达10^(8)的J96。50μg/mL庆大霉素作用2 h可对人膀胱上皮细胞系J82产生毒性作用(P<0.05)。结论本文明确了不同细胞体外实验时适宜的庆大霉素处理浓度及时间,人膀胱上皮细胞系J82对庆大霉素更为敏感。

基于RNA-seq鉴定金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳房炎的关键应答基因

该研究旨在通过转录组测序技术发掘金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型奶牛乳房炎相关的关键应答基因,为发掘乳房炎防治有关的生物标志物奠定基础。于体外采用金黄色葡萄球菌处理MAC-T建立了金黄色葡萄球菌乳房炎细胞模型,并进行了转录组测序。同时从公共数据库中收集了9份金黄色葡萄球菌和大肠杆菌处理的乳腺上皮细胞转录组测序样本,结合生物信息分析技术进行了金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳房炎关键应答基因的发掘。结果发现,乳腺上皮细胞中与金黄色葡萄球菌处理显著关联的差异表达基因有449个,其中上调差异基因有223个,下调差异基因有226个;另有347个差异表达基因与大肠杆菌处理显著关联,其中上调的差异表达基因116个,下调的差异表达基因有231个。功能富集分析发现,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳腺上皮细胞中的差异表达基因主要富集到IL-17信号通路。蛋白质互作分析发现,383个金黄色葡萄球菌型乳房炎特异性差异表达基因形成了21个调控网络,其中最大的调控网络包含了67个差异表达基因。另外,281个大肠杆菌乳房炎特异性差异表达基因形成了16个调控网络,其中最大的调控网络包含了33个差异表达基因。利用Cytoscap插件CytoHubba进一步筛选出金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳房炎的关键应答基因各10个。这些关键应答基因的发掘将为进一步阐明金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳腺炎的发生发展作用机制奠定基础。

微酸性电解水-超声波并行联合处理对鲜切生菜表面大肠杆菌杀菌效果的影响

为探明微酸性电解水(slightly acidic electrolyzed water,SAEW)与超声波(ultrasonic,US)并行联合处理对鲜切生菜表面大肠杆菌(Escherichia coli)的杀菌效应,本研究在不同料液比(1∶5、1∶10、1∶15(g/mL))和不同温度(25、35、45℃)条件下采用SAEW-US并行联合处理鲜切生菜,并用平板计数法测定生菜表面E.coli菌落数,对菌落数的变化情况进行协同效应分析及动力学分析。采用流式细胞术和双层培养计数法对处理后的E.coli进行亚致死损伤检测。结果表明,SAEW-US并行联合处理的杀灭E.coli效力高于SAEW单一作用时的杀灭E.coli效力,随着处理时间的延长、溶剂用量的增加和温度的提高,杀灭E.coli效果显著增强。SAEW-US并行联合处理对于杀灭E.coli具有“1+1>2”的协同效应,且杀菌过程遵循一级动力学模型。SAEW-US并行联合处理比单独SAEW处理杀灭E.coli效果强,并且能降低E.coli亚致死损伤数量。综上可知,SAEW-US并行联合处理鲜切生菜表面E.coli存在协同效应,相关结果可为鲜食农产品的杀菌提供理论依据。

山羊肺源肠外致病型大肠杆菌和粘质沙雷氏菌混合感染的病原分离鉴定、毒力因子基因检测和耐药性分析

为了确定1例成年山羊突然急性死亡的原因,本试验采用病史调查、病理剖检、病原菌分离和鉴定明确细菌性病原,对分离菌进行致病性试验和药敏试验,并根据药敏试验结果对其余未发病山羊进行给药预防;对分离到的大肠杆菌进一步进行系统进化群分析和毒力因子基因检测。结果显示,死亡山羊剖检可见部分结肠肠段严重出血,心内膜有散在出血斑,瘤胃黏膜局部充血;从肺组织中分离获得大肠杆菌和粘质沙雷氏菌;致病性试验结果显示,大肠杆菌对小鼠的致死率为90%,粘质沙雷氏菌对小鼠无致病性;药敏试验结果显示,大肠杆菌对头孢曲松和丁胺卡那敏感,粘质沙雷氏菌对恩诺沙星、丁胺卡那、庆大霉素和磷霉素中度敏感;使用头孢噻呋钠和恩诺沙星注射液对其余未发病山羊进行预防性注射给药后,未再出现发病死亡。系统进化群分析显示,分离获得的大肠杆菌属于A群;毒力因子基因检测结果显示,该大肠杆菌携带2种毒力标记基因(afa和iutA),因此属于肠外致病型大肠杆菌,该菌还携带其他毒力因子基因(ompA、ompT、traT、iss、iroN、iucD、fimH和gafD);本试验结果可为山羊大肠杆菌和粘质沙雷氏菌混合感染的诊断和治疗提供参考。

长颈鹿大肠杆菌感染引发出血性肠炎的治疗和护理

一头1岁10个月新引进长颈鹿,入园3个月出现大便稀软,接着出现稀便中带有血,寄生虫检测为阴性,细菌检验为大肠杆菌引起的出血性肠炎。经过及时治疗及精心护理,长颈鹿恢复健康。本次对长颈鹿的治疗和护理为长颈鹿的饲养管理提供一定的参考。

肠出血性大肠杆菌疫苗的开发和展望

[背景]肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)感染是世界范围内重要的公共卫生问题之一,目前还未有针对EHEC的有效预防控制手段.安全有效的疫苗可以提供对EHEC感染的免疫保护.[进展]本文主要介绍EHEC相关疫苗的研发进展及可用于评估各种免疫策略的动物模型.EHEC疫苗开发策略主要针对志贺毒素及黏附相关毒力因子,通过特异性抗原激活机体免疫达到预防控制效果.进而讨论EHEC外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)疫苗的制备方式及其作为多抗原疫苗平台的应用潜力.[展望]对EHEC抗原的筛选以及OMVs疫苗平台的设计,将有助于人们更充分掌握EHEC感染与免疫的分子机制,开发出针对更多血清型的EHEC疫苗.

疑似鸡群发生霉菌毒素、念珠菌和大肠杆菌病混合感染病例

本文通过实例诊治一起主要表现为羽毛蓬松,拉灰白色或白绿色粪便、嗉囊食积液、眼睑等部位结痂临床症状,并进行病死鸡只剖检,肝、心、嗉囊和胃等器官主要呈现出现纤维素性、特征性坏死、溃烂等病症,诊断为霉菌毒素、念珠菌和大肠杆菌病混合感染,为及时有效选择敏感药采取普通营养琼脂培养基进行药敏试验,选用成品药敏纸片,根据结果采取治疗措施控制病情。通过本病例分析阐述,给予广大养殖户提高对真菌及毒素危害的认识。

复合酸化剂对大肠杆菌和沙门菌的体外抑菌效果探讨

随着饲料中禁止添加除中草药外的药物饲料添加剂,畜禽生产中消化道和呼吸道疾病的发病率普遍升高。药物投入增加和抗生素替代产品价格较高,导致饲养成本增加的问题凸显,高效绿色抗生素替代产品的寻找已成为畜禽业关注的重点。本文通过对鸡场中分离到的大肠杆菌和沙门菌进行复合酸化剂体外抑菌试验,研究复合酸化剂对常见细菌的杀灭和抑制效果,为在养殖业中的合理使用提供参考。

牛大肠杆菌病的防制措施

北票地区肉牛存栏增长很快,随着肉牛销售价格的坚挺,养牛户的积极性很高。但是在牛病防制方面,很多农户不是很重视,很多新养牛户错误认为牛体格大,疾病抵抗力强,不容易得病。随着养牛时间的增长,很多问题暴露出来,如有的牛感染大肠杆菌,新养牛户没有经验,往往因延误治疗而造成不必要的经济损失。1病原大肠杆菌是属于原核生物的一种细菌,属于革兰氏阴性细菌。大肠杆菌的细胞壁是由肽聚糖组成的,没有细胞核,只含有核糖体。大肠杆菌有鞭毛,无芽孢,能运动,能发酵多种糖类,通过分解糖类产气、产酸。大肠杆菌的菌落加入伊红美蓝,菌落有金属光泽,呈现深紫色,这种方法用来鉴定大肠杆菌存在与否。

大肠杆菌中转录-翻译耦合的机制

在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)等原核生物中,转录和翻译往往是耦合的,这种耦合通常表现在转录和翻译的互相调控上,如转录极性、转录衰减和转录-翻译速率的同步。间接耦合和物理耦合是耦合的两种模式。由警报素(alarmone)(p)ppGpp维持的间接耦合可能需要DksA和TufA蛋白的辅助。物理耦合分为NusG或RfaH因子介导的耦合和非因子条件下产生的“碰撞”耦合。响应于压力的转录或翻译的变化会引发几种耦合模式间的相互转变。耦合对于基因正常表达是必要的,其解除将引发转录终止、R环形成、复制-转录冲突、mRNA切割等不利的事件。结构生物学的相关技术已经清晰地展示了部分耦合的表达体(expressome)的结构细节和特征,这些技术联合多组学分析等方法将提供关于耦合的更深层次的见解。重要的是,对耦合的研究或许会为靶向抗菌药物的开发带来新的思路。

中药组方对大肠杆菌致小鼠腹泻治疗效果研究

【目的】研究中药组方对犊牛源大肠杆菌致小鼠腹泻的治疗效果,为中药治疗大肠杆菌致犊牛腹泻提供参考依据。【方法】将162只小鼠随机分为9组,空白组、模型组、中药治疗组(2个组方各3个浓度(1.5、1.0、0.5 g/mL))和西药治疗组,每组3个重复,每个重复6只。除空白组外,其余各组小鼠腹腔注射0.5 mL 1×10~8 CFU/mL的大肠杆菌悬液,小鼠出现腹泻后,中药组小鼠分别灌喂0.2 mL不同浓度中药组方提取液(白头翁汤加减和乌梅散加减),西药组小鼠灌喂0.2 mL恩诺沙星,模型组小鼠灌喂0.2 mL蒸馏水,持续7 d。每天记录小鼠体重、采食量,治疗第3天时统计腹泻指数;治疗第7天剖检小鼠,检测小肠病理变化,利用ELISA法检测回肠黏膜分泌型免疫球蛋白(sIgA)、多聚免疫球蛋白受体(pIgR)含量,利用实时荧光定量PCR检测十二指肠Claudin-1、Occludin和ZO-1基因mRNA相对表达量。【结果】与模型组相比,经2个中药组方治疗后腹泻小鼠体重、采食量均可显著增加(P<0.05),腹泻指数显著降低(P<0.05),改善了小肠病理组织学病变,促进了肠绒毛损伤的修复。与模型组相比,2个组方均可显著提高小鼠肠黏膜sIgA、pIgR含量(P<0.05)及十二指肠Claudin-1、Occludin和ZO-1基因mRNA相对表达量(P<0.05)。1.0 g/mL乌梅散加减在2个中药组方中治疗效果最佳,与西药组相比,在小鼠肠组织形态、肠黏膜免疫球蛋白含量及紧密连接蛋白mRNA的相对表达量上不存在显著差异。【结论】乌梅散加减和白头翁汤加减均可降低小鼠腹泻指数,改善肠道病理损伤,其中乌梅散加减的治疗效果更显著,本研究可为中药治疗大肠杆菌致犊牛腹泻提供参考。

2020年国内部分地区奶牛乳腺炎源大肠杆菌的分子流行病学调查

本研究对来自国内11个地区136份乳腺炎乳样开展了大肠杆菌的生物学特性研究。通过大肠杆菌phoA特异性鉴定引物对乳房炎乳样进行大肠杆菌分离与鉴定,采用K-B法对分离株进行药敏检测。建立3体系三重PCR检测方法,利用大肠杆菌9种毒力基因对分离株进行检测。通过PCR检测chuA、yjaA和TspE4.C2,对分离株进行进化分群鉴定。结果显示:136份乳腺炎乳样中共分离到61株大肠杆菌,阳性率为44.85%。分离株对头孢拉定、氨苄西林、四环素耐药率相对较高,分别为37.70%、32.78%和26.22%。分离株中毒力基因ompA和traT携带率较高(98.36%和75.40%),其次为CNF1(54.09%)、irp2(47.54%)和iucD(32.78%),sitD和chuA携带率较少(14.75%和13.11%),但ST2和hlyA基因均未检出。分群结果显示分离株以A群占(67.21%)和B1群(19.67%)为主,D群(8.19%)和B2群(4.91%)较少。本研究为奶牛乳腺炎源大肠杆菌的防控提供数据参考。

鸡源大肠杆菌对β-内酰胺类药物的耐药性分析和耐药基因检测

为研究江苏部分地区鸡源大肠杆菌对β-内酰胺类抗菌药物的耐药情况和耐药基因,分析其耐药表型与耐药基因的相关性,以K-B纸片扩散法对分离的20株鸡源大肠杆菌进行11种β-内酰胺类药物的敏感性分析,PCR法检测bla_(CTX-M-1)、bla_(CTX-M-2)、bla_(CTX-M-8)、bla_(CTX-M-9)、bla_(TEM)与bla_(SHV)等6种耐药基因携带情况。结果显示:20株鸡源大肠杆菌对β-内酰胺类药物的耐药率较高,其中苯唑西林为100%,氨苄西林为75%,头孢呋辛为70%,对头孢哌酮、头孢曲松的耐药率最低,均为30%,且分离菌株表现为多重耐药;共检出3种耐药基因,bla_(CTX-M-1)、bla_(TEM)、bla_(SHV),检出率分别为85%、30%、30%,7株分离菌同时携带2种及以上耐药基因,占比35%(7/20);11种β-内酰胺类药物与blaCTX-M-1基因的符合率较高,均达85%以上,与bla_(SHV)基因的符合率相对低些,均在40%以下,且耐药表型与耐药基因型并不完全吻合。提示:江苏部分地区鸡源大肠杆菌对β-内酰胺类药物的耐药问题比较严重,应加强当地鸡源大肠杆菌的耐药性监测,从而选择合适的药物防治鸡大肠杆菌病。

河南省某兔场兔肝球虫和大肠杆菌混合感染情况及耐药性研究

兔肝球虫和大肠杆菌是家兔养殖中常见且危害较大的疾病。为了确定河南省某兔场家兔腹泻并大规模死亡的病原,实验室对兔场发病兔进行病理剖检和寄生虫检测,采集组织进行病原菌的分离鉴定及药敏试验。结果显示:发病兔粪样检测到的球虫数量较少,未达到肠球虫感染标准;病理剖检发现个别兔肝脏有白色条形结节状结构;所有剖检兔胆汁镜检可见大量球虫卵囊;细菌分离培养得到一株革兰氏阴性杆状可疑致病菌,其eae基因序列扩增片段为833 bp,与大肠杆菌MN208178.1相似性为99.65%;经药敏测定发现分离得到的大肠杆菌同时对多黏菌素B、丁胺卡那、氨苄西林、头孢哌酮4种药物敏感,对其他药物有不同程度的耐药性。根据以上试验结果,导致此次兔场大规模发病死亡的主要原因是肝球虫和其继发的大肠杆菌混合感染。研究结果可为家兔养殖过程中肝球虫和大肠杆菌混合感染的诊断以及临床用药提供参考。

大肠杆菌发酵低廉生物质产乙醇酸及其分离纯化研究

碳中和背景下全生物基乙醇酸得到了广泛的关注,但其高昂发酵成本、匮乏的下游分离纯化工艺研究,限制了后续的工业生产应用。该研究以重组大肠杆菌为对象,采用统计学方法在摇瓶水平上对发酵培养基成分进行优化,并基于5 L发酵罐进行初步放大验证和下游分离纯化研究。最终利用低廉的玉米芯水解液等成分,摇瓶水平乙醇酸产量达到4.77 g/L,较初始培养基提高2.58倍;5 L罐乙醇酸产量达42 g/L,提高至优化前的1.4倍;通过初步的生物分离纯化,成功获得生物基乙醇酸,晶体纯度达到99.3%,符合市售标准要求。该研究通过发酵培养基优化、5 L发酵罐放大验证以及下游生物分离纯化,初步构建了生物基乙醇酸的低成本生产体系,为生物基乙醇酸的工业化生产应用奠定基础。

麻旺鸭源大肠杆菌耐药表型分析及β-内酰胺酶、PMQR基因检测

本研究旨在了解麻旺鸭源大肠杆菌对β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类、酰氨醇类、氟喹诺酮类和磺胺类药物的耐药情况以及β-内酰胺酶基因和质粒介导的喹诺酮耐药(plasmid-mediated quinolone resistance, PMQR)基因流行情况。从重庆市酉阳县4个麻旺鸭养殖场采集146份泄殖腔拭子样品,经选择性增菌和PCR扩增大肠杆菌特异性phoA基因分离鉴定大肠杆菌。采用纸片扩散法测定分离菌对25种抗菌药物的耐药性并检测分离菌株中的β-内酰胺酶基因和PMQR基因。结果显示:共分离到大肠杆菌146株。这些菌株对氨苄西林、头孢唑啉耐药严重,耐药率超过50%;对庆大霉素、阿米卡星、氧氟沙星完全敏感。分别有111株(76.0%)和83株(56.8%)菌携带至少1种β-内酰胺酶基因和PMQR基因,其中bla_(TEM)(74.0%,108/146)和qnrS(54.8%,80/146)基因最为流行。63株菌同时携带β-内酰胺酶基因和PMQR基因。麻旺鸭源大肠杆菌对常用抗菌药物存在耐药,且广泛携带β-内酰胺酶基因和PMQR基因。