Bacillus globisporus N75 6-α-葡萄糖基转移酶在枯草芽孢杆菌中的重组表达

6-α-葡萄糖基转移酶具有催化α-1,4-葡聚糖的外切水解和转糖基化功能,可通过转糖基活性产生非还原端连有α-1,6键的α-葡聚糖,可用于生产环交替糖及其分支衍生物和环异麦芽寡糖等新型功能糖。为了更好地将6-α-葡萄糖基转移酶应用于食品领域,该研究对来源于Bacillus globisporus N75的6-α-葡萄糖基转移酶在食品安全级菌株枯草芽孢杆菌中进行重组表达,并通过表达宿主的选择及优化发酵条件进一步提高重组蛋白产量。结果表明,宿主WHS9更有利于6-α-葡萄糖基转移酶的重组表达,在20℃的发酵条件下,胞内外可溶性总酶活力可达2.11 U/mL;在25℃添加20 mmol/L海藻糖发酵48 h后,总酶活力可达到2.21 U/mL;优化发酵时间后,发酵36 h总酶活力可达3.14 U/mL,是优化前WHS9表达酶活力的196倍。该研究首次实现了6-α-葡萄糖基转移酶在枯草芽孢杆菌中的重组表达。

枯草芽孢杆菌BS80-6对苹果采后炭疽病的控病效果及作用机制

为提高枯草芽孢杆菌的生防效果,通过离子束诱变筛选出BS80-6菌株。利用生物测定方法研究BS80-6菌株及不同处理方法在不同贮藏温度下对采后苹果炭疽病的控制效果和作用机制。结果表明,BS80-6能显著提高对苹果炭疽菌的抑制作用。枯草芽孢杆菌BS80-6对苹果果实炭疽病的防治效果以活菌液效果最好,菌丝生长抑制率为80.14%,孢子萌发抑制率为98.65%,控病效果为60.34%;灭菌液和过滤液对苹果炭疽菌也有一定的抑制效果。贮藏温度明显影响BS80-6对苹果炭疽病的防治效果;接种方式对控病效果影响显著,先接拮抗菌再接病菌的防效好于先接病菌再接拮抗菌。

枯草芽孢杆菌6-磷酸葡萄糖脱氢酶的纯化及性质

枯草芽孢杆菌通过超声破壁,(NH4)2SO4分段盐析,DEAE SepharoseFF离子交换层析,Blue SepharoseCL 6B亲和层析,SephadexG 200凝胶过滤等纯化步骤,分离出6 磷酸葡萄糖脱氢酶。经PAGE和SDS PAGE检测为单一蛋白区带,比活1 7375IU/mg,纯化倍数72 7,收率13 6%。凝胶过滤法测定表观分子量220KD,SDS PAGE测定亚基分子量50 5KD,可见该酶是由四个相同亚基构成的四聚体。测定最适pH、温度分别为8 5,37℃,底物G6P的Km值0 177mmol·L-1。考察了部分金属离子及EDPA对该酶活性、紫外、荧光光谱的影响。

枯草芽孢杆菌结合3506-2基质使用防治甘蓝根肿病药效试验初报

本研究比较了5种不同措施防治甘蓝根肿痛的效果,结果表明:采用枯草芽孢杆菌粉剂(2.0×10~6cfu/g)400倍液结合3506—2基质处理防治根肿病平均发病率最低(13.70%)、病情指数最低(5.23)、防治效果最好(79.12%)、产量最高(8 094.05kg/667m^2),而且无农药残留,成本约180元/667m^2,符合生产绿色甘蓝食品发展方向,建议在大田防治甘蓝根肿痛中推广应用。

枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的发酵工艺优化及培养基筛选的研究

研究旨在探索枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的最适发酵条件和最适培养基组成,以期提高发酵液中sublancin含量。试验先通过单因素试验筛选出最适发酵条件,确定发酵培养基需要的无机盐、碳源、氮源,再通过正交试验、最陡爬坡试验、Box-Behnken设计的响应面分析方法确定最适发酵培养基组成。结果表明:枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的最适发酵条件为菌种接种量1.0%、发酵温度37℃、发酵液初始pH 7.0;最适发酵培养基为K_(2)HPO_(4)5 g/L、KH_(2)PO_(4)5 g/L、MgSO_(4)10 g/L、可溶性淀粉30.2 g/L、蛋白胨23.6 g/L、玉米浆18.2 g/L;优化后sublancin产量由756μg/mL提到1581μg/mL,是优化前的2.09倍。综上所述,本研究所筛选的最适发酵条件和最适培养基可为枯草芽孢杆菌YT168-6菌株工业化生产sublancin提供技术参考。

一种源于枯草芽孢杆菌的新型甘露糖-6-磷酸异构酶的基因克隆与表达

通过PCR克隆了一种来自枯草芽孢杆菌str. 168菌株的甘露糖-6-磷酸异构酶编码基因(BSMPI-2),利用p ET-28a载体转化至大肠杆菌BL21(DE3)菌株。经IPTG诱导实现了BSMPI-2蛋白的表达,经过亲和层析纯化和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)验证,证实目的蛋白分子量约3. 54×10~4,BSMPI-2以L-核糖为底物时的最适反应条件为pH 8. 0、60℃、外源添加0. 5 mmol/L Co^(2+),该酶催化2 h可将29%的L-核糖异构为L-核酮糖。

枯草杆菌6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的分离纯化及部分性质研究

采用DEAE Sepharose离子交换层析,Blue SepharoseCL 6B特异结合层析和SephadexG 200凝胶过滤技术,对枯草芽孢杆菌中的6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶进行了分离纯化.纯化倍数为112.3倍,比活为1.46U/mg,回收率为8.2%.纯化酶液经聚丙烯酰胺凝胶电泳检验为单一带.测得全酶相对分子质量为107kD,具有两个分子量相同的亚基,亚基相对分子质量为51kD.最适pH值为8.0,最适温度为30℃,对热不稳定.以6 磷酸葡萄糖酸和NADP+为底物,其Km值分别为Km1(NADP+)=19.8μmol/L和Km2(6 GPA)=22.6μmol/L.在5mmol/L～50mmol/L浓度范围内,Mg2+,Ca2+和Mn2+对酶有激活作用,Fe3+和Cu2+对酶有抑制作用,K+,Na+,Cl-,NO-3,SO-4对酶几乎没有影响.用PMSF,TNBS,NBS,DTT和BrAc对酶进行修饰,实验结果表明,丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸和组氨酸残基可能是该酶活性中心的功能基团.

碱性成纤维细胞因子在枯草芽孢杆菌BS224中的表达

让一种有抗菌活性的非致病性枯草芽孢杆菌BS224表达碱性成纤维细胞生长因子(bFGF),使其同时具有抗菌和促进伤口愈合的作用。用PCR方法克隆了一个α-淀粉酶高产株的α-淀粉酶基因的启动子和信号肽序列及3'端序列,合成了gnt(葡萄糖酸盐操纵元)终止子序列作为构建元件,和碱性成纤维细胞因子的cDNA序列一起插入质粒pHV32组建成整合型载体,该质粒来源于大肠杆菌质粒pBR322和枯草杆菌质粒pC194。然后通过原生质体转化法转化BS224,氯霉素抗性筛选得到转化体,用α-淀粉酶分析实验和Southern杂交证明其发生了同源重组,Western杂交证明碱性成纤维细胞因子有表达。

乙酰氨基葡萄糖合成关键酶氨基葡萄糖-6-磷酸乙酰转移酶的筛选及酶学性质分析

N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine,GlcNAc)是氨基葡萄糖(Glucosamine,GlcN)的衍生物,在保健食品和医药领域具有广泛应用。氨基葡萄糖-6-磷酸乙酰转移酶(glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase,GNA)是N-乙酰氨基葡萄糖合成途径中的关键酶。本研究在前期构建的产GlcNAc枯草芽孢杆菌(Bacillus.subtilis,B.subtilis)工程菌的基础上,通过过量表达不同来源的GNA,筛选出来源于秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的氨基葡萄糖-6-磷酸乙酰基转移酶(Cegna1)最适于加强GlcNAc合成途径。在B.subtilis工程菌中表达Cegna1,摇瓶水平发酵GlcNAc产量达到7.31 g/L,与过量表达来源于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,S.cerevisiae)的GNA的对照菌株相比,GlcNAc的产量提高了24.51%。在3 L发酵罐中进行分批发酵,GlcNAc产量达到24.23 g/L,相较于对照菌株GlcNAc的产量提高了24.69%。进一步研究发现重组Cegna1对GlcN-6P和乙酰辅酶A(Ac-CoA)有着较高的亲和力和催化效率,最后对重组Cegna1的基本酶学性质进行了考察,发现底物GlcN-6P对重组Cegna1的抑制作用明显,下一步可采用定向进化策略改造Cegna1,解除底物GlcN-6P对重组Cegna1的抑制作用。本研究结果为应用定向进化策略改造GNA的实现提供了理论依据。

加强表达6-磷酸果糖激酶提高Bacillus subtilis乙偶姻合成效率

乙偶姻是枯草芽孢杆菌的主要胞外产物,它是一种广泛使用的食用香精,同时也可作为重要的化学中间体,因此提高枯草芽孢杆菌乙偶姻的产量和生产效率有重要意义。本研究克隆了编码枯草芽孢杆菌6-磷酸果糖激酶(PFKA)和丙酮酸激酶(PK)的编码基因pfk A和py K,并分别将其在高产乙偶姻的枯草芽孢杆菌BM(敲除了2,3-丁二醇脱氢酶的编码基因bdh A)中过量表达。结果表明过量表达PFKA或者PK能有效提高糖酵解速率以及发酵过程的生物量,并且过量表达PFKA与过量表达PK相比更有利于乙偶姻的合成。在5 L发酵罐上对工程菌进行发酵实验发现,经底物流加发酵,乙偶姻产量达到66.8 g/L,生产效率达到0.74 g·(L·h)-1。本研究为利用枯草芽孢杆菌作为细胞工厂生产相关化合物有重要的借鉴意义。

生物工程菌在鸡消化道内定居研究

利用具有卡那霉素抗性和能分泌α-淀粉酶的生物工程菌─枯草芽孢杆菌作为微生物饲料添加剂，饲喂不同发育时期的鸡，检测此菌在鸡消化道内的定居和分布情况．发现此菌可以定居在鸡消化道内，但受饲喂的时间和饲喂剂量的影响．

常压室温等离子体和紫外诱变选育腺苷高产菌株

腺苷是一种内源性核苷类物质,在生理生化过程中起着重要的调控作用。使用常压室温等离子体(ARTP)诱变、UV-LiCl诱变和复合诱变,将诱变后的菌株涂布在含最低致死浓度的6-巯基嘌呤(6-MP)抗性平板和不含该抗性的平板上,35℃培养1~2d后对其抗性正突变株进行发酵筛选和传代稳定性考察,获得1株腺苷高产菌株A-Z-L-2,传代6次后其腺苷产量达到20.512g/L,较出发菌株BS-0腺苷产量提高了16.12%,且该菌株具有较好的传代稳定性。

一种新型抗性质粒的构建及其在核黄素生产菌中的运用

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis RF1是课题组前期通过基因工程改造得到的一株核黄素高产菌,为了进一步提高核黄素的产量,需要对该菌株进行进一步的基因工程改造.本研究首先将编码的链丝菌素乙酰基转移酶基因sat克隆到pMA5质粒上,构建具有诺瓦丝菌素Norseothricin(NTC)抗性的重组质粒pMA5-sat,实验证实该重组质粒能够用于B.subtilis RF1的抗性筛选.随后将核黄素合成相关的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶编码基因zwf克隆到重组质粒pMA5-sat上,获得重组质粒pMA5-sat-zwf,并成功构建重组菌B.subtilis RF1/p MA5-sat-zwf.结果显示,重组菌胞内葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活力比原始菌提高了近50倍,说明葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在重组菌中成功过量表达;根据发酵特性分析,重组菌B.subtilis RF1/pMA5-sat-zwf最终核黄素产量达到12.01 g/L,比原始菌B.subtilis RF1提高了30.3%.综上,本研究构建的新型抗性质粒能够成功运用于核黄素生产菌枯草芽孢杆菌的基因工程改造.