枯草芽孢杆菌fmbR抗菌物质稳定性研究

枯草芽孢杆菌fmbR能够产生抗菌物质,对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具显著的抑菌效果。本文研究了该抗菌物质对温度、pH和三种蛋白酶(胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶)的稳定性。研究结果表明:抗菌物质在pH7.0下,在20～120℃的范围内,抑菌活性不发生变化;此外在室温下,pH处理在2.0～12.0范围内抗菌物质保持稳定,抑菌活性不受影响。结果还表明:抗菌物质对胃蛋白酶的作用表现出很高的稳定性,而胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶能够在一定条件下将抗菌物质降解。

影响枯草芽孢杆菌fmbR菌株抗菌物质提取的主要因子

应用P lackett-Burm an Design对枯草芽孢杆菌fmbR菌株抗菌物质提取的主要影响因子(甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、pH值和时间)进行了研究。JMP软件分析结果表明:影响抗菌物质提取的关键因素为乙醇(P<0.000 1)、正丁醇(P<0.000 1)、pH值(P=0.002 5)和时间(P=0.008 3)。在实验范围内,乙醇、正丁醇和时间对抗菌物质提取总量有显著正效应,pH值与抗菌物质提取总量呈显著负相关。抗菌物质提取总量最高预测值可达21.82 mg.100 mL-1,其概率为99.79%。

生防枯草芽孢杆菌Czk1固体发酵工艺条件优化

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Czk1是一株具广谱拮抗、促生和诱导植株产生抗病性的根际益生菌。为了全面资源化利用农业废弃物中的有机养分和促进对植物土传病害的生物防治,本研究以Czk1为研究对象,以鸡粪为底肥,分别利用玉米秸秆、菌糠、椰糠堆肥为原料,采用液固两相发酵工艺,以稀释平板菌落计数法测定活菌总数和芽孢数,经过单因素和正交试验方法,明确Czk1固体发酵物料的配方、工艺参数和培养条件。得出Czk1固体发酵的最优条件:最佳原料为菌糠鸡粪堆肥,Czk1接种重量为10%,黄豆粉添加量为10%,含水量为40%,发酵温度为37℃,翻抛1次/72h,在此条件下,Czk1菌株中的芽孢活菌数量总量可以达到8.63×10^(8)CFU/g,芽孢数为8.37×10^(8)CFU/g。其次,发酵效果较佳的原料为秸秆鸡粪堆肥,Czk1接种量为10%,添加5%黄豆粉,40%含水量,发酵温度为37℃,翻抛1次/72 h,此条件下,Czk1接种菌株中的活菌数量总量可达到6.53×10^(8)CFU/g,芽孢数为5.97×10^(8)CFU/g;另外,在此配方条件下再添加30%菌糠,Czk1菌株的活菌数量总量及芽孢数分别可达到8.70×10^(8)CFU/g和6.90×10^(8)CFU/g。4种发酵生物肥原料的理化性质测定表明,其有机质含量、碳氮比均有较大差异,其中以鸡粪为原料其pH、全磷和全钾含量均最高,碳氮比最低,氮、磷、钾总含量均高于秸秆、椰糠和菌糠;秸秆为原料其电导率、有机质含量最高;椰糠为原料其全氮含量最高,菌糠为原料碳氮比最高。不同鸡粪与菌糠、秸秆及椰糠组合的生物有机肥的种子发芽指数均大于80%。因此,枯草芽孢杆菌Czk1具有良好的开发利用价值,选择合适的发酵生产条件可将农业废弃物制备出高质量的生物有机肥。

枯草芽孢杆菌细菌素的分离、表达及稳定性分析

旨在分离枯草芽孢杆菌及其所产细菌素,并分析重组表达后的细菌素的抑菌活性和稳定性。通过牛津杯扩散法筛选羊驼粪便中高产细菌素的芽孢杆菌;借助16S rRNA鉴定分离菌;采用硫酸铵沉淀、氯仿抽提、SDS-PAGE、质谱分析等技术获得细菌素的氨基酸序列;利用大肠杆菌表达系统对细菌素进行体外表达,并利用牛津杯扩散法测定其抑菌活性和稳定性。结果显示,分离菌是一种枯草芽孢杆菌,命名为枯草芽孢杆菌SXAU18,其可产生抑制金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、藤黄微球菌和单增李斯特菌生长的细菌素;枯草芽孢杆菌SXAU18所产细菌素可能是分子量为10~20 ku的DarA蛋白和两种未知蛋白,属于类细菌素的范畴,将未知蛋白分别命名为BLIS SXAU181和182;经原核表达的BLIS SXAU181和182主要以可溶性上清蛋白形式表达,纯化后为单一条带;重组BLIS SXAU181蛋白没有抑菌活性,重组BLIS SXAU182蛋白具有良好的抑菌活性,且具有耐高温、耐酸碱、耐人工胃液和肠液的的特性。综上,本研究从枯草芽孢杆菌SXAU18分离到具有抑制革兰阳性菌生长活性的细菌素,且重组表达后的BLIS SXAU182具有良好的抑菌活性和和稳定性。

枯草芽孢杆菌对湖羊瘤胃菌群和血清代谢物的影响

【目的】利用16S rDNA高通量测序技术和LC-MS/MS非靶向代谢组学技术,研究短期和长期饲喂添加枯草芽孢杆菌日粮对育肥湖羊瘤胃内容物菌群和血清代谢物的影响。【方法】选择日龄((60±10)d)相近、体质量((19.51±2.07)kg/头)接近的湖羊断奶公羔36只,随机分为3组,分别为对照组(CON)、枯草芽孢杆菌Ⅰ组(BSN)和枯草芽孢杆菌Ⅱ组(BSH),每组12只羊。CON组饲喂基础饲粮,BSN组饲喂基础饲粮+100 mg/kg枯草芽孢杆菌,BSH组饲喂基础饲粮+200 mg/kg枯草芽孢杆菌。预试期10 d,正试期60 d,分别在正试期的第30天(短期)和第60天(长期)每组随机选择6只羊取瘤胃内容物和血清进行分析。【结果】①短期和长期饲喂添加枯草芽孢杆菌饲粮对湖羊瘤胃微生物丰富度指数Chao 1指数和多样性指数Shannon指数、Simpson指数均无显著影响(P>0.05)。湖羊瘤胃菌群在门水平上,短期饲喂BSN组的螺旋体菌门、迷踪菌门相对丰度较CON组显著降低(P<0.05),长期饲喂BSH组的变形菌门相对丰度显著升高(P<0.05);在属水平上,短期饲喂BSN组普雷沃氏菌属UCG-003相对丰度显著降低(P<0.05),而瘤胃球菌属1相对丰度显著升高(P<0.05)。长期饲喂BSN和BSH组湖羊普雷沃氏菌属UCG-003相对丰度显著降低(P<0.05)。②短期饲喂BSN和BSH组湖羊血清代谢物中L-苹果酸、D-2,3-二羟基丙酸、5-氨基水杨酸、2-氮杂环丁烷羧酸、棕榈酰溶血磷脂酸、1-磷酸果糖、核黄素均较CON组显著降低(P<0.05);BSN组5-磷酸脱氧核糖、丙烯酸、甘氨酰异亮氨酸、2-酮丁酸、1,2,4-偏苯三酚、β-D-半乳糖、丁酸乙酯均较CON组显著降低(P<0.05),而3′-磷酸腺苷较CON组显著升高(P<0.05),差异代谢物相关通路为辅因子的生物合成、核黄素代谢、磷酸转移酶系统等。长期饲喂BSH组10E,12Z-共轭亚油酸、N4-乙酰胞嘧啶、吡咯烷酮羧酸、9,10-环氧十八烷酸、肌酸酐均较CON和BSN组显著升高(P<0.05),差异代谢物相关性最高的关键通路为程序性坏死、鞘脂信号通路和鞘脂代谢。③属水平上差异微生物和差异代谢物相关性分析发现,普雷沃氏菌属UCG-003与大豆苷显著负相关(P<0.05),螺旋菌属2与3′-磷酸腺苷显著负相关(P<0.05),而瘤胃球菌属UCG-011与对苯二甲酸、喹啉酸、5,7-二羟基-2-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-4H-色胺-4-酮显著正相关(P<0.05)。【结论】枯草芽孢杆菌短期饲喂可调节湖羊瘤胃微生态平衡,使纤维降解有关的细菌相对丰度增加,但长期饲喂不仅调节能力降低,且长期大剂量(200 mg/kg饲粮)饲喂还会引起瘤胃微生物菌群失调;同时,枯草芽孢杆菌可影响湖羊代谢过程,短期饲喂可能调控辅因子的生物合成、核黄素代谢、磷酸转移酶系统等代谢过程,长期饲喂可能调控程序性坏死、鞘脂信号通路和鞘脂代谢。

黄芪多糖和枯草芽孢杆菌合剂对乳鸽生长性能和免疫功能的影响

研究旨在探讨黄芪多糖和枯草芽孢杆菌合剂对白羽王鸽乳鸽生长性能与免疫功能的影响。试验选取320对健康的白羽王鸽种鸽和640羽同日出孵体重接近的乳鸽,每对种鸽哺育2只乳鸽,将其随机分成4组,每组4个重复,每个重复20对种鸽和40只乳鸽。对照组饲喂基础日粮,试验组分别在基础日粮中添加0.1%黄芪多糖(黄芪多糖组)、0.1%枯草芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌组)、0.1%黄芪多糖+0.1%枯草芽孢杆菌合剂(黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组)。试验期28 d。结果显示,与对照组相比,黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组乳鸽末重提高2.86%(P<0.05),黄芪多糖组、黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组乳鸽平均日增重提高1.68%和2.91%(P<0.05)。与对照组相比,枯草芽孢杆菌组、黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组脾脏指数分别提高了41.67%和47.92%(P<0.05),黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组法氏囊指数提高了41.76%(P<0.05)。与对照组相比,黄芪多糖组、枯草芽孢杆菌组、黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组乳鸽血清新城疫抗体滴度分别提高了8.96%、8.02%、18.28%(P<0.05)。与对照组相比,黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组乳鸽血清免疫球蛋白A(IgA)含量提高了10.95%(P<0.05),枯草芽孢杆菌组、黄芪多糖+枯草芽孢杆菌组乳鸽血清免疫球蛋白G(IgG)含量分别提高了4.87%和7.44%(P<0.05)。研究表明,日粮中添加黄芪多糖和枯草芽孢杆菌合剂可显著提高乳鸽生长性能和免疫功能,结果可为进一步推动替抗合生元制剂在肉鸽养殖中的规模化应用提供参考。

枯草芽孢杆菌G10合成表面活性素的发酵条件优化

为提高表面活性素的产量,该研究以具有合成表面活性素能力的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)G10菌株为研究对象,利用酸沉淀和甲醇抽提法相结合提取表面活性素,对其表面活性及抑菌性能进行测定,并通过单因素试验和正交试验优化枯草芽孢杆菌G10合成表面活性素的发酵条件及培养基组成。结果表明,表面活性素具有明显的表面活性和抑菌活性,其对大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的抑菌圈直径分别为1.8 cm、1.9 cm、1.4 cm。合成表面活性素最优发酵条件为:转速200 r/min,发酵温度30℃,发酵培养基初始pH值为7.5;最优发酵培养基组分为:葡萄糖22 g/L,L-谷氨酸5.0 g/L,Mg SO_(4)0.5 g/L,KCl 0.5 g/L,KH_(2)PO_(4)1 g/L,Fe SO_(4)·7H_(2)O 0.15 g/L,MnSO_(4)0.65 g/L,CuSO_(4)·5H_(2)O 0.16 g/L。在此优化条件下,枯草芽孢杆菌G10发酵表面活性素平均产量为9.89 g/L,表面活性素产量较优化前提高了46.7%。

苹果酸补料策略提高枯草芽孢杆菌DF生长和产孢效率

为了提高枯草芽孢杆菌生长和产孢效率,在30 L发酵罐水平考察了苹果酸对菌株DF生长代谢的影响。发酵16~27 h耦合pH 8.0流加苹果酸(终质量分数1.5%)使得生物量(22 h)达到3.68×10^(10) CFU/mL,较对照提高71.9%;同时,芽孢数为3.63×10^(10) CFU/mL,较对照提高92.1%。转录组差异分析表明:苹果酸强化了菌株DF糖异生途径、磷酸戊糖途径(pckA、fbaA、zwf上调0.38~1.51倍)、三羧酸循环(citZ上调2.10倍)的代谢效率;降低了细胞氧化胁迫强度(丙酮酸氧化酶编码基因poxL下调72.9%、硫氧还蛋白还原酶编码基因trxA上调2.88倍,19~24 h的H_(2)O_(2)浓度下降了45.9%~51.3%);增强了Spo0A的磷酸化效率(kipL、rapAD、abrB下调57.5%~75.9%;clpX、phrCF、spo0B、sigA上调0.73~12.76倍),显著提高菌株DF的生长及芽孢形成效率。本研究可为枯草芽孢杆菌工业化高效发酵生产提供理论支撑。

嗜酸乳杆菌与枯草芽孢杆菌协同发酵玉米淀粉糖渣

通过微生物发酵可以改善风味,并消除营养抑制因子,从而实现玉米淀粉糖渣的高价值利用。该文采用嗜酸乳杆菌单菌固态发酵糖渣,乳杆菌活菌数为5.24×10^(8)CFU/g,进一步利用枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌协同发酵,嗜酸乳杆菌活菌数提升到1.50×10^(9)CFU/g,是单菌发酵的2.86倍。对双菌固态发酵工艺进行优化,在种子液接种量为7.8%,含水量为72%,初始pH为7.26时嗜酸乳杆菌活菌数达到5.05×10^(9)CFU/g,是优化前的3.37倍,对双菌发酵和单菌发酵产物进行组分、风味、口味等指标进行分析检测,结果表明发酵可以提升营养价值,同时还可以降低植酸含量并提高抗氧化能力。双菌发酵可获得更高的益生菌活菌数,并减少异味,增加类似坚果和脂肪的香气,改善口感。

枯草芽孢杆菌表面展示氨肽酶的构建及协同水解大豆蛋白

氨肽酶是蛋白质深度水解的重要协同酶,但游离酶使用成本高且稳定性差,限制了其工业化应用。本研究利用表面展示技术将来源于铜绿假单胞菌GF31的氨肽酶基因Aps展示到Bacillus subtilis WB800N芽孢的表面,构建了一种易分离且稳定性好的新型全细胞生物催化剂。通过免疫荧光分析,证明氨肽酶在芽孢表面正确表达。在最适反应温度60℃、pH=9.0的条件下,氨肽酶活力最高可达75.61U/g芽孢。将表面展示氨肽酶协同碱性蛋白酶水解大豆蛋白,在60℃、碱性蛋白酶与表面展示氨肽酶加入比例为2∶1、水解pH先为10.0后为9.0的条件下,水解5.0%的大豆蛋白8h,水解度最高可达55.50%,分别是表面展示氨肽酶与碱性蛋白酶单独水解时的3.3倍、1.5倍。同时16种游离氨基酸含量大幅度提升,其中疏水性氨基酸亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量分别增加19.21mg/L、8.59mg/L和16.77mg/L,鲜味氨基酸谷氨酸、天冬氨酸含量增加13.98mg/L和4.11mg/L,说明表面展示氨肽酶在蛋白质的深度水解及对蛋白水解液脱苦、增鲜方面具有显著的作用,具有良好的工业应用前景。

不同抑菌剂对枯草芽孢杆菌芽孢动态生长的影响

目的研究不同抑菌剂对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)芽孢生长的影响及作用阶段。方法本研究选取枯草芽孢杆菌芽孢为研究对象,考查了茶多酚、Nisin、亚硝酸盐、双乙酸钠、乙二胺四乙酸盐5种抑菌剂对枯草芽孢杆菌芽孢存活量、萌发特性、内容物泄漏量、结构变化的影响。结果5种抑菌剂均能降低枯草芽孢杆菌芽孢的存活率,且不同抑菌剂对枯草芽孢杆菌芽孢生长的主要抑制阶段存在差异。其中乙二胺四乙酸盐、茶多酚在芽孢萌发阶段的作用效果相对较为显著,与芽孢悬浊液共孵育60 min后吸光度分别下降至90.61%、90.74%,2,6-吡啶二羧酸释放量分别为21.18%、21.92%,孵育12 h后仍有部分芽孢保持“相亮”状态。亚硝酸盐、双乙酸钠、Nisin主要在萌发后发挥抑制作用,其中亚硝酸盐、双乙酸钠能使芽孢在后期生长过程中内膜通透性增大,并导致芽孢核内物质发生泄漏。拉曼光谱显示茶多酚、亚硝酸盐能够使得芽孢生长过程中蛋白质、脂质等成分及其结构发生变化,使萌发后的芽孢无法继续生长形成营养体。结论乙二胺四乙酸盐、茶多酚在芽孢萌发阶段发挥主要作用,亚硝酸盐、双乙酸钠、Nisin在萌发后及营养体形成阶段发挥主要抑制作用。本研究为揭示不同抑菌剂对芽孢生长的抑菌机制提供重要信息和参考。

枯草芽孢杆菌和哈茨木霉对黄瓜幼苗根系构型及生长的影响

探究枯草芽孢杆菌和哈茨木霉对黄瓜幼苗根系构型及生长的影响,以“新津四号”为试验材料,采用盆栽试验,共设置LB培养基(灌根, LB),枯草芽孢杆菌(灌根, B), PD培养基(灌根, PD),哈茨木霉(灌根, H),混合培养基(V (LB培养基)∶V (PD培养基)=1∶1灌根, LBPD),混合菌剂(V (枯草芽孢杆菌)∶V (哈茨木霉)=1∶1灌根, HB) 6个处理.通过生长发育、根系形态、拓扑结构以及分型参数对黄瓜根系生长发育的影响进行研究.结果表明,与对照组相比,经菌液处理的黄瓜幼苗总根长、根表面积、根体积、交叉数、株高、茎粗、生物量均有明显的提高,其中HB处理对黄瓜幼苗的影响最大.菌液处理后的根系具有明显的分支特征,为叉状分支结构,其拓扑指数为0.5;分形特征好,分形维数小,分形丰度高,说明其分支结构比较简单,有很好的拓展空间,有利于占据养分空间.采用主成分分析法对不同处理的黄瓜幼苗各指标进行综合评价,得分排名为HB>H>B>PD>LBPD>LB.单独施用枯草芽孢杆菌或哈茨木霉菌液对黄瓜幼苗的生长均有明显的促进作用,但施用混合菌液的作用要好于单一菌液.

微藻配施枯草芽孢杆菌对烟田土壤化学性质和细菌群落的影响

【目的】研究微藻与枯草芽孢杆菌的共生关系及其对土壤细菌群落的影响。【方法】设置微藻(M)、枯草芽孢杆菌(B)、微藻和枯草芽孢杆菌(MB)及空白对照(CK)4个处理,在室内连续恒温培养35 d,测定土壤化学性质,运用荧光定量PCR和Illumina Miseq测序等分子生物学技术,分析土壤细菌群落丰度和组成的演替规律,揭示微藻配施枯草芽孢杆菌对土壤化学性质和细菌群落的影响。【结果】与CK处理相比,微藻配施枯草芽孢杆菌显著提高土壤铵态氮、硝态氮、DOC含量和pH,在培养第35天分别增加11.93%、17.80%、5.58%和2.75%。微藻配施枯草芽孢杆菌显著增加土壤细菌群落丰富度和多样性,改善土壤细菌群落结构,显著增加变形菌门(Proteobacteria)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、有效磷和硝态氮含量是引起土壤细菌群落结构变化的主要环境因子。微藻配施枯草芽孢杆菌促进土壤细菌群落间的正向相互作用,显著增加网络拓扑参数节点数、边数、平均度,网络更加复杂。【结论】微藻配施枯草芽孢杆菌能有效改良土壤养分,调节养分变化规律,显著增加土壤细菌多样性,优化土壤细菌群落结构,促进细菌群落间的相互作用。

枯草芽孢杆菌Y25对龙牙百合生长及其根际土壤微生物群落的影响

为明确芽孢杆菌Y25灌根对百合连作根际土壤微生物群落结构的影响,为减轻百合连作障碍提供技术和理论依据。以湖南省邵阳市隆回县百合种植基地连作3年以上进行3种不同处理,不种植百合空白处理(BG);种植百合但不用菌剂灌根处理(CK);种植百合且用Y25菌剂灌根处理(Y25)。探究3种不同处理对土壤理化性质和微生物群落结构的影响,同时对百合进行病情调查,统计分析不灌根与灌根处理对百合病情和生长的影响。与对照组(CK)相比,芽孢杆菌灌根处理后龙牙百合的株高、茎粗、鲜重以及产量均有提高,且百合枯萎病防治效果高达65.86%。此外,根际土壤中总磷、铵态氮、硝态氮、速效钾、速效磷、有机磷含量均显著增加。PCoA结果显示,施用芽孢杆菌后细菌群落结构发生显著变化,而真菌群落结构未发生显著变化。Y25菌剂灌根处理后根际土壤微生物的相对丰度也发生变化,其中拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门的相对丰度提高,疣微菌门、壶菌门相对丰度显著降低,γ-变形菌纲(未确定)以及芽孢杆菌属的相对丰度显著增加。枯草芽孢杆菌Y25可以改善土壤理化性质,使得根际土壤有益微生物的相对丰度增加,进而促进龙牙百合生长及有效防治病害。

防治棉花黄萎病的枯草芽孢杆菌EBS03发酵条件优化

本团队开展了48株枯草芽孢杆菌对棉花黄萎病防治效果评测,筛选出对棉花黄萎病防治效果良好、具有促进棉花生长作用的Bacillus subtilis EBS03。本研究以EBS03菌株为研究对象,利用单因素试验及正交试验对培养基成分及发酵条件进行优化,充分发挥EBS03菌株生长潜力。通过对不同种类的碳源、氮源及无机盐的筛选,确定最优发酵培养基配方;进一步对EBS03菌株的培养温度、装液量、初始接种量、转速和初始pH进行优化,以确定最优培养条件。结果表明,B.subtilis EBS03菌株最佳培养条件为培养温度37℃、装液量50 mL、初始接菌量4%(体积分数)、转速200 r·min^(-1)、初始pH 7;优化后的培养基成分为甘露醇1.8 g、蛋白胨2.1 g和硫酸镁1.9 g,在此最优条件下,EBS03菌株发酵液的最高菌体含量为有效活菌数9.60×10^(7)mL^(-1)。优化后的培养基配方和发酵条件可为EBS03菌株的高效发酵奠定基础。

枯草芽孢杆菌发酵对豆类中酚类物质及抗氧化活性的影响

多酚是豆类的主要活性成分,对该类食品的抗氧化功能具有重要影响。本研究利用枯草芽孢杆菌ATCC 6051发酵8种豆类,分析发酵对豆类食品中酚类物质含量和抗氧化活性的影响。发酵红豆、菜豆、蚕豆、绿豆、大豆、扁豆和豌豆的总酚含量分别增加了24.19%,57.89%,123.78%,172.90%,225.32%,300.00%,343.17%。对发酵前、后8种豆类中19种酚类化合物含量的比较发现,发酵影响儿茶素、表儿茶素、水杨酸和芥子酸的含量。发酵绿豆、大豆、豌豆和扁豆提取物的DPPH自由基清除率、ABTS+自由基清除活性以及铁离子还原能力均提高。总酚含量与DPPH自由基清除活性、ABTS+自由基清除活性以及铁离子还原能力均极显著相关(P<0.01),儿茶素、水杨酸和芥子酸与DPPH极显著相关(P<0.01),表儿茶素与DPPH显著相关(P<0.05)。研究表明,绿豆、大豆、豌豆和扁豆是利用枯草芽孢杆菌发酵制备富含酚类和高抗氧化活性产品的理想食品原料,适用于发酵豆类功能食品的开发。

枯草芽孢杆菌SNBS-3全基因组测序及其抑菌物质预测分析

为了详细解析枯草芽孢杆菌SNBS-3的基因组特征,本研究在前期研究基础上,采用Illumina二代测序技术和第三代高通量Pacbio测序平台,对从传统豆酱中筛选得到的枯草芽孢杆菌SNBS-3进行全基因组测序,获得菌株基因组特征信息、基因功能注释及分类、系统发育进化和次级代谢产物等关键信息。结果表明:SNBS-3的基因组为一条环状闭合DNA,大小为4076387 bp,共有4000个蛋白质编码基因,在直系同源集、基因本体论、京都基因与基因组百科全书、碳水化合物活性酶、抗生素耐药性数据库和致病毒力因子数据库分别注释到3209、2824、2560、147、12个和4个功能基因。应用在线软件AntiSMASH和Bagel4发现其除具有合成Surfactin、Mycosubtilin、Plipastatin、Bacilysin和Bacillaene等多种抑菌物质的相关基因外,还具有一条完整的细菌素Subtilosin A合成基因簇,结合抑菌实验和蛋白酶K实验结果推测枯草芽孢杆菌SNBS-3具有合成细菌素SubtilosinA的能力。综上,枯草芽孢杆菌SNBS-3全基因组测序结果表明其本身可产生多种抑菌物质,是1株具有生防潜力的微生物,相关分析结果可为包括细菌素SubtilosinA在内的多种抑菌物质的进一步开发应用提供理论基础。

枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵效果的影响

试验旨在探究枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵品质的影响。以切短至1~2 cm甜高粱秸秆为原料,采用单因素设计,分为4个试验组,分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组(枯草芽孢杆菌:黑曲霉为1:1),添加量为2 mL/100 g,菌液浓度控制在1×10^(8)个细菌/mL,每组3个重复。分别在15、30、45d取样,通过感官评定、营养价值、发酵品质、有氧稳定性等指标进行综合分析。结果表明:试验组对甜高粱秸秆的感官品质均起到改善作用;在15、30、45 d时试验组粗蛋白质含量高于对照组(P<0.05),在30、45 d时中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低于对照组(P<0.05);在30、45 d时黑曲霉组、菌+霉组pH低于对照组、枯草芽孢杆菌组(P<0.05),在45d时枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组氨态氮/总氮低于对照组(P<0.05),在15、30、45 d时菌+霉组乳酸与乙酸含量高于对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组(P<0.05);随着有氧暴露时间的延长,对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH呈上升趋势(P<0.05),干物质含量呈先上升再下降趋势(P<0.05),枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH和干物质含量低于对照组(P<0.05)。可见,在发酵第45天,菌+霉组能显著改善甜高粱秸秆感官品质、提高营养价值与发酵品质、延长其有氧稳定性时间。

竹鼠源产纤维素酶枯草芽孢杆菌的生物学特性研究及安全性初步评价

本试验旨在对竹鼠肠内容物中分离出的3株产纤维素酶枯草芽孢杆菌进行生物学特性研究和安全性评价。对3株受试菌进行生长曲线测定、抗生素敏感性试验、耐药基因检测、小鼠体内安全性试验以及耐酸、耐胆盐、自凝聚性、疏水性等特性测定。结果表明:(1) GL-4、GL-5、GL-8 3株受试菌均生长快,1.5 h即可进入对数生长期、5 h即可达到最大生长量;(2)抗逆性强:3株受试菌在pH2.5的条件下存活率均达到65%以上、在胆盐浓度0.3%和0.5%的环境下仍能继续存活增殖;(3)自凝聚及疏水能力好:孵育到24 h,3株菌的自凝聚率均达到85%以上,GL-5和GL-8的疏水率均高于40%;(4) 3株受试菌对大部分抗生素敏感,对小鼠无毒副作用。GL-4、GL-5、GL-8 3株受试菌均具有优良的生物学特性,且安全性好,可作为畜禽微生态制剂良好的益生菌候选菌株。

基于表达元件优化提高脱氧雪腐镰刀菌烯醇解毒酶DepB在枯草芽孢杆菌中的表达水平

本研究实现了脱氧雪腐镰刀菌烯醇解毒酶DepB在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)RIK 1285中的异源表达,但DepB较低的发酵水平限制了其在食品加工和饲料中的应用,可采用转录和翻译相结合的策略提高DepB在枯草芽孢杆菌中的表达水平。首先,选择9个单启动子替换原始启动子P43,其中单启动子P_(spoVG)介导的重组菌经发酵后酶活力最高,酶活力为29.59 U/mL。其次,选择4个具有较高DepB表达水平的启动子(P43、PsacB、P_(spoVG)和P_(aprE))构建16个双启动子系统,其中,DepB在双启动子P_(aprE^(-))P_(spoVG)的介导下活力达到最高,为48.87 U/mL。此外,通过对启动子P_(aprE^(-))P_(spoVG)的核心区域(-35和-10区)进行优化,Mutant-5酶活力高达69.17 U/mL,是原始菌株(14.45 U/mL)的4.79倍。在此基础上,通过优化启动子P_(spoVG)的核糖体结合位点序列,进一步提高了DepB的表达水平,RBS15酶活力为115.15 U/mL,是原始菌株的7.97倍。研究结果表明,转录和翻译相结合策略是提高重组蛋白发酵水平的有效手段。