甲基营养型芽孢杆菌Z21抑菌活性物质对圣女果的保鲜效果

【目的】评估甲基营养型芽孢杆菌Z21发酵液的抑菌活性物质对圣女果的保鲜效果,为开发食品的天然防腐剂或天然保鲜剂提供依据。【方法】采用Z21抑菌活性物质处理无伤、接种腐败菌的有伤圣女果后,对果实的失重率、质构、色泽和蛋白质、可溶性糖、抗坏血酸、丙二醛水平以及霉菌A-3的生长速度进行了测定。【结果】无伤处理下,Z21抑菌活性物质能显著降低果实的失重率,延缓果实软化进程,保持果实较好的感官品质;有伤处理下,Z21抑菌活性物质能显著抑制霉菌A-3的生长速度,降低果实营养物质的消耗速度,保持果实品质,延长贮藏期。【结论】Z21抑菌活性物质可应用于圣女果的贮藏保鲜,且不同含量的处理效果不同。

甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)发酵产蛋白酶培养基的双响应面优化

对甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus KC790303.1)产蛋白酶的培养基组成进行优化,以达到菌株生长良好、蛋白酶活力提高的目的。在单因素试验的基础上通过双响应面优化确定发酵培养基各成分的配比。结果表明,发酵培养基的成分及其浓度(m/V)为:葡萄糖2.95%、大豆蛋白胨1.30%和Ca Cl20.20%,此时菌体生长状态良好,所产蛋白酶活力最终达到312.98 U/m L,较之前提高了21.5%。在摇瓶发酵条件下的培养基优化研究为工业发酵放大提供理论基础。

南海深海甲基营养型芽孢杆菌SHB114抗真菌脂肽活性产物的研究

南海深海来源细菌SHB114具有抗真菌活性,经鉴定为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus,为首次报道从海洋中分离得到。该菌摇瓶发酵液经酸沉淀、有机溶液抽提、快速硅胶柱色谱、中低压制备液相色谱与半制备HPLC逐级分离纯化,活性追踪抗丝状真菌的活性物质,分离纯化得到3个脂肽类化合物。采用核磁共振光谱与质谱将活性化合物鉴定为bacillomycin Lc类脂肽。其具有较强抑制黄瓜炭疽病菌、立枯丝核菌、黄瓜枯萎病菌等植物病原真菌的活性,有防治作物真菌病害的研发价值。

甲基营养型芽孢杆菌抗菌肽对罗非鱼片保鲜效果的研究

研究了甲基营养型芽孢杆菌抗菌肽对罗非鱼片的防腐保鲜效果。将罗非鱼片经过甲基营养型芽孢杆菌抗菌肽处理之后检测罗非鱼片的菌落总数、感官品质和理化指标的变化并与空白组对照。结果表明,甲基营养型芽孢杆菌F35抗菌肽处理组可使罗非鱼片的保质期延长4d以上,其最佳保鲜浓度为1.5%～2.0%。说明甲基营养型芽孢杆菌抗菌肽作为冷却肉的生物保鲜剂,具有广阔的应用前景。

甲基营养型芽孢杆菌产氨肽酶的发酵优化

氨肽酶能从多肽链的N端顺序水解并释放氨基酸,广泛应用于食品、工业、医学等领域。该研究利用单因素试验、正交试验及响应面设计试验方法,优化了甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophilus)CC发酵产氨肽酶的条件。其发酵最佳培养基组成为1%蔗糖、1.5%黄豆饼粉、0.1%氯化钠、0.05%磷酸二氢钾和0.02%硫酸镁。最适发酵条件为初始pH值为8.5,发酵温度37℃,摇床转速180r/min,接种量6%,发酵时间15h。在上述条件下,氨肽酶的产量从优化前的83.09U/mL提高为310.05U/mL,比优化前增加了2.73倍。

甲基营养型芽孢杆菌BH21对葡萄灰霉病菌的拮抗作用

【目的】甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)BH21是一株对葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea)有较好拮抗作用的海洋源细菌,鉴定该菌株脂肽类抗菌物质合成基因,检测脂肽粗提物对葡萄灰霉病菌的拮抗作用,为应用该菌株防治葡萄灰霉病提供科学依据。【方法】通过特异引物的基因组PCR法检测甲基营养型芽孢杆菌BH21菌株合成脂肽的能力;盐酸沉淀和甲醇抽提法从无菌发酵液中提取脂肽粗提物;排油圈法检测脂肽粗提物的表面活性;采用菌丝生长速率法检测脂肽粗提物对灰霉病菌菌丝生长的抑制作用并计算有效中浓度EC50;利用高效液相色谱技术(HPLC)对脂肽粗提物洗脱分离,并采用菌丝生长速率法检测各组分对葡萄灰霉病菌的抑制能力;采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)分析主要抑菌成分的脂肽类型。采用离体叶片接种法检测脂肽粗提物对葡萄灰霉病的防治效果。【结果】选取11对特异引物对菌株BH21基因组扩增,其中7对引物扩增出预期核酸片段;扩增产物经测序、BLAST比对分析,结果显示扩增产物与相关菌株脂肽基因相似度为96%—99%,扩增产物翻译的蛋白与相关菌株的脂肽合成蛋白相似度为96%—100%,表明甲基营养型芽孢杆菌BH21基因组中含有ituA、bamD、ituC、ituD、fenD、srfAB、yndJ,该菌株具有合成surfactin、iturin及fengycin等多种脂肽类抗菌物质的能力。盐酸沉淀和甲醇抽提从LB无菌发酵液中获得脂肽粗提物,得率为428 mg·L^(-1)。排油圈检测结果显示,脂肽粗提物使橄榄油膜形成排油圈,表明脂肽粗提物具有表面活性。脂肽粗提物对葡萄灰霉病菌菌丝生长具有显著的抑制作用,脂肽粗提物浓度为440μg·mL^(-1)时,对葡萄灰霉病菌菌丝生长的相对抑制率为82.8%。根据毒力方程计算,抑制葡萄灰霉病菌菌丝生长的脂肽粗提物EC50为144.39μg·mL^(-1)。HPLC分离纯化脂肽粗提物获得6个组分,只有组分BH21-2和BH21-3抑制葡萄灰霉病菌的生长,RP-HPLC色谱图分析表明组分BH21-2和BH21-3属于fengycin家族脂肽。葡萄灰霉病离体叶片试验结果表明,脂肽粗提物浓度为400μg·mL^(-1)时,对葡萄叶片灰霉病防病效果为100%;脂肽粗提物浓度为220μg·mL^(-1)时,对葡萄叶片病斑扩展相对抑制率为94.4%。【结论】甲基营养型芽孢杆菌菌株BH21具有合成surfactin、iturin及fengycin等多种脂肽类抗菌物质的基因,该菌株脂肽粗提物对葡萄灰霉病菌具有较强的拮抗作用,在葡萄灰霉病生物防治中具有应用潜力。

抗香蕉枯萎病甲基营养型芽孢杆菌的鉴定及定殖

为系统评价分离自天然饼肥发酵液4-L-16菌株的抗真菌活性及定殖规律。以尖饱镰刀菌Race 4(Fusarium oxysporum f.sp.cubense Race 4)等9种病原菌为靶标菌株,采用平板对峙、含药介质法检测菌株抗真菌活性,并通过革兰氏染色、形态观察、生理生化特征和16S rDNA序列分析对其进行鉴定。结果表明:4-L-16菌株对9种植物病原菌具有广谱抗性,菌丝生长抑制率可达28.05%~76.07%,孢子萌发抑制率达24.44%~70.00%,其中对香蕉枯萎病菌的菌丝生长和孢子萌发抑制率分别为76.07%和70%,经鉴定该菌株为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus。经抗生素标记,获得抗600μg/mL利福平的标记菌株,盆栽接种试验表明标记菌在香蕉根际土壤和植株体内具有良好定殖能力,接种第10天土壤中菌量达到最大值为6.67×10~6CFU/g,随时间延长,定殖数量逐渐降低,25天后数量趋于稳定,为2.05×10~6CFU/g。香蕉植株内定殖以根系最多,为4.38×10~3CFU/g。甲基营养型芽孢杆菌4-L-16菌株广谱抗真菌活性、良好的定殖能力,已成为香蕉枯萎病生物防治新的菌种资源。

响应面法优化甲基营养型芽孢杆菌J2B-74代谢产细菌素的发酵条件

为提高一株分离自浓香型白酒糟培的菌株甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)J2B-74发酵产细菌素能力,以金黄色葡萄球菌为指示菌,以抑菌圈直径为考察指标,在单因素试验的基础上采用响应面法优化发酵工艺。结果表明:最优发酵条件为发酵起始pH 6.0、发酵时间33.5 h、发酵温度36.5℃,接种量1%,吐温-80添加量5‰。在此条件下平均抑菌圈直径为14.07 mm,较优化前提高了32.36%。最优发酵条件下获得的实验结果与模型预测值吻合,说明所建立的模型是切实可行的。

生防甲基营养型芽孢杆菌Hg18抗菌蛋白的分离纯化及性质研究

甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)Hg18是一种新型生防类细菌,能产生多种抗菌活性物质。通过50%(NH4)2SO4饱和溶液沉淀透析除盐,从甲基营养型芽孢杆菌Hg18中分离到抗菌粗蛋白,经凝胶过滤层析、离子交换层析、变性聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化得到抗菌蛋白,并对抗菌蛋白的性质进行了探究。结果表明,该抗菌蛋白对尖孢镰刀菌有很强的抑菌活性,且抑菌活性具有较好的热稳定性、酸碱稳定性、紫外线稳定性和光稳定性,可以作为潜在的生防资源进行开发与应用。

甲基营养型芽孢杆菌对西瓜枯萎病菌拮抗作用的研究

在西瓜枯萎病重病园区,从生长正常西瓜根际分离获得一株细菌XG-1。经对峙培养和孢子萌发抑制测定,XG-1对西瓜枯萎病菌菌丝生长、孢子萌发具有良好抑制效果。XG-1明显抑制西瓜枯萎病菌菌丝向四周均匀扩展,抑菌带宽度平均为0.6 cm。XG-1培养液处理病原菌菌丝体和分生孢子培养液后,可使尖孢镰刀菌小型分生孢子由椭圆形致畸膨大数倍后成球形,使病原菌大型分生孢子由镰刀形畸变成葫芦串形,使菌丝体致畸膨大成串珠状,同时使分生孢子在合适的条件下不能萌发或萌发后生长缓慢,产生很短的芽管,而失去侵染力。田间小区试验表明,生防菌灌根处理西瓜苗死亡率为10%,相比对照处理的24.44%,能显著降低植株发病率。结合形态学、生理生化特征和16S r DNA序列分析将XG-1鉴定菌株为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。

夏季黄瓜穴盘育苗施用甲基营养型芽孢杆菌的效果分析

为探究甲基营养型芽孢杆菌对高温季节黄瓜穴盘育苗效果和基质酶活性的影响,筛选出适宜黄瓜穴盘育苗的菌剂用量,以博耐526、津优1号和西蔬-131共3个品种的黄瓜为供试材料,研究了不同菌剂用量(0、0.25、0.50、0.75 g/株,分别记为CK、T1、T2和T3)对夏季高温环境下穴盘育黄瓜秧苗形态指标、生物量、根系生长、壮苗指数、生长函数和基质酶活性等指标的影响,分析了基质酶活性与秧苗生理和生长指标的相关性。结果表明,随菌剂用量的增加,3个品种黄瓜秧苗的形态指标、生物量、根系生长指标(除根直径外)、壮苗指数和生长函数均呈先升后降趋势;T2处理的秧苗质量最佳,该处理的博耐526、津优1号和西蔬-131秧苗的壮苗指数分别较CK提高了77.8%、108.3%和63.6%,生长函数分别提高了183.3%、177.8%和133.3%,根系长度较CK分别提高了105.6%、72.4%和75.5%,根表面积分别提高了174.9%、111.4%和122.2%,根体积分别提高了212.0%、137.8%和156.3%,根尖数分别提高了108.9%、58.6%和64.6%。而根直径、叶绿素含量和基质酶活性(脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶)则表现出随菌剂用量增加而增加的趋势。脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均与叶绿素总量呈极显著正相关(P<0.01),蔗糖酶活性还与根系活力、根干质量呈极显著正相关(P<0.01),并与根长、根表面积、根体积、根直径均表现出显著正相关性(P<0.05),过氧化氢酶活性还与根干质量、根表面积、根体积、根直径表现出正相关性(P<0.05)。考虑菌剂对黄瓜秧苗生长发育、成苗质量和基质酶活性的综合影响,按0.5 g/株向育苗基质中添加甲基营养型芽孢杆菌菌剂(5×10^10 CFU/g)是本试验条件下夏季黄瓜穴盘育苗较优的施用量。本研究结果可为陕西关中地区及类似气候区域夏季高温期黄瓜穴盘育苗生产提供参考。

甲基营养型芽孢杆菌制剂防治水稻细菌性条斑病田间药效试验

进行80亿活芽孢/g甲基营养型芽孢杆菌可湿性粉剂防治水稻细菌性条斑病田间药效试验。结果表明:该药剂1 500、1 800 g/hm^2对水稻细菌性条斑病的病指防效分别为53.3%和61.8%,极显著高于50%氯溴异氰脲酸可溶性粉剂的防效。建议在水稻细菌性条斑病发病初期按制剂用量1 500~1 800 g/hm^2用药,并可根据田间病情发展情况,可用药2~3次,每次间隔7 d左右。

甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件优化

通过研究甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件,通过单因素实验和正交实验确定其最适产酶的发酵培养基为:蔗糖80g/L,酵母提取物10g/L,胰蛋白胨10g/L,K_2HPO_4 8g/L,MgSO_4 1g/L,NaCl 2g/L;最适产酶的发酵条件为:初始pH6.5,发酵温度30℃,装液量30%,接种量2%,发酵周期21h。在以上条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶活力可达到9.76U/mL,是优化前的3.75倍。

三株甲基营养型芽孢杆菌抑菌活性物质初探

目的:研究甲基营养型芽孢杆菌QM、BM2和HZ3不同抑菌活性部位。方法:采用对峙培养法及牛津杯验证提取物抑菌活性;菌丝形态用扫描电镜观察;菌株发酵上清液通过低温离心及微孔滤膜过滤制备;脂肽粗提物通过酸沉淀方法获得;有机溶剂萃取物分别用等量石油醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取发酵上清液获得;蛋白粗提物通过硫酸铵沉淀结合透析法获得。结果:与三株甲基营养型芽孢杆菌对峙培养的人参致病菌菌丝生长均呈现畸形,甚至死亡;菌株发酵液和发酵上清液也有明显的抑菌活性,上清液中的脂肽粗提物、蛋白粗提物及水饱和正丁醇萃取物均对人参致病菌有不同程度的抑菌效果。结论:三株芽孢杆菌发酵液中含有多种抑菌活性物质,推测其可能单独或协同发挥抑菌作用。

一株甲基营养型芽孢杆菌抑菌活性物质鉴定

为研究一株甲基营养型芽孢杆菌拮抗特性及其抑菌活性物质,试验采用牛津杯法和平板对峙培养法,研究甲基营养型芽孢杆菌BFWR11对真菌的生物拮抗作用,分别采用酸沉淀、正丁醇萃取、硫酸铵沉淀从发酵上清液中提取脂肽、有机酸和粗蛋白,并基于代谢组学技术对其抑菌活性代谢产物进行了分析鉴定。甲基营养型芽孢杆菌BFWR11对赤霉菌、灰霉菌、黑曲霉菌均有明显的拮抗作用,发酵液及其不同提取物也表现出一定的抑制作用。正丁醇萃取物中分离鉴定到棕榈酸、阿扎胞苷、3-羟基苯甲酸、肉豆蔻酸、水杨酸等主要抑菌相关物质,粗蛋白提取物中分离鉴定出表面活性素合成酶亚基、聚酮合成酶、鞭毛相关蛋白等抑菌蛋白相关物质。甲基营养型芽孢杆菌BFWR11繁殖活力强,对真菌有显著的抑制作用。BFWR11菌株在LB肉汤中可产生多种抑菌活性物质进行协同抑菌,在食品加工及生物防治领域具有一定的应用价值。

甲基营养型芽孢杆菌产3-羟基丁酮的微孔板发酵培养基优化

为获得一种高效、快速的筛选高产3-羟基丁酮菌株的方法,首先对诱变后的34株突变株分别进行摇瓶发酵和48孔板发酵,验证两种方法之间的相关系数R为0.806 2,表明两种方法具有较好的一致性,48孔板可以用于产3-羟基丁酮菌株的大批量筛选。然后采用响应面分析法对48孔板发酵培养基组分进行优化。结果表明,在优化的条件下,3-羟基丁酮产量达到41.17 g/L,比优化前提高了30.08%,且3-羟基丁酮转化率由原来的27.31%提高到33.12%。

嗜水气单胞菌拮抗菌甲基营养型芽孢杆菌WM-1发酵条件优化

为优化嗜水气单胞菌拮抗菌——甲基营养型芽孢杆菌WM-1的发酵条件,获得抑菌物质产生的最佳培养基配方和培养条件,本实验以嗜水气单胞菌为指示菌,以发酵上清液的抑菌活性为检测指标,采用单因素和正交实验设计,对菌株WM-1的发酵条件进行优化。结果显示,菌株WM-1最适发酵培养基为可溶性淀粉1.0%、牛肉膏1.5%、硫酸镁0.07%、磷酸氢二钾0.05%;最佳发酵条件为初始pH 7.5、培养温度30°C、装液量20%、摇床转速210 r/min、培养时间48 h。在最适培养基和最佳发酵条件下,菌株WM-1发酵液抑菌圈直径达(22.5±0.50)mm,抑菌活性比优化前提高了40.6%。本研究为嗜水气单胞菌的防治提供了新的材料、为甲基营养型芽孢杆菌应用于嗜水气单胞菌的生物防控提供了理论基础。

甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂的制备及药效研究

为了制备甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂,评价其防病促生效果。试验以NKG-1为试材,通过筛选载体和助剂,利用混料设计确定可湿性粉剂的最优配方,并进行药效测定。结果表明:NKG-1可湿性粉剂的最佳载体为白炭黑,最佳助剂为烷基萘磺酸盐甲醛缩聚物和嵌段共聚物混合物(Morwet D-500)及烷基萘磺酸盐(Petro AA)。混料设计确定了最优质量配比为:白炭黑:Morwet D-500:Petro AA=72:16:12。药效试验结果表明:NKG-1可湿性粉剂100倍液处理番茄植株后,其鲜重、干重、株高以及根长分别较对照增加了53.34%、61.01%、88.02%、78.53%,对番茄灰霉病的平均防治效果高达82.02%。本研究确定了甲基营养型芽孢杆菌NKG-1可湿性粉剂的最优配比,评测了制剂的药效,为NKG-1的生产应用奠定了试验基础。

钼对含甲基营养型芽孢杆菌基质栽培甜瓜产量及氮磷钾吸收的影响

【目的】甲基营养型芽孢杆菌常接种于基质中以解决甜瓜生产过程中土传病害严重的问题。然而,甲基营养型芽孢杆菌对基质中微量元素的含量十分敏感,为此,我们研究了钼酸铵的适宜添加浓度,以期为甜瓜优质高效生产提供合理有效的技术参考和理论依据。【方法】试验于2019年5—8月在陕西省杨凌农业示范区进行,以薄皮甜瓜品种‘千玉6号’为材料,营养液中(NH4)2MoO4·4H2O含量设置0、0.02和0.04 mg/L 3个水平。测定甜瓜结果各时期器官干物质和全氮、全磷、全钾含量,分析结果中期甜瓜各器官对果实的养分贡献率、果实品质和果实全钼含量,统计产量并计算氮磷钾元素养分利用效率。【结果】甜瓜果实全钼含量随施钼水平增加而增加,而游离氨基酸、硝态氮含量、单果重及产量均在钼酸铵0.02 mg/L水平最高,可溶性蛋白质含量在不施钼处理最高。除结果初期和中期甜瓜茎干物质量在3个施钼处理之间没有显著差异外,甜瓜各器官干物质、植株总干物质、全氮、全磷、全钾的积累量和转运量均以钼酸铵0.02 mg/L处理显著高于0和0.04 mg/L处理。0.02 mg/L钼酸铵处理通过提高营养器官中积累的氮磷钾对果实养分的贡献率,进而提高果实产量和氮磷钾养分利用效率;与钼酸铵0.02 mg/L处理相比,0和0.04 mg/L处理的果实产量及氮、磷及钾素养分利用率分别降低48.63%和17.50%、16.58%和22.44%、2.39%和13.84%及27.34%和25.28%。【结论】在含有甲基营养型芽孢杆菌的基质栽培中,施用含0.02 mg/L(NH4)2MoO4·4H2O的营养液可显著提高甜瓜结果期干物质量和养分积累、转运及产量和品质。

甲基营养型芽孢杆菌对黄瓜穴盘育苗效果的影响

为探究不同用量的甲基营养型芽孢杆菌菌剂对黄瓜穴盘育苗效果的影响及调控机理,并筛选最优剂量,以博耐526黄瓜为试材,研究基质中配施5、10、15、20、25 kg·m^(-3)的甲基营养型芽孢杆菌(T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5)处理)对黄瓜穴盘苗形态发育、生物量、叶绿素含量、元素积累量、根系形态和根系激素含量的影响。结果表明:相比于无菌剂配施处理(CK)幼苗,施用甲基营养型芽孢杆菌显著提高了幼苗的形态指标。T_(2)~T_(5)处理均显著提高了幼苗的生物量、壮苗指数和生长函数(G值),增幅分别为58.0%~70.6%、3.2%~24.2%和56.1%~75.6%。幼苗叶片的叶绿素含量随菌剂用量增加呈先降低后升高的变化,T_(4)处理显著高于其他处理,叶绿素总量较CK增加23.9%。施用菌剂还提高了幼苗根系吲哚乙酸(IAA)、茉莉酸(JA)含量,降低了乙烯水平,不同程度地促进黄瓜根长、根表面积、根直径、根体积和根尖数的增加,并且增加了植株N、P、K元素的积累量。可见,菌剂可以在激素水平促进根系生长进而加强对元素的吸收、同化和物质积累,影响叶绿素含量,综合调控黄瓜幼苗的生长发育,且其作用效果受剂量调控,中高剂量处理(T_(3)、T_(4)和T_(5))对形态发育、生理代谢、元素吸收和干物质积累的促进效果整体优于低剂量处理(T_(1)和T_(2))。综合不同菌剂用量的作用效果和生产成本,推荐在工厂化穴盘育苗基质中添加15 kg·m^(-3)甲基营养型芽孢杆菌菌剂(5×10^(10)CFU·g^(-1))。