一株耐辐射考克氏菌的分离与鉴定

从10kGy60Coγ射线辐照处理的新疆戈壁土壤中分离到一株耐辐射微生物I-7R,该菌菌落为橙红色革兰氏阳性球菌。最适生长温度为30℃,(G+C)mol%含量为67.5%,不具有氨苄青霉素、氯霉素、四环素、卡那霉素、潮霉素、利福平及壮观霉素等抗性。UV辐射生存曲线显示,I-7R菌株与大肠杆菌K-12相比,具有较强的紫外辐射抗性。16S rDNA序列比较分析表明I-7R菌株与Kocuria rosea、K.erythromyxa以及K.polaris同源性达到99%。结合I-7R菌株生理生化试验结果,该株菌归属于考克氏菌属(Kocuria),并与Kocuria rosea最为相近,暂命名为K.rosea I-7R。

玫瑰考克氏菌(Kocuria rosea)KDF3胞外蛋白酶KRP3酶学性质与水解大豆蛋白产物研究

从我国传统细菌发酵腐乳中筛选出一株对大豆蛋白具有良好水解活性的玫瑰考克氏菌（犓狅犮狌狉犻犪狉狅狊犲犪）KDF3。在研究了该菌株胞外蛋白酶KRP3的酶学性质基础上，利用氨基酸检测技术分析了该酶水解大豆蛋白产生的氨基酸指纹图谱。实验结果表明，该酶的最适反应温度和pH 分别为50℃和8．0，在20～40℃和pH 5．0～7．0具有良好的稳定性，60℃保温30 min即可灭活；对10％的乙醇和11％的NaCl均有很好的耐受性；Ca2＋和Mn2＋对该酶激活作用显著。由该酶水解大豆蛋白产生的氨基酸图谱可知，总游离氨基酸、必需氨基酸和风味氨基酸的含量均明显增加。由以上结果可知，该酶在酶法促熟和酶法发酵腐乳领域具有潜在的应用价值。

考克氏菌木聚糖酶发酵条件的优化

从海洋微生物中筛选到1株具有木聚糖酶活性的考克氏菌(Kocuria sp.Mn22),用单交法研究了不同单因素对该菌株产木聚糖酶的影响。结果表明:用水不溶性和醇不溶性木聚糖诱导该菌株比水不溶性木聚糖诱导产酶量高;较低浓度的Tween 80对该菌株产木聚糖酶具有诱导作用,而高浓度的Tween 80会抑制木聚糖酶的产生;Triton X-100具有抑制作用。对考克氏菌液体发酵条件的正交试验表明:以水不溶性和醇不溶性木聚糖为碳源,牛肉膏为氮源,pH 8.5,Tween 80添加量为0.2%,发酵68 h后,菌株的最高酶活力可达到148.7 IU/mL。

玫瑰色考克氏菌SDB9对玉米农艺性状的影响研究

为研究沙地柏根际促生细菌(PGPR)玫瑰色考克氏菌SDB9与玉米互作后对玉米生长的影响,本试验选取陕单636为研究对象,在不施肥条件下,将浓度为1×106-107CFU/mL的菌液浇施在三叶期玉米的根部,在玉米抽雄期后,于试验及对照两组果穗茎节处取得鲜叶,测定叶片内的SOD、POD和CAT活性、MDA含量、脯氨酸含量;在玉米完熟期选取整株长势一致的植株,测定两组农艺性状指标和相同部位的根、茎、叶及籽粒的氮、磷、钾的平均含量,还有土壤中的氮、磷、钾含量。结果显示,与对照相比,接种SDB9的玉米的POD活性增加47%-67%,其它4个指标差异均不显著;玉米营养器官生长更加旺盛,产量提高14.58%;土壤中的氮、磷差异不显著,但是钾含量提高57.02%,差异显著。因此,推测玫瑰色考克氏菌SDB9与玉米互作后,能促进玉米的生长发育、提高耐受性,增产且能对根际土壤有解钾作用。

嗜根考克氏菌K45对发酵猪肉品质的影响

为了研究嗜根考克氏菌(Kocuria rhizophila)K45对发酵猪肉品质的影响,以自然发酵肉为对照组,通过测定发酵组的色度、挥发性风味化合物和游离氨基酸等探究菌株K45对发酵肉品质的影响。结果表明,菌株K45发酵组红度a*值显著高于自然发酵组(P<0.05),添加菌株K45能促进发酵肉发色;游离氨基酸含量为(365.97±3.68)mg/100 g,显著高于自然发酵组(P<0.05);两组发酵肉中共检测到136种挥发性风味物质,菌株K45发酵组中检测到131种,有8种挥发性物质仅在菌株K45发酵组被检出,说明菌株K45可以促进发酵肉滋味和香味的形成。通过火山图分析结合相对气味活度值(ROAV)结果,发现菌株K45发酵组的特征性风味物质为双乙酰、三甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、3-甲基丁醛、2-甲基丁酸乙酯、2,3-二甲基吡嗪和萘;特征呈味氨基酸为天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、精氨酸和酪氨酸。综上,接种菌株K45发酵可改善发酵肉制品的色泽和整体风味。

转录组分析揭示盐酸克林霉素胁迫下嗜根考克氏菌DC2201的响应机制

【目的】研究0.5倍最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)的盐酸克林霉素胁迫下,嗜根考克氏菌DC2201的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),揭示盐酸克林霉素胁迫下嗜根考克氏菌(Kocuria rhizophila)DC2201的响应机制。【方法】以LB液体培养基培养的嗜根考克氏菌DC2201细胞为对照,采用Illumina HiSeq测序平台进行RNA-seq双端测序,分析0.5 MIC的盐酸克林霉素胁迫下嗜根考克氏菌的基因表达情况,并采用实时荧光定量PCR方法验证。【结果】从盐酸克林霉素胁迫下的嗜根考克氏菌中共筛选到1202个显著DEGs,其中显著上调表达基因604个,显著下调表达基因598个。经基因本体论(gene ontology,GO)注释,筛选到分子功能(molecular function,MF)、细胞组分(cellular component,CC)和生物学过程(biological process,BP)3个一级分类指标,35个二级分类指标共1041个显著DEGs。经京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)注释,筛选到与DNA修复途径相关的显著DEGs 16个,与核糖体合成途径相关的显著DEGs 43个,与ATP结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白相关的显著DEGs 28个,与戊糖磷酸途径、糖酵解、三羧酸(tricarboxylic acid,TCA)循环、淀粉与蔗糖、丙酮酸、丁酸等碳水化合物代谢相关的显著DEGs 77个,与肽聚糖合成相关的显著DEGs 5个。【结论】盐酸克林霉素胁迫下,嗜根考克氏菌DC2201的响应机制是一个全局性反应机制,细菌通过增强多重耐药性(multidrug resistance,MDR)家族的主要促进者超家族(major facilitator superfamily,MFS)转运体的表达来增加对盐酸克林霉素的外排,通过增强DNA修复和RNA代谢途径,以保证基因组的稳定性和RNA的正常功能,通过增强核糖体合成途径来弥补盐酸克林霉素与自身50S核糖体结合后导致的蛋白质合成障碍,以提高蛋白质合成效率。与此同时,减少碳水化合物的吸收和转运,抑制自身的能量代谢途径,以减缓自身的生长速率而降低对能量的需求,相应地,细胞壁的稳定性也受到影响。

炭样小单孢菌JXNU-1产抗生素JX对嗜根考克氏菌肽聚糖合成的影响及其机理

为了揭示一株具有广谱抗菌活性炭样小单孢菌JXNU-1产的核苷类抗生素JX对嗜根考克氏菌肽聚糖合成的影响,本研究采用超声破壁、称重法研究抗生素对嗜根考克氏菌细胞壁含量变化,采用iTRAQ技术对抗生素处理前、后嗜根考克氏菌的蛋白质组进行比较分析。结果显示,在抗生素JX作用下,嗜根考克氏菌细胞分裂被抑制,细胞壁含量升高;iTRAQ技术鉴定了抗生素胁迫下的嗜根考克氏菌细胞中的1 780个蛋白,其中差异表达蛋白149个,包括表达上调蛋白106个,表达下调蛋白43个,上调表达蛋白中包括有一与肽聚糖合成的相关酶MurG。本研究为揭示炭样小单孢菌JXNU-1产抗生素JX的抗菌作用机制提供了基础数据。

嗜根考克氏菌双组分信号转导系统的生物信息学分析

双组分信号转导系统(two-component system,TCS)是细菌感知和响应环境的普遍机制,由组氨酸激酶(histidine kinase,HK)和应答调控蛋白(response regulator,RR)组成,它们能够使机体根据环境条件的改变做出适当的细胞反应。嗜根考克氏菌(Kocuria rhizophila)是一种抗生素活性测试的常用质量控制菌株,但目前有关它的TCS研究尚不多见。为研究TCSs在细菌生存适应中的潜在作用,采用生物信息学的方法对已完成基因组测序的8个嗜根考克氏菌菌株的TCSs进行数量统计、结构分析以及功能预测。研究结果显示,嗜根考克氏菌中共存在13种TCSs,且HKs和RRs都是模块化蛋白质,参与外界压力应答、细胞壁合成、酶活性、物质代谢与运输等生命活动。本研究关于TCSs的研究将有助于系统的理解嗜根考克氏菌以及相关物种,为构建该菌的TCS调控网络提供依据,并可推动其在工业上的应用。

产漆酶细菌的筛选、鉴定及产酶条件的初步优化

从甘蔗渣滤泥中筛得一株具有漆酶活性的细菌SYBC star X,通过16S r RNA基因序列分析,并结合生理生化实验及形态学观察,鉴定为考克氏菌属(Kocuria);利用液态发酵法研究了碳源、氮源、金属离子对其发酵产漆酶的影响,确定菌株SYBC star X的最优碳源为15 g/Lα-乳糖,最佳氮源为40 g/L大豆蛋白胨,最适铜离子和锰离子的浓度分别为3 mmol/L和0.4 mmol/L。

两种根际促生菌对马铃薯营养品质的影响研究

为了研究两种根际促生菌对马铃薯主要营养品质的影响,本试验利用玫瑰色考克氏菌SDB9和耐寒短杆菌SDB5两种根际促生菌浸泡处理马铃薯种薯,待收获后磨取干粉样品,分别对样品中维生素C、硝酸盐、淀粉、还原糖等主要营养成分进行测定并做对比分析。试验结果表明,SDB9处理除了还原性糖提高降低了品质外,其余指标均显示提高了营养品质,SDB9+5处理除了维生素C含量稍降低(与对照差异不显著)降低了品质外,其余指标均显示提高了营养品质,根据(反)隶属函数值数值综合考虑,营养品质由高到低的顺序为SDB9+5>SDB5>SDB9。综上所述,两种根际促生细菌的影响了马铃薯的五种营养指标,一定程度上改善了马铃薯营养品质,其中SDB9+5处理的效果最好。因此,该研究为改良马铃薯营养品质提供新的思路,从而为这两种根际促生菌在马铃薯上应用提供了理论基础。

一株产类胡萝卜素海洋细菌的分离及系统分类学研究

目的对一株分离自我国东海海域160m深处产类胡萝卜素的海洋细菌进行形态学、生理生化特性及分子水平的系统分类学研究。方法通过细菌形态学特征观察、生长条件、生理生化特征测定、全细胞脂肪酸成分分析、16S rRNA序列扩增、测序、比对及构建系统发育进化树，研究了该菌株的系统分类学特性；并通过高效液相色谱对该菌株的类胡萝卜素产出特性进行了分析。结果该菌株与考克氏菌属（Kocuriasp．）相似度最高，顺-7-棕榈油酸／顺-6-棕榈油酸为该菌株的主要脂肪酸组分。结论该菌株属于考克氏菌属，暂定名为考克氏菌CAR—red（Kocuria sp．CAR—red）株。

基于寡培养可视化的铀污染检测的微生物组合

为了评估监测铀污染对环境影响程度,为环境治理提供参考依据,本研究通过筛选获得对铀胁迫敏感和抗性的2类微生物,用以响应土壤或水体的铀污染,并考察其对铀污染响应灵敏度。实验筛选得到的红色敏感菌与粉色抗性菌经鉴定分别为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)和玫瑰色考克氏菌(Kocuria rosea),明显的菌落特征实现了微生物检测的可视化与简单化。通过寡培养基的应用,成功地以粘质沙雷氏菌:玫瑰色考克氏菌为1∶2的比例构建了微生物检测体系。经验证,该体系在水体中能够检测出铀的最低浓度约为5 mg·L^(-1),在土壤中能检出的铀浓度高于10 mg·kg^(-1)才有明显效果,表明本微生物组合对于监测水体和土壤铀污染是有效的。该体系为水体和土壤铀污染的微生物监测提供了前期技术基础。同时,寡培养方式的使用为外界因素对微生物的影响的"效果保真培养"提供了一定的参考。