低能离子注入诱变法选育新硫肽类抗生素166A高产菌株

目的为进一步提高产量,以小单孢菌Micromonospora sp.TMD166-MU1为出发菌株,采用低能离子注入技术,研究不同离子注入参数对菌株存活率、正负突变率的影响,通过突变株抑菌活性变势参数分析,初步探讨N+离子注入对166A生产菌所产生的诱变效果,并结合卡那霉素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选,获得高产菌株。方法利用低能N+离子注入技术对出发菌株TMD166-MU1的孢子进行辐照诱变,以卡那霉素耐受性为选择压力,不同诱变条件处理的菌悬液涂布在含有卡那霉素培养基平板上培养后获得单菌落,并以牛津杯固体发酵高通量筛选方法进行高产菌株初筛,之后对高产菌株进行摇瓶复筛,利用高效液相法检测突变株摇瓶发酵的化学效价。结果通过研究30和60 keV能量下不同注入剂量与小单孢菌正突变率的生物学效应关系,确定了在注入能量为30 keV、注入剂量4×10^(13)ions/cm^(2)、卡那霉素抗性筛选浓度为6 mg/L条件下,可获得最高达36.33%的正突变率。复筛效价是出发菌株1.5倍以上的有4株,其中突变株IK-3的166A产量是菌株TMD166-MU1的1.8倍。结论采用低能N+离子注入诱变方式,再结合抗生素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选的集成方法能简单、高效地获得166A高产突变菌株。

分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定饲料中的多肽类抗生素

试验基于分散固相萃取净化结合超高效液相色谱-串联质谱法,建立一种同时测定饲料中16种多肽类抗生素(PPTs)的定量分析方法。样品经1%三氯乙酸(aq)-甲醇溶液提取,十八烷基硅胶(C18)分散固相萃取净化后上机测定。在电喷雾正电离模式下,使用多反应监测(MRM)模式,基质匹配校正曲线定量。结果显示,PPTs在相应的浓度范围内线性关系良好,相关系数(R2)大于0.99,检出限为0.4~12.1μg/kg,定量限为1.4~40.4μg/kg。PPTs在饲料中的平均回收率(n=6)为80.0%~114.4%,相对标准偏差(RSD)为2.33%~9.51%。研究表明,该方法操作简单、准确可靠、灵敏度高、分析时间短且重现性高,可广泛应用于饲料中16种PPTs的快速筛查和常规监测。

芽孢杆菌脂肽类抗生素的抑菌活性及其对植物病害的生物防效研究

生物农药替代化学类农药和农药减量已成为农业可持续发展的必然趋势。为此,介绍了脂肽类抗生素的种类和结构以及脂肽类抗生素的抑菌活性,阐述了脂肽类抗生素在植物病害生物防治中的表现,探索了芽孢杆菌开发为生物农药方面的应用。

超高效液相色谱联质语质中多肽类抗生素

使用0.45μm微孔滤膜过滤水样,然后加入Na2EDTA盐,除去部分金属离子,再调节pH值为3,使用Oasis HLB固相萃取柱富集净化,用5 mL、0.1%的甲酸甲醇和5 mL甲醇洗脱,经氮吹浓缩,以0.1%的甲酸乙腈和0.1%的甲酸水溶液为流动相,采用超高效液相色谱-串联质谱检测多肽类抗生素。检测结果表明,在标准曲线浓度范围内,11种多肽类抗生素线性关系r2均大于0.998,检测限均低于1 ng/L,进行低、中、高浓度加标,平均加标回收率在77.7%~98.1%之间,相对标准偏差在1.5%~14.2%之间。该方法操作简便、测试时间短、准确度和精确度好、检出限低,可以同时测定水质中11种多肽类抗生素。

基于通过式固相萃取净化的液相色谱-串联质谱法测定猪肉中5种肽类抗生素

建立了一种基于免活化通过式固相萃取净化技术的液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)用于测定猪肉中5种肽类抗生素(达托霉素、万古霉素、去甲万古霉素、维吉尼亚霉素M1、维吉尼亚霉素S1)。猪肉采用甲醇-2%甲酸(体积比为5∶2)进行提取,经免活化的Captiva EMR-Lipid固相萃取小柱净化后,以Phenomenex Kinetex F5(2.1 mm×100 mm,2.6μm)色谱柱分离,0.1%甲酸乙腈溶液和0.1%甲酸梯度洗脱。采用电喷雾离子源正离子模式扫描,多反应模式(MRM)监测目标物,内标法定量。结果表明,猪肉中达托霉素在2~200 ng/mL范围内,万古霉素及去甲万古霉素在5~500 ng/mL范围内,维吉尼亚霉素M1及维吉尼亚霉素S1在1~100 ng/mL范围内均呈良好线性关系,相关系数(r^(2))均大于0.99,5种肽类抗生素的检出限为3~7.5μg/kg,定量下限为5~25μg/kg。在25、50、250μg/kg 3个加标水平下的平均回收率为80.2%~102%,日内相对标准偏差(Intra-RSD)为1.3%~7.4%,日间相对标准偏差(Inter-RSD)为2.6%~8.5%。该方法基于Captiva EMR-Lipid固相萃取小柱免活化净化,前处理简便,回收率好,重复性佳,适用于猪肉中5种肽类抗生素的同时检测。

基于通过式固相萃取净化的液相色谱-串联质谱法测定猪肉中5种肽类抗生素

本研究采用通过式固相萃取净化为前处理添加,借助液相色谱-串联质谱法,构建了猪科动物家猪肉中5种肽类抗生素的测定方法。研究表明,通过式固相萃取净化的液相色谱-串联质谱法,可以用于测定猪肉中的肽类抗生素。

枯草芽孢杆菌JA产生的脂肽类抗生素-iturin A的纯化及电喷雾质谱鉴定

枯草芽孢杆菌JA产生的抗生素对植物病原真菌具有广谱抗性,明确抗生素的种类是进一步研究的基础。用6mol/L盐酸沉淀JA菌株的去菌体培养基,再用甲醇抽提获得抗生素的粗提物。利用反相HPLC系统,将粗提物过DiamonsilC18柱,收集有抗小麦赤霉病等病原真菌活性的化合物1、2。运用电喷雾质谱法(ESI/MS)测得其分子量分别为1042.4D和1056.5D。再利用碰撞诱导解离(CID)技术获得化合物的典型结构特征离子碎片,结果表明分子量为1042.4D的化合物一级结构为Pro-Asn-Tyr-βAA-Asn-Tyr-Asn-Gln(βAA为14个碳原子的氨基脂肪酸),属于脂iturin A。化合物1、2为相差一个亚甲基(-CH2)的iturinA同系物。研究结果提供了一种从枯草芽孢杆菌发酵液中快速分离纯化和鉴定脂肽类抗生素iturin A的新方法。

芽孢杆菌的抑菌活性与其产脂肽类抗生素的相关性

【目的】明确55株芽孢杆菌(Bacillus spp.)菌株对3个植物病原真菌(小麦纹枯病菌Rhizoctonia cerealis、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、西瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.niveum)抑菌活性及与其产生的脂肽类抗生素种类的定性定量关系。【方法】采用平板对峙培养分别测定55株芽孢杆菌活体菌及其脂肽类抗生素粗提物对3个真菌的抑菌活性;根据脂肽类抗生素合成相关基因序列srf A、itu A和fen A对55株芽孢杆菌进行PCR扩增;采用质谱及液相色谱分析55株芽孢杆菌脂肽类抗生素的种类、数量。【结果】55株芽孢杆菌菌株及其脂肽类抗生素粗提物对3个病原真菌均具有一定的抑菌活性,其中16.5%菌株脂肽类粗提物的抑菌活性比活体菌的强,55.8%菌株粗提物的抑菌活性比活体菌的弱,27.7%菌株粗提物的抑菌活性基本没有变化。55株芽孢杆菌基因组PCR扩增结果表明,89.1%菌株含有srf A,87.3%菌株含有itu A,只有56.4%菌株中含有fen A。55株芽孢杆菌粗提物质谱检测结果表明,53株菌株检测到surfactins,48株检测到iturins,只有菌株Bs916(Bacillus subtilis 916)检测到fengycins,粗提物中没有检测到3种抗生素的菌株其抑菌活性较弱或者没有。同时发现,在检测到iturins的48株菌株中,48株均检测到bacillomycin D,2株检测到bacillomycin L,12株检测到bacillomycin F、iturin A或mycosubtilin。对55株芽孢杆菌粗提物的液相色谱检测结果表明,53株菌株检测到surfactins;51株检测到iturins;只有菌株Bs-916检测到fengycins;有2株菌株未检测到上述3种抗生素。根据iturins的色谱峰出峰时间及峰型分为4大类,命名为1、2、3和4型,4种类型的iturins对病原菌的抑菌活性强度顺序为1型>2型>3型>4型。在3株菌株JCC-1、JCC-9和JCC-18中检测到2个未知的脂肽类化合物(命名为Unknowns:Unknown1、2)的质谱峰。【结论】芽孢杆菌脂肽类抗生素是抑制植物病原真菌的主要成分,并具有多样性;iturins结构的变化及其分泌量与抑制植物病原真菌活性有一定的相关性。芽孢杆菌还产生一些未知的脂肽类化合物。

解淀粉芽孢杆菌B1619脂肽类抗生素的分离鉴定及其对番茄枯萎病菌的抑制作用

【目的】从解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)生防菌株B1619发酵液上清中分离脂肽类抗生素,分析其抑菌活性相关成分,为应用解淀粉芽孢杆菌B1619菌株防控番茄枯萎病提供依据。【方法】利用特异性引物对B1619中3种脂肽类抗生素合成相关基因sfp、ituA和fenB进行检测;通过盐酸沉淀、甲醇抽提法等方法提取脂肽类抗生素粗提物;用Supelclean^(TM) LC^(-1)8柱及PHASE HF-NH2柱对3种脂肽类抗生素粗提物进行分离;通过MALDI-TOF-MS和HPLC分析、鉴定3种脂肽类抗生素;采用平板对峙培养分别测定3种脂肽类抗生素粗提物对番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)的抑菌活性。【结果】从解淀粉芽孢杆菌B1619的基因组DNA中扩增sfp、ituA和fenB等脂肽类抗生素合成基因,扩增产物经克隆、测序分析,表明B1619菌株中含有这3个基因。通过HPLC分析,发现60%甲醇洗脱液分离物分别在12、16.5、18 min处出现相应峰值,保留时间与bacillomycin L标准品一致,分泌量为18.5 mg·L^(-1);70%甲醇洗脱液分离物分别在22、34、37、51及53 min处出现相应峰值,保留时间与fengycins标准品一致,分泌量为5.1 mg·L^(-1);100%甲醇洗脱液分离物分别在27、37、41、51及53 min处出现相应峰值,保留时间与surfactins标准品一致,分泌量为74.3 mg·L^(-1)。经液质联用进一步验证分析3种脂肽类抗生素的质子化峰值,60%甲醇洗脱液分离物峰值范围在m/z=1 043.4、1 057.5和1 071.4 Da,是C13—C15的bacillomycin L;70%甲醇洗脱液分离物峰值范围在m/z=1 463.9、1 477.9、1 491.9和1 505.9Da,是C15—C17的fengycins;100%甲醇洗脱液分离物峰值范围在m/z=1 008.6、1 022.7和1 036.7 Da,是C13—C15的surfactins。平板对峙法试验结果表明1 mg·m L^(-1) bacillomycin L和fengycins对番茄枯萎病菌有较强的抑菌效果,而1 mg·m L^(-1)surfactins对番茄枯萎病菌的抑菌活性较弱,再将surfactins的浓度提高至3和6 mg·m L^(-1),发现其抑菌效果没有明显变化。【结论】B1619菌株分泌3种脂肽类抗生素,其中对番茄枯萎病菌生长起重要抑制作用的抗生素是bacillomycin L和fengycins,surfactins对番茄枯萎病菌的抑制活性较弱。

基因工程菌枯草芽孢杆菌GEB3产生的脂肽类抗生素及其生物活性研究

利用MALDI TOF MS技术 ,鉴定了将lpaB3基因转入枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis 168菌株所构建的工程菌GEB3产生的脂肽类抗生素种类。结果表明 ,GEB3仅产生表面活性素 (surfactin) 1种脂肽类抗生素。经LC MS分析 ,GEB3产生由 13、14和 15个碳原子的脂肪酸链构成的标准表面活性素变异体 (standardsurfactinisoforms)。生物活性检测表明 。

枯草芽孢杆菌脂肽类抗生素发酵和提取条件

以枯草芽孢杆菌G1为出发菌株,研究了发酵过程中不同培养条件和培养基对该菌株产生脂肽类抗生素的影响。结果表明:最有利于脂肽类抗生素产生的发酵条件是初始pH7.0,接种量3%,发酵培养温度30℃,发酵时间38h时,而最佳培养基为Landy培养基。在提取脂肽类抗生素粗提物的过程中发现,加酸至pH4.0时脂肽类抗生素能够完全沉淀。在Landy培养基和上述发酵条件下,最多能产生脂肽类抗生素粗提物6.5g/L。利用HPLC技术对产生的脂肽类抗生素进行定量分析,结果表明产生纯的脂肽类抗生素最高达2.4g/L。

液相色谱-串联质谱法检测牛乳中多肽类抗生素残留量

选用牛奶为研究对象,建立了一种可同时测定多粘菌素B、粘杆菌素、杆菌肽和维吉尼霉素等4种多肽类抗生素残留量的液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测方法。样品经甲醇-0.1%甲酸体系提取,正己烷脱脂,固相萃取柱净化后,利用LC-MS/MS进行定性和定量分析。结果表明,该方法4种多肽类抗生素检出限分别为:多粘菌素B 250μg/kg,粘杆菌素25μg/kg,杆菌肽A 50μg/kg,维吉尼霉素20μg/kg。平均回收率分别为:多粘菌素B 92.16%～95.89%,粘杆菌素92.24%～97.87%,杆菌肽94.54%～97.96%,维吉尼霉素93.58%～98.25%。变异系数为2.54～6.55。

解淀粉芽胞杆菌MH71的生防活性及脂肽类抗生素基因检测

从漠河多年永冻土层采集的冻土样品中分离的拮抗菌解淀粉芽胞杆菌MH71,对多种植物病原真菌和细菌具有较强的拮抗作用。本文对该菌株的生防活性相关特性及其对番茄灰霉病的离体防效进行了研究,同时,应用特异性引物对MH71中脂肽类抗生素合成有关基因进行检测。结果表明,该拮抗菌产生嗜铁素、蛋白酶、纤维素酶和吲哚-3-乙酸(IAA),不产生磷酸酯酶和几丁质酶;番茄离体叶片第5天调查结果表明该菌发酵液对番茄灰霉病的防效为92.8%,而在番茄果实上第7天和第11天调查的结果表明,与清水对照对比,发酵原液、发酵液5倍稀释液与50%啶酰菌胺1 000倍液化学农药对番茄灰霉病均有良好的防治效果,防效均为100%;从该菌的基因组DNA中扩增得到了fenB、mycB、ituA、sfp等脂肽类抗生素合成酶基因。此研究结果为该拮抗菌生防潜力的深入评价及活性物质的分离、鉴定和番茄灰霉病的生物防治提供了重要的参考资料。

枯草芽胞杆菌T-500产脂肽类抗生素的摇瓶发酵工艺优化

[目的]枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)T-500是1株对水稻纹枯病和稻瘟病均有良好防治效果的生防菌,通过优化其摇瓶发酵工艺,从而提高发酵液中脂肽类抗生素的含量,为T-500菌株生防制剂的开发提供技术支撑。[方法]以水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)为指示菌,利用酸沉淀法提取T-500菌株发酵液中的脂肽类抗生素,并进行脂肽抗生素粗提液的抑菌效果分析,筛选影响抑菌效果的发酵培养基主成分;随后通过Plackett-Burman试验设计、中心组合试验设计和响应曲面法,优化T-500菌株高产脂肽类抗生素的发酵培养基成分和发酵条件。[结果]T-500菌株高产脂肽类抗生素的最佳培养基为:黄豆饼粉7.00 g·L^(-1),蛋白胨4.92 g·L^(-1),酵母粉1.90 g·L^(-1),小麦粉5.00 g·L^(-1),玉米糊5.00 g·L^(-1),NaCl 1.00 g·L^(-1),MgSO_40.20 g·L^(-1),MnSO_45.0 mg·L^(-1),FeSO_40.5 mg·L^(-1)。最佳发酵培养条件为:装液量500 mL三角瓶装105 mL,接种量0.87%,发酵时间41.35 h,温度28℃,转速180 r·min^(-1)。利用最佳摇瓶发酵工艺,T-500菌株所产生的脂肽类抗生素对纹枯病菌的抑菌带最宽,达(11.23±0.15)mm,菌含量达(7.41±1.18)×109CFU·mL^(-1)。经摇瓶发酵试验和抑菌活性验证,理论预测值与实际值无显著差异。质谱和色谱检测表明:优化发酵工艺后产生的Surfactin含量较基础培养基提高了48.2%,Iturin含量较基础培养基提高了180.9%;优化发酵工艺后检测到了Fengycin的产生,但优化前未发现Fengycin的产生。[结论]利用响应曲面法成功优化了枯草芽胞杆菌T-500产脂肽类抗生素的摇瓶发酵工艺;优化后,T-500产脂肽类抗生素产量增加,抑菌活性增强。

1株产脂肽类抗生素芽孢杆菌的鉴定及脂肽类抗生素相关基因克隆

从小麦根际土壤中分离得到一株对禾谷镰刀菌有拮抗作用的菌株7F1。以菌株7F1基因组总DNA为模板,通过16S rDNA和gyrB基因序列分析,鉴定7F1为多粘类芽孢杆菌。本实验对该菌种产拮抗物的稳定性进行了研究,同时,应用特异性引物对7F1中脂肽类抗生素合成相关基因进行检测。结果表明：该菌产生的拮抗物在40-90℃保持较高的活性;在蛋白酶K、胃蛋白酶和胰蛋白酶处理后,抑菌活性显著下降;在pH 3.0-10.0具有抑菌活性;使用已报道的脂肽类抗生素基因片段设计的引物进行聚合酶链式反应扩增,从该菌的基因组DNA中扩增得到了3种bamC、eriSa、ituC脂肽类抗生素合成酶基因。此研究结果对脂肽类抗生素进一步的分离提供了重要参考。

支链氨基酸代谢在糖肽类和环脂肽类抗生素产量提高与组分优化中的应用

糖肽类和环脂肽类抗生素具有很好的抗菌活性,临床上广泛用于治疗多重耐药菌导致的严重感染。大部分糖肽类和环脂肽类抗生素均含有带支链结构的脂肪酸侧链,侧链结构差异是导致这两类抗生素发酵组分多样性的主要原因。支链脂肪酸侧链的合成起始于支链氨基酸分解代谢,调控支链氨基酸代谢对于定向合成含有特定脂肪酸侧链的糖肽类和环脂肽类抗生素具有重要作用。本文从糖肽类和环脂肽类抗生素中脂肪酸侧链的生源途径、外源添加支链氨基酸对糖肽类和环脂肽类抗生素产量和组分的影响,内部改造支链氨基酸代谢途径对糖肽类和环脂肪肽类抗生素产量和组分的影响3方面进行了综述。

金属离子和磷酸盐对脂肽类抗生素FW99608生物合成的影响

不同金属离子和磷酸盐对脂肽类抗生素 FW996 0 8产生菌 Streptomyces sp.FIM996 0 8的发酵效价有不同影响。在有机发酵培养基中加入一定浓度 Cu2 +、Co2 +、Zn2 +以及 K2 SO4 能明显提高 Streptomycessp.FIM996 0 8的发酵效价并促进其菌丝生长。然而 ,Ca CO3和 K2 HPO4 · 3H2 O明显抑制脂肽类抗生素 FW996 0 8的生物合成。

肽类抗生素对细胞选择性作用研究进展

抗菌肽是一种广泛存在于生物界的抵抗病原微生物入侵的重要防御分子。抗菌肽具有广谱抗细菌、真菌、肿瘤细胞等活性,具有自身随着物种适应环境而产生的结构多样性以及具有区别于传统抗生素的杀菌机理的独特性,是一类极有潜力的肽类抗生素。不同抗菌肽对不同类型靶细胞表现出活性上的巨大差异,即是抗菌肽作用的选择性,这种作用的选择性受到多种因素的影响。探讨抗菌肽作用细胞的机理,特别是选择性作用的机理将有助于设计出活性更高的新型肽类抗生素。本文主要从细胞表面结构特异性、抗菌肽自身结构特点阐述近年来抗菌肽活性与选择性作用研究的新进展。

芽孢杆菌脂肽类抗生素的研究进展

脂肽类抗生素是芽孢杆菌产生的一类天然农用抗生素,具有广谱、高效、安全无毒、不易产生耐药性等优点,在芽孢杆菌生物防治方面发挥着重要作用。综述了目前国内外对脂肽类抗生素研究所取得的重要进展,包括脂肽类抗生素的种类和特性、快速分离鉴定、纯品制备、基因改造和发酵工艺优化等,并对脂肽类抗生素的研究前景进行了展望。