霍氏肠杆菌噬菌体的分离鉴定及生物学特性研究

【目的】探究霍氏肠杆菌噬菌体的形态特征和生物学特性,预防和控制霍氏肠杆菌感染。【方法】本研究以霍氏肠杆菌为宿主菌,使用双层琼脂平板法从污水和淤泥中分离噬菌体并进行生物学特性研究。用透射电镜观察纯化后噬菌体的形态特征,测定噬菌体效价、温度稳定性、pH稳定性、最佳感染复数及一步生长曲线。【结果】成功分离鉴定出1株霍氏肠杆菌噬菌体,并命名为H2;该噬菌体在双层琼脂平板上形成大小均一、圆形透明的噬菌斑;透射电镜观察结果显示,噬菌体H2的头部呈二十面体对称,直径为85 nm±2 nm,具有一长尾且有尾丝,尾部长190 nm±2 nm,归属于尾噬菌体目、肌尾噬菌体科;噬菌体H2的温度稳定性和pH稳定性结果显示,在35~55℃、pH 5.0~9.0范围内效价基本保持稳定;最佳感染复数为0.0001;根据最佳感染复数绘制一步生长曲线,测得噬菌体H2的潜伏期约为20 min,爆发期约为50 min,平均裂解量约为68 PFU/cell。【结论】噬菌体H2具有裂解能力强、热稳定和酸碱稳定等优点,本研究为后续霍氏肠杆菌噬菌体制剂的研发提供了良好的研究材料。

基于宏基因组学的霍氏肠杆菌发酵解析及其烟叶品质提升机制研究

利用宏基因组学技术分析霍氏肠杆菌F8-1(Enterobacter hormaechei F8-1)发酵烟叶期间表面微生物的动态变化,结合烟叶中性香味成分分析及感官分析,探究霍氏肠杆菌F8-1提升发酵烟叶品质的机制。结果表明:发酵后烟叶香气质提高、润甜感突出、杂气和刺激性降低;巨豆三烯酮、茄酮、(E)-β-大马酮和二氢大马酮含量较发酵前分别提高37.40%、59.87%、53.02%和46.61%;烟叶发酵过程中霍氏肠杆菌、铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌为优势菌;糖苷水解酶类数量最多,占发酵期间烟叶表面微生物碳水化合物活性酶的78.3%;肠杆菌属的相对丰度与茄酮、巨豆三烯酮、(E)-β-大马酮、二氢大马酮等中性香味成分含量呈正相关,糖苷水解酶1(GH1)家族的相对丰度与茄酮、法尼基丙酮、巨豆三烯酮等含量呈正相关;GH1家族中的糖苷水解酶可能是烟叶发酵后感官品质提升的关键因素。

头孢他啶/阿维巴坦联合氨曲南治疗烧伤合并产NDM-5霍氏肠杆菌血流感染1例

耐碳青霉烯细菌(carbapenem-resistant organism,CRO)感染是重症监护室(ICU)经常面临的棘手问题,临床可选择药物少,病死率高。2019年末,头孢他啶/阿维巴坦(CZA)在国内上市,它对产Ambler A、C和D类内酰胺酶,包括超广谱内酰胺酶(extended spectrum-lactamases,ESBLs)、头孢菌素酶和碳青霉烯酶(如KPC和OXA-48碳青霉烯酶)的细菌具有出色的体外活性,增加了一个临床治疗选择,解决了部分产碳青霉烯酶细菌感染问题。

一株能够降解聚乙烯的霍氏肠杆菌的鉴定及分析

随着现代工农业的发展,聚乙烯塑料产品因性能优异而被广泛使用。由于这些塑料产品分子量大,疏水性强,并且缺少可被微生物酶系统利用的官能团,所以在自然环境中的降解非常缓慢,造成了严重的环境问题。从印度谷螟[Plodia interpunctella(Hübener)]幼虫肠道中分离出的1株能够降解聚乙烯的细菌,并将其命名为LB-1,结合形态学、生理生化特性及分子生物学测定将其鉴定为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)。以聚乙烯膜为唯一碳源培养该菌60 d后,通过接触角测定仪、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、气质联用仪(GC-MS)等手段分析表明:聚乙烯出现表面疏水性变小、表面形貌发生变化、表面有被氧化产生的-C=O-官能团,以及重量损失和可溶性产物的产生的现象,证明了LB-1可以降解聚乙烯。该研究旨为霍氏肠杆菌降解聚乙烯奠定理论基础,以及为聚乙烯污染问题提供一个绿色途径。

霍氏肠杆菌生物学特性的研究

从陕西汉中某猪场腹泻仔猪粪便中,分离到一株革兰(G-)阴性小杆菌。经生物学特性鉴定,细菌的生理生化试验,动物致病性等试验,鉴定为霍氏肠杆菌(Enterbacter hormaechei),对其的生物学特性,生理生化等方面进行了研究。

人肠道来源霍氏肠杆菌4-2-1的分离及其对枸杞多糖的发酵作用

为了阐明肠道细菌在枸杞多糖吸收过程中的作用,本论文主要针对1株从人体肠道粪便中分离到的细菌进行研究,并将该菌株用于枸杞多糖发酵,并以发酵中细菌总数、pH、多糖含量、还原糖含量和分子量为指标反映发酵特性,初步阐明了枸杞多糖的消化和吸收。结果表明,通过形态学观察和分子生物学鉴定,该菌株为肠道单菌霍氏肠杆菌4-2-1(Enterobacter Hoechnii),为革兰氏阴性菌,且该菌在发酵到12 h细菌总数达到最大,发酵后,培养基的pH由7.98变为7.75、多糖含量由682μg/mL变为205.7μg/mL、还原糖含量由225μg/mL变为91.32μg/mL,分子量由8.02 kDa变为3.44 kDa。结果发现,枸杞多糖在经过霍氏肠杆菌发酵后,多糖含量下降为原来的30.2%左右,还原糖含量下降为40.6%左右,分子量下降为42.9%,说明肠道菌能发酵利用枸杞多糖,研究为进一步研究多糖和肠道菌的相互作用提供依据。

霍氏肠杆菌B4表面活性剂纯化鉴定及其应用

【目的】优化霍氏肠杆菌B4产表面活性剂的液体发酵条件,结合有机试剂萃取、高效液相色谱技术分离纯化所产表面活性剂,并利用质谱分析技术鉴定其结构,进一步研究其促进黄瓜吸收叶面肥的效果,为新型肥料的研制提供理论依据。【方法】利用正交试验优化霍氏肠杆菌B4产表面活性剂的发酵条件,主要包括碳源、氮源、初始pH、发酵温度、接种量、转数和发酵时间,不同处理的评价指标为发酵液的表面张力值,具有最低表面张力的处理为最佳的发酵条件;利用有机试剂萃取后旋转蒸发获得表面活性剂的粗提物;利用高效液相色谱技术,在柱温50℃、进样量为20μL、流速0.5 m L·min^(-1)、检测波长为210 nm条件下分离纯化表面活性剂,并结合傅里叶红外光谱技术分析其所含的不同官能团;在流速10μL·min^(-1)、毛细管电压3.88 k V、锥孔电压为53 V、离子源温度100℃、脱溶温度150℃条件下,利用质心模式进行全扫描,根据已有的质谱数据鉴定所产表面活性剂的结构;通过水培和盆栽试验,验证该表面活性剂提高黄瓜吸收叶面肥的效率。【结果】正交试验结果表明,在添加4%(v/v)甘油、3 g·L^(-1)硝酸钠、初始pH 6.0、6%接种量、35℃、200 r/min、发酵96 h的条件下,发酵液的表面张力下降到44.10 m N·m^(-1),为最优的发酵优化条件。在该优化条件下,生物表面活性剂的粗产物产量高达12.14 g·L^(-1),粗产物可使纯水的表面张力值最低降到34.14 m N·m^(-1)。液相分离结果表明,经有机试剂萃取粗提的生物表面活性剂在1.62—2.33 min处有典型的特征峰,说明该组分为生物表面活性剂粗提物中的主要成分。傅里叶红外光谱分析结果表明,纯化的生物表面活性剂中含有-CH_2、-CO和C-O等官能团,判断其为含碳链的生物表面活性剂。液质联用分析结果表明,m/z 701.54处为[M+Na]+,m/z 723.74处为[M-H+2Na]^+,将该生物表面活性剂鉴定为鼠李糖脂,其结构式为Rha-Rha-C_(10)-C_(12)。黄瓜水培结果表明,与只喷清水(CK)和只喷氨基酸(AA)的处理相比,添加生物表面活性剂的氨基酸叶面肥处理(AAB)的株高分别增加了79.59%和32.90%,鲜重分别增加了43.03%和23.98%。盆栽试验结果表明,与CK和AA处理相比,AAB处理的植株叶绿素含量分别提高了11.72%和10.69%。【结论】利用正交试验获得了霍氏肠杆菌B4产生物表面活性剂最佳液体发酵条件,在该条件下生物表面活性剂产量达到2.07g·L^(-1),并将其主要成分鉴定为鼠李糖脂(Rha-Rha-C_(10)-C_(12)),该物质可显著提高黄瓜对叶面肥的吸收效率,具有很好的应用前景。

产2,3-丁二醇霍氏肠杆菌的筛选及其发酵优化

2,3-丁二醇是一种非常重要的平台化学品,广泛用于食品、航空和化工等领域。作为当前研究的热点之一,其合成宿主种类相对偏少,限制了2,3-丁二醇的开发利用。该研究以乙偶姻的显色反应为初筛条件,通过大量筛选,获得了一株产2,3-丁二醇的霍氏肠杆菌WM11,OL636379.1,通过摇瓶实验获得最优的发酵培养基,结合最佳的发酵工艺条件降低副产物积累量,最终在72 h通过补料分批发酵获得65.23 g/L的2,3-丁二醇,转化率达到0.41。最后以绿色可再生的玉米芯水解液为碳源,通过两阶段分批补料发酵,2,3-丁二醇的产量在72 h达到42.92 g/L,生产强度达到0.6 g/(L·h)。

霍氏肠杆菌β-胡萝卜素9,10'双加氧酶的制备及其应用

以霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)基因组DNA为模板,通过聚合酶链式反应(PCR)法扩增β-胡萝卜素9,10’双加氧酶基因,构建重组质粒,在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中表达,并采用高效液相色谱(HPLC)法检测9,10’双加氧酶活性。结果表明,通过镍柱亲和层析和分子筛Sephacryl TM S-200,得到纯化重组β-胡萝卜素9,10’双加氧酶,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果表明,该酶分子质量约57 k Da,最适反应温度为40℃,最适反应p H值为8.5;当底物β-胡萝卜素质量浓度为500 mg/L,β-胡萝卜素9,10’双加氧酶酶活为0.4 U/m L时,β-紫罗兰酮产量为142.3 mg/L,产率达到79.4%。

一株霍氏肠杆菌对四环素的降解作用及其降解产物的毒性评估

【目的】抗生素作为新兴污染物,已经引起社会的极大关注。针对四环素有效降解菌株缺乏这一现状,本研究旨在筛选和鉴定具有降解四环素功能的菌株,分析其降解特性和降解作用类型、初步探讨其降解活性物质定位并评估其降解产物的生理毒性。【方法】以四环素为唯一碳源,从受四环素污染的猪场污泥中筛选四环素降解菌株;结合菌落形态学特征、生理生化特征、扫描电镜观察和16S rRNA基因测序鉴定菌株,通过不同外源碳、pH及去除动力学阐明菌株对四环素的降解特性,提取菌株不同成分探讨其去除四环素的作用类型,并进一步从细胞内液和细胞外液开展生物降解的活性物质定位,最后评估降解产物的生理毒性。【结果】筛选鉴定得到一株霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)MEH2305,pH为7.0和添加10 g/L外源碳胰蛋白胨是其发挥降解作用的最适条件。MEH2305通过非生物降解和生物降解的共同作用,在培养第7天对四环素总去除率达到68%(对土霉素和盐酸强力霉素去除率分别为53%和56%),其分泌的细胞内液和细胞外液对四环素的去除率分别为40.77%和31.18%。同时,与未经MEH2305处理的四环素对照组比较,MEH2305降解四环素的产物对革兰氏阴性大肠杆菌(Escherichia coli)K88和革兰氏阳性枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168的生理毒性作用显著降低。【结论】MEH2305可以作为一株潜在的有效且安全的四环素降解菌株,应用于抗生素的环境治理领域。

狐狸源霍氏肠杆菌的分离鉴定与系统进化分析

为确定黑龙江省某狐狸养殖场患病狐狸的病原菌,从发病狐狸的子宫内脓液中分离到1株细菌,并命名为bz001001。根据其形态特征、培养特性、生化试验及16S rRNA分子鉴定结果,确定该菌为霍氏肠杆菌。之后对该分离菌进行了动物致病性试验、药敏试验和系统发育分析,结果显示,该菌可引起试验组小白鼠20%死亡,具有一定的致病性;该分离株对16种常用抗菌药物大部分表现耐药,少数药物敏感,具有较高的耐药性;该分离菌与来源于婴幼儿配方奶粉、人源、螃蟹源及实蝇源分离株的霍氏肠杆菌的遗传距离最近,同源性高达98%。本试验是首次从狐狸中分离到霍氏肠杆菌,此结果提示霍氏肠杆菌具有比以往认为的更广泛的宿主范围。

羊源霍氏肠杆菌的鉴定和生物学特性分析

为探究山羊腹泻病因,分离鉴定了1株菌株ztl-01并探讨其致病性和耐药性,采用生理生化分析、16SrDNA基因扩增、毒力基因扩增、动物回感试验、耐药基因扩增、药敏试验及生物被膜形成检测等方法进行研究。结果显示,菌株ztl-01能利用葡萄糖、甘露醇等,鸟氨酸脱羧酶等试验阳性,PCR扩增获得16SrDNA基因长度为1458bp,系统进化树显示ztl-01与霍氏肠杆菌聚为一类,从而判定ztl-01为霍氏肠杆菌。检测到cpa和fimH两种毒力基因。致病性试验发现小鼠发病率为80%,病死率为20%。该菌株对小鼠具有一定的致病性,主要损伤小鼠肠、肝和脾等器官;主要病理变化为小肠黏膜水肿,空肠和盲肠绒毛断裂,十二指肠和空肠充血,回肠淋巴细胞浸润,肝细胞变性,肾小管上皮细胞变性等。检测出TEM、aph(3′)-Ⅱa和Sul1耐药基因,ztl-01对头孢噻肟、阿莫西林等敏感,对环丙沙星、妥布霉素、链霉素等耐药。ztl-01具有一定的生物被膜形成能力。霍氏肠杆菌具有一定的致病性和耐药性,可以交替使用拉氧头孢等敏感抗生素进行防治。

同时产碳青霉烯酶IMP与NDM的肺炎克雷伯菌和霍氏肠杆菌的分离及耐药性研究

目的对分别分离自我国两家医院的多药耐药菌株肺炎克雷伯菌10677和霍氏肠杆菌128379进行耐药机制研究。方法通过16SrDNA鉴定菌种,PCR筛查菌株携带的耐药基因,应用改良Carba NP法检测菌株产碳青霉烯酶的类型,接合转移和电转化试验验证携带IMP和NDM的质粒是否具有可转移性,全基因组测序获得细菌所携带的所有质粒序列,应用RAST、BLAST等对序列进行生物信息学分析。结果 10677和128379两株菌均产B类酶,且均携带碳青霉烯酶基因blaIMP和blaNDM。全基因测序结果显示10677和128379各包含两个分别携带blaIMP-4和blaNDM-1的质粒,分别为p10677-IMP、p10677-NDM、p128379-IMP和p128379-NDM。其中p10677-IMP、p10677-NDM和p128379-NDM可通过接合转移得到相应的接合子,p128379-IMP仅可通过电转的方式得到其电转化子。p10677-IMP和p128379-IMP均为IncN1型质粒,有三个共有的外源插入区,分别为包含有携带blaIMP-4的整合子In823b,IS1插入区,携带qnrS1基因的转座子Tn6292,除此外,p10677-IMP还包括携带fosA5基因的转座子Tn6412区以及IS26插入区。p10677-NDM和p128379-NDM为IncX3型质粒,包含两个共有的外源插入区,分别为ISKox3和携带blaNDM-1的耐药区,此外,p10677-NDM还包含一个独有的插入区ISEhe3。结论质粒p10677-IMP、p10677-NDM和p128379-IMP、p128379-NDM分别介导10677和128379多药耐药且均具有转移性,是这两株耐药菌传播的重要载体。

霍氏肠杆菌霍夫曼亚种的基因组流行病学分析

目的研究多重耐药霍氏肠杆菌霍夫曼亚种临床分离株C37携带blaNDM-1基因质粒的遗传特征,并对目前可公开获得的66个霍氏肠杆菌霍夫曼亚种的核心基因组进行系统发育分析,以研究霍氏肠杆菌霍夫曼亚种的全球流行情况。方法收集2014年8月至2021年8月中山大学附属第一医院分离的耐碳青霉烯阴沟肠杆菌复合物(CRECC)。采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)和16S rRNA Sanger测序对C37进行菌种鉴定。使用微量肉汤稀释法进行抗菌药物敏感性试验。采用聚合酶链反应(PCR)检测C37菌株携带的β内酰胺酶耐药基因和质粒介导的喹诺酮类耐药(PMQR)基因。使用接合试验确认C37菌株抗性基因的接合转移性。对C37菌株进行全基因组测序,提取霍氏肠杆菌霍夫曼亚种的核心基因组,对目前可公开获得的66个霍氏肠杆菌霍夫曼亚种进行系统发育分析。结果霍氏肠杆菌霍夫曼亚种C37菌株对三代头孢、碳青霉烯类、氨基糖苷类及喹诺酮类抗菌药物耐药,携带blaACT-5、blaNDM-1、qnrA1、aac(6′)-Ib-cr、oqxAB、fosA、dfrA15等多种抗性基因及IncX3、IncX4、IncFIB和IncFII质粒。多位点序列分型(MLST)分析显示其属于阴沟肠杆菌复合体(ECC)ST78型。系统发育分析显示ST78型霍氏肠杆菌霍夫曼亚种与碳青霉烯耐药基因传播密切相关。结论ST78型霍氏肠杆菌霍夫曼亚种与碳青霉烯耐药基因传播密切相关,是传播碳青霉烯耐药基因的高风险克隆,需密切监测其流行情况。

霍氏肠杆菌对黑腹果蝇生长和发育的影响

【背景】共生菌群可以影响宿主的生理、代谢以及神经行为,黑腹果蝇是研究宿主与共生菌作用机制的优秀遗传模型。【目的】分离和鉴定黑腹果蝇体内的共生菌,并研究其对果蝇生长和发育的影响。【方法】利用YG固体培养基分离果蝇肠道菌;革兰氏染色、生化鉴定和16S rRNA基因比对鉴定菌种;体内定殖和世代传递实验验证细菌与果蝇的共生关系;建立无菌和悉菌模型,通过发育历期和生长速率来验证其促生长作用;RT-PCR检测促生长分子基因表达;免疫荧光染色检测果蝇肠道细胞的增殖;葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖浓度。【结果】分离到一株能够明显促进果蝇生长发育的细菌,经鉴定为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei),该菌可以稳定定殖于黑腹果蝇肠道以及培养基内,而且可以世代垂直传递。该菌可明显地促进果蝇的生长,并通过加速促胸腺激素的分泌来发挥促生长作用,同时可以促进果蝇肠道细胞的增殖。霍氏肠杆菌相较于无菌果蝇可以降低体内葡萄糖水平。【结论】霍氏肠杆菌是黑腹果蝇的有益共生菌,实验证实其可以促进果蝇的生长和发育。

蚕沙中产DNJ细菌菌株的分离与鉴定及桑提取物诱导其增产的研究

从蚕沙中筛选出产1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)的菌株PD04,经形态学和分子生物学鉴定为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)。该菌株为嗜酸性菌,有一定的盐耐受度,最适生长温度为40℃。在PD04菌株发酵初始期添加桑叶生物碱醇提取物、桑籽生物碱醇提取物和桑叶黄酮类醇提取物,对菌液中DNJ的产量均有显著促进作用。当桑叶生物碱醇提取物添加量为010 mg/mL、桑籽生物碱醇提取物添加量为010 mg/mL、桑叶黄酮类醇提取物添加量为020 mg/mL时,菌液中DNJ含量分别达最高值1761μg/mL、2028μg/mL、2674μg/mL,分别是各相应对照组DNJ产量的631、727、945倍。研究结果为利用微生物生产DNJ提供了理论基础。

过硫酸盐氧化—微生物处理修复石油污染土壤

采用过硫酸盐(PS)氧化—微生物处理修复石油烃(TPHs)污染土壤,以β-环糊精螯合Fe^(2+)活化PS,通过添加功能菌(GZ6)强化TPHs降解。考察了TPHs降解率、酶活性动态变化和微生物群落演替情况,探讨了PS氧化—微生物处理修复方案对TPHs的作用机制。实验结果表明:污染土壤经PS氧化—功能菌处理(CMB)修复后,TPHs降解率达83.1%,比PS氧化—土著菌处理(CB)提高了11.6个百分点;CMB土壤中C_(10)~C_(17)、C_(18)~C_(30)和C_(31)~C_(40)馏分的去除率分别为87.9%、73.6%和72.8%。宏基因组分析结果表明:门水平上,变形菌始终占优势地位,属水平上,诺卡氏菌始终占优势地位。GZ6的引入激活了部分本土TPHs降解菌,增加了微生物的数量,提高了TPHs的降解效率。

一株青霉素钠降解菌的分离与鉴定

从自制的面肥中分离到一株降解青霉素钠的菌株WM1,它能够在以青霉素钠为唯一碳源的无机培养基上生长,采用PCR扩增获得该菌16S rDNA片段,核苷酸序列分析结果表明,该菌株16S rDNA的核苷酸序列与霍氏肠杆菌同源性为97%。

高效纤维素降解细菌的分离鉴定及酶学特性

从板栗苞壳发酵堆积物中筛选分离得到1株产纤维素酶的菌株BL01,通过菌体的形态结构观察、生理生化试验及16S rDNA序列同源性分析,鉴定该菌为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)。对该菌株产酶及活性特性进行初步研究,结果表明该菌株在反应温度为35℃、pH值为7.0、发酵时间为72 h时纤维素酶活性最大,达到74.9 U/mL。

一株拮抗菌C-5的分离及鉴定

针对目前海参养殖中水产微生态制剂品种单一、施用效果不稳定等现状,作者从地瓜参(Acaudina molpadioidea)肠道分离土著肠杆菌(Enterobacter),筛选到1株具有较好拮抗作用的海洋细菌C-5,该菌对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)等7种细菌有拮抗作用;通过形态观察、生理生化和16S rDNA基因序列分析鉴定为霍肠杆菌(Enterobacter hormaechei);通过卤虫(Artemia)和药敏实验检测该菌具有安全性,其对卤虫的72 h半致死浓度(LC50)为108cfu/m L,只对20种常规抗生素中的5种产生耐药性;对C-5的发酵条件进行优化,该菌优化后的发酵条件为:温度30℃,pH 7.0,盐度2%。结果表明,C-5有望作为一种益生菌应用于海水养殖病害控制。