Bacillus subtilis B2产1-脱氧野尻霉素(DNJ)发酵条件优化

为探索制备含有1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojimycin,DNJ)的降血糖功能性食品的新方法,以产DNJ的菌株Bacillus subtilisB2为初始菌株,以价廉的农产品加工副产物豆渣为原料,通过对发酵条件的优化,获得富含功能因子DNJ的发酵液。结果表明:接种量对α-葡萄糖苷酶抑制活性影响不明显,当接种量大于104个/mL时,发酵液的α-葡萄糖苷酶抑制活性均在20以上。而豆渣浓度、发酵温度、培养基初始pH值及发酵时间对发酵液α-葡萄糖苷酶抑制活性影响较大,在豆渣质量浓度30mg/mL,初始pH值6～8,发酵温度40℃的条件下发酵48h,发酵液表现出较高的α-葡萄糖苷酶抑制活性。以Bacillus subtilisB2发酵豆渣的发酵液为原料开发含DNJ的降糖功能食品,可以大大提高豆渣的利用价值,为降糖功能食品的开发利用开辟新途径。

Bacillus subtilis fmbj与2-脱氧葡萄糖协同作用对Rhizopus stolonifer的生物防治效果

【目的】通过添加佐剂2-脱氧葡萄糖(2-DOG)的方法提高拮抗细菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis fmbj)菌株的生防效果。【方法】分别在PDA平板和水蜜桃上测定2-DOG对拮抗菌B.subtilis fmbj和病原菌桃软腐病菌葡枝根霉(Rhizopus stolonifer)生长的影响及B.subtilis fmbj与不同浓度2-DOG协同作用对R.stolonifer的防治效果。【结果】平板试验表明,2-DOG浓度仅为0.3 mg.mL-1时,可完全抑制R.stolonifer的生长;而2-DOG高达20 mg.mL-1,B.subtilis fmbj依然存活,表现出对2-DOG有较高的耐受性。桃上接种试验发现,单独使用浓度为3.9×108 CFU/mL B.subtilis fmbj时,桃果实发病率为30%;4 mg.mL-1 2-DOG单独使用时桃果实发病率为35%;而当4 mg.mL-1 2-DOG和3.9×107 CFU/mL B.subtilis fmbj配合使用时,可完全抑制果实的腐败。【结论】拮抗菌B.subtilis fmbj和2-DOG协同作用比单独使用对桃果实软腐病的防治效果明显,该研究结果为桃果实采后病害控制和保藏提供了有效的方法与途径。

枯草杆菌Bacillus subtilis降解3-羟基丁酮酶系统基因的分子克隆研究(英文)

以粘粒 pBluescriptSK -为载体 ,构建了枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis 16 8PstI酶切的部分基因文库。用从梭状芽孢杆菌Clostridiummagnum分离的DNA片段作为异源探针 ,通过原位杂交 ,从文库中筛选出两个含有 4 .2kbpPstI DNA的重组克隆菌株 ,分别命名为 pSKP4 2 0和 pSKP4 2 1.分析研究表明 ,该克隆DNA片段包含有编码降解 3 羟基丁酮酶系的基因。限制性酶切分析证实 ,该基因片段在这两个克隆中插入载体的方向正好相反。

Bacillus subtilis自然感受态缺陷株蛋白质表达谱的初步分析

利用蛋白质双向电泳对枯草芽孢杆菌自然感受态缺陷突变株BR151pm感受态形成期的全细胞蛋白质进行比较分析,发现有28个蛋白质斑点出现变化。利用基质辅助激光解析/电离串联飞行时间质谱对其巾2个明显缺失的蛋白斑点进行分析鉴定,确定这2个蛋白质分别为直接参与自然感受态形成的Nin蛋白和RecA蛋白,进一步确证了BR151pm为自然感受态缺陷突变株。

二株石斑鱼源芽孢杆菌的生物学特征与益生性研究

为了解从云龙石斑鱼(Epinephelus moara♀×Epinephelus lanceolatus♂)肠道分离出的地衣芽孢杆菌GM-2(Bacillus subtilis GM-2)、枯草芽孢杆菌GM-39(Bacillus licheniformis GM-39)的生物学特征与益生特性,通过对胃肠液、pH、鱼胆汁的耐受性等试验进行生物学特征分析,并通过抑菌作用、黏附性、产酶活性、体外抗氧化等试验进行益生特性研究。结果显示,二株芽孢杆菌经人工胃肠液、5%鱼胆汁溶液分别处理1~3 h处理后,存活率分别达70%以上、80%以上以及50%;经不同pH生理盐水处理30 min后,二株菌的存活率分别从0逐渐提高到87.83%、88.25%;二株菌对18种抗生素均不产生耐药性,血琼脂平板培养均未出现溶血现象,菌悬液分别对6株指示菌有抑制作用;二株菌的自聚率达到30%以上,疏水率居于30%~50%;GM-39对黏液蛋白的黏附性显著强于GM-2;GM-39的产酶活力均高于GM-2;GM-2的羟基自由基清除能力和还原能力强于GM-39,而GM-39的DPPH自由基、超氧阴离子自由基的清除能力优于GM-2。结果表明:二株芽孢杆菌均具备较好的耐受性、安全性、抑菌性、产酶活力和抗氧化能力,因而二株芽孢杆菌均具有益生菌开发潜能,为其后续作为益生菌制剂的研究提供了科学理论依据。

枯草芽孢杆菌PW2挥发性产物对黄曲霉的抑制作用

为探寻安全、高效的黄曲霉新型抑制物,采用顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC-MS)技术对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)PW2所产具有抗霉活性的挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)进行了成分鉴定,并利用平板对扣法从鉴定出的成分中筛选具有强抗霉活性的目标化合物,通过平板对扣法和96孔板梯度稀释法测定目标化合物对黄曲霉的最小抑菌体积分数(MIC),使用黄曲霉毒素B_(1)(aflatoxin B_(1),AFB_(1))ELISA检测试剂盒分析了目标化合物对黄曲霉产AFB_(1)的抑制作用,使用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察受试黄曲霉孢子形态的变化和采用分光光度法测定受试黄曲霉细胞膜麦角甾醇相对含量,以探讨抗霉机理。结果显示,从PW2所产VOCs中共鉴定出41种组分,并从中筛选出异辛醇为目标化合物;平板对扣法和96孔板梯度稀释法测得异辛醇对黄曲霉的MIC分别为0.169μL/mL和6.25μL/mL;PDB培养基中异辛醇体积分数分别为3.13、6.25、12.50μL/mL时,均能有效抑制AFB_(1)的产生,且随异辛醇体积分数的升高,抑制效果增强;异辛醇处理可导致黄曲霉孢子表面凹陷和孢子破裂,并且影响细胞膜中麦角甾醇的相对含量,造成细胞膜受损。该研究可为开发以异辛醇为功能成分的黄曲霉抑制剂提供理论参考。

抗体工程化微型机器人清除水中新型冠状病毒的研究

由于严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型(简称“新型冠状病毒”)(SARS-CoV-2)可在水中保持长时间的稳定性和高度传染性,因此,清除水中的新型冠状病毒成为遏制及阻断其传播的重要途径。该研究采用“点击化学”反应将新型冠状病毒S蛋白的中和抗体P2C-1F11修饰在具有自驱动特性的枯草芽孢杆菌表面,构建了一种抗体工程化微型机器人(antibody functionalized bacteria microrobot,AB-robot)。AB-robot通过P2C-1F11对新型冠状病毒S蛋白的高效靶向作用,对水中新型冠状病毒进行捕获和清除。结果表明,AB-robot在饮用水和自来水等水介质中展示了快速的自驱动能力。以新型冠状病毒假病毒为病毒污染物模型,使用AB-robot后,水介质中病毒清除率高达95%。扫描电镜表征结果显示,AB-robot表面结合了大量的病毒颗粒,进一步表明AB-robot能高效捕获病毒。综上,AB-robot的快速运动和病毒靶向性能促进了其对新型冠状病毒假病毒的即时捕获和高效清除,对防止和阻断水中新型冠状病毒的传播具有重要应用价值。

枯草芽孢杆菌DC-1产维生素K_(2)的发酵条件优化

为提高微生物发酵法生产维生素K_(2)的产量和多样性,对枯草芽孢杆菌DC-1的发酵条件进行优化。采用单因素试验对其发酵条件包括碳源、氮源和无机盐进行初步优化,通过Plackett-Burman(PB)试验筛选出对DC-1产维生素K_(2)具有显著性影响的因素,应用响应面Box-Behnken设计优化获得DC-1的最优发酵条件。结果表明,DC-1产维生素K_(2)的最优发酵条件为甘油添加量36.5 g/L、糖蜜添加量31.8 g/L、黄豆粉添加量32.5 g/L、KH2PO_(4)浓度0.3 g/100 mL、K_(2)HPO_(4)·3H_(2)O浓度0.8 g/100 mL、Mg SO_(4)·7H_(2)O浓度0.7 g/100 mL、Na Cl浓度0.5 g/100 mL。在该条件下,MK-7产量达到94.66 mg/L,比初始发酵条件提高了48.04%;同时菌株DC-1产维生素K_(2)的多样性增加,经液相色谱-质谱联用(liquid chromatograph mass spectrometer,LC-MS)鉴定能同时产5种MK同系物,分别为MK-2、MK-3、MK-4和MK-7,其中一个类似物未能在高分辨率质谱中找到,根据保留时间推测其为MK-5或MK-6,可为维生素K_(2)的工业化生产和探索维生素K_(2)同系物的生物活性奠定基础。

蜡样芽孢杆菌对邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的降解特性研究

选择邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)作为目标污染物,采用实验室前期从九溪人工湿地植物香蒲(Typha Linn)根际土中富集驯化分离的DEHP降解菌X41作为供试菌株,通过对其形态、生理生化特征及16S rDNA序列进行分析,初步鉴定菌株X41为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。采用正交试验研究菌株X41对DEHP最佳降解条件和降解特性。结果表明,菌株X41在pH为6.0,温度为35℃,接菌量为3%,DEHP初始质量浓度为300 mg/L的环境条件下降解效率最高,且在此最优降解条件下,菌株X41生长良好,生长曲线呈“S”型,7 d的DEHP降解率高达99.54%。实验结果可为人工湿地中DEHP的去除提供一定的科学依据。

枯草杆菌二联活菌颗粒联合斑蝥酸钠维生素B_(6)辅助治疗在慢性阻塞性肺疾病合并非小细胞肺癌中的效果研究

目的探讨枯草杆菌二联活菌颗粒联合斑蝥酸钠维生素B_(6)辅助治疗在慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并非小细胞肺癌(NSCLC)中的效果。方法选取2020年1月—2022年10月收治的COPD合并NSCLC 60例,采用随机数字表法分为观察组和对照组各30例。2组均给予化疗联合免疫治疗,在此基础上对照组给予斑蝥酸钠维生素B_(6)治疗,观察组给予枯草杆菌二联活菌颗粒联合斑蝥酸钠维生素B_(6)治疗,2组均持续治疗4个周期。统计2组治疗4个周期后总缓解率及治疗前、治疗2个周期、治疗4个周期肿瘤因子[癌胚抗原(CEA)、癌抗原125(CA125)、血管内皮生长因子(VEGF)、缺氧诱导因子(HIF-1α)]、免疫功能指标(CD3+、CD4+、CD4+/CD8+)、肠道微生态指标(肠道菌群丰富度、多样性指数)、治疗期间毒副反应、治疗后1年生存率。结果2组总缓解率比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后2组CEA、CA125、VEGF、HIF-1α呈下降趋势,CD3+、CD4+、CD4+/CD8+呈升高趋势,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后2组肠道菌群丰富度、多样性指数呈升高趋势,且观察组高于对照组(P<0.05)。观察组胃肠道反应发生率为16.67%(5/30)低于对照组的46.67%(14/30)(P<0.05)。2组治疗后1年生存率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论枯草杆菌二联活菌颗粒联合斑蝥酸钠维生素B_(6)辅助治疗能有效纠正COPD合并NSCLC患者化疗及免疫治疗后肠道菌群紊乱,改善机体免疫应答,抑制肿瘤因子表达,减少毒副反应的发生。

两步固态发酵法酿造功能性豆豉

运用分离自云南传统发酵豆豉的Bacillus subtilis SP-8-5与Lactobacillus plantarum YM-5-2菌株对大豆进行两步固态混合发酵。首先,将菌株B.subtilis SP-8-5接种至经室温浸泡10 h(20℃,质量比为1∶3),110℃(20min)蒸煮处理并冷却至30℃的大豆中,于26℃进行初步发酵42 h;随后再接种L.plantarum YM-5-2,并于30℃发酵2 d,最后置于4℃进行后发酵。经两步固态混合发酵处理后,得到一种纤溶活性较强,生产周期短,保质期相对较长,风味独特且易于被大众接受的新型功能性发酵豆豉。当后发酵时间为21 d时,样品豆豉中B.subtilisSP-8-5活菌数为(5.88±0.53)×108 CFU/g,而L.plantarum YM-5-2活菌数则高达(3.50±0.35)×1011 CFU/g,此时检测豆豉纤溶酶的纤溶圈直径高达(2.99±0.06)cm(37℃,静置培养48 h)。

枯草芽孢杆菌对多环芳烃的降解能力研究

从长期受多环芳烃污染的土壤中分离出1株菲降解菌——菌Ⅱ,经生理生化及16S rDNA分析鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌。在单基质菲、芘反应体系中,该菌株具有较强的降解能力。菌Ⅱ不但可以在高浓度的多环芳烃存在下生长良好而且对高浓度多环芳烃有较高的降解能力。多环芳烃与重金属Cu2+的加入对多环芳烃降解菌有很大的影响。在Cu2+浓度小于15 mg/L时,菌Ⅱ能在以多环芳烃为唯一碳源的培养基中生长良好,Cu2+浓度过高将导致菌体死亡。

多粘类芽孢杆菌BRF-1和枯草芽孢杆菌BRF-2对黄瓜和番茄枯萎病的防治效果

采用室内培养方法，对生防细菌多粘类芽孢杆菌BRF-1和枯草芽孢杆菌BRF-2不同稀释倍数的代谢产物抑制黄瓜尖孢镰刀菌、番茄枯萎病菌分生孢子萌发和菌丝生长的试验结果表明，当两菌株代谢产物稀释5倍时，对分生孢子萌发的抑制率达到80％以上；两菌株代谢产物在稀释2倍和5倍时，对2种病原真菌菌丝生长的抑制率在40％-80％之间，与对照差异极显著（P〈0．01）。盆栽试验表明，BRF-1和BRF-2生防细菌菌悬液及其无菌代谢物对黄瓜和番茄枯萎病不仅具有较好的防治效果，而且具有明显的促进生长作用。

纳豆芽孢杆菌B4对Caco-2细胞活性、黏附与细胞因子分泌的影响

本试验以Caco-2细胞为体外模型研究纳豆芽孢杆菌B4对其活性、黏附与细胞因子分泌的影响。采用台盼蓝排斥试验和乳酸脱氢酶细胞毒性检测研究纳豆芽孢杆菌B4对Caco-2细胞活性的影响;采用荧光标记法评价大肠杆菌K88和霍乱沙门氏菌的黏附性能,并通过竞争、排斥和置换试验检测纳豆芽孢杆菌B4对这2株病原菌黏附的阻断作用;采用酶联免疫试剂盒测定Caco-2细胞分泌的细胞因子含量。结果表明:1)纳豆芽孢杆菌B4对Caco-2细胞存活率无显著影响(P>0.05),且对其无毒害作用。2)纳豆芽孢杆菌B4对大肠杆菌K88和霍乱沙门氏菌黏附Caco-2细胞的黏附率无显著影响(P>0.05),且对这2株病原菌黏附Caco-2细胞无阻断作用。3)纳豆芽孢杆菌B4极显著提高了Caco-2细胞分泌促炎细胞因子增殖诱导配体含量(P<0.01),对白细胞介素-6和白细胞介素-8含量无显著影响(P>0.05),极显著降低了Caco-2细胞分泌抗炎细胞因子白细胞介素-10含量(P<0.01)。综上所述,纳豆芽孢杆菌B4对Caco-2细胞无毒性,对大肠杆菌K88和霍乱沙门氏菌黏附Caco-2细胞无阻断作用,可通过调节Caco-2细胞的细胞因子分泌发挥一定的免疫功能。

内生枯草芽孢杆菌BS-2防治荔枝霜疫病及其生化机理

研究内生枯草芽孢杆菌BS-2(Bacillus subtilis)菌株对荔枝采后果实霜疫病的防治效果,及其对体内活性氧代谢(SOD、POD、CAT、MDA、超氧阴离子自由基的产生速率)和病程相关蛋白(β-1,3葡聚糖酶活性、几丁质酶活性)等的影响。结果表明,BS-2菌株对荔枝霜疫病具有较好的防治效果,接种处理后6d,其防治效果为37.83%;经内生细菌处理的荔枝果皮的β-1,3葡聚糖酶活性、几丁质酶活性、CAT和SOD酶活性均比病菌处理的高,而POD、PPO酶活性以及膜透性、MDA含量与超氧阴离子自由基的产生速率却比病菌处理的低。当接种后6d,经内生细菌处理的荔枝果皮的β-1,3葡聚糖酶活性、几丁质酶活性和SOD酶活性分别比病菌处理的高70.73%、30.76%和297.43%;而POD、PPO酶活性和超氧阴离子自由基的产生速率却分别比病菌处理的低15.11%、4.96%和28.95%。

枯草芽孢杆菌拮抗病原菌黏附和入侵Caco-2细胞的研究

为探讨枯草芽孢杆菌及其培养上清液对产肠毒素大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的抗黏附作用,本试验将产肠毒素大肠杆菌K88或鼠伤寒沙门氏菌SL1344与枯草芽孢杆菌及其培养上清液先后加到Caco-2细胞上,用活菌计数的方法观察产肠毒素大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌及枯草芽孢杆菌黏附Caco-2细胞的情况。结果显示:在排斥、竞争和置换试验中,枯草芽孢杆菌菌体均能够明显抑制K88和SL1344的黏附及SL1344的内化,在竞争试验时K88的黏附减少了71.2%、SL1344的黏附及内化减少了92.9%,但枯草芽孢杆菌的培养上清液只有在竞争试验中才能明显抑制K88和SL1344的黏附及SL1344内化。提示:枯草芽孢杆菌通过与病原菌竞争黏附位点来抑制病原菌对Caco-2细胞的黏附和入侵。

枯草芽孢杆菌固态发酵产脂肽培养基优化及脂肽的初步鉴定

利用枯草芽孢杆菌N-2,以豆粕为主要基质,优化固态发酵产抗菌脂肽以提高脂肽产量。利用高效液相色谱法对发酵产生的抗菌物质进行初步鉴定;随后通过Plackett-Burman设计法和响应面优化,对枯草芽孢杆菌产脂肽的关键因子进行筛选并优化最佳培养基条件组合。结果表明,初步分析该抗菌物质主要成分为脂肽,其组分包括伊枯草菌素(m/z 1043.6、1057.5、1070.2、1084.0),丰原素(m/z 717.4、734.7);筛选确定MgSO_4、K_2HPO_4、FeSO_4添加量为3个影响发酵的显著性(p <0.05)因素,确定发酵培养基成分的最优组合为MgSO_4 0.39%、K_2HPO_4 1.70%、FeSO_4 0.13%,在其条件下脂肽的抑菌率达到75.62%±0.36%,该结果为脂肽的工业化生产奠定基础。

枯草芽孢杆菌BSD-2诱导黄瓜抗灰霉病的作用研究

以枯草芽孢杆菌BSD-2为供试菌,黄瓜品种"津春4号"为试材,采用生理生化方法,研究了BSD-2发酵液、抗菌肽及芽孢稀释溶液对叶片过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响;采用电泳法测定POD同工酶和叶片胞间隙蛋白质的变化。结果表明:处理后的酶活均在第5天达到高峰,发酵液处理对酶活性的提高作用明显。POD同工酶的变化不仅表现在同种同工酶表达量的改变,同工酶种类也相应地增加,叶片胞间隙蛋白电泳中出现大小约为27kDa的新增蛋白条带,并且发酵液处理第11天时新增蛋白出现表达量的积累。表明枯草芽孢杆菌BSD-2及其抗菌物质可以通过提高防御酶活性,促进POD同工酶和胞间隙相关蛋白质的表达,从而诱导黄瓜产生对灰霉病的抗性作用。

枯草芽孢杆菌BSD-2菌株喷雾干燥工艺优化

为研制生物农药新剂型,利用喷雾干燥法制备浓缩枯草芽孢杆菌BSD-2菌粉。以集粉率和抑菌活性为指标,确定最佳喷雾干燥工艺条件。在发酵液中加入15%β-环糊精作为填料,最佳入口温度为170℃,料液温度为30℃,热风量为20 m3/h,入料流量为15 m L/min。此条件下喷雾集粉率达到25.4%,效价保留率为66%,BSD-2菌体存活率为75%。

金属离子对枯草芽孢杆菌转酮酶缺失突变株合成D-核糖的影响

研究了金属离子Mn2 +、Fe2 +、Zn2 +对枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)转酮酶 (EC 2 .2 .1 .1 )缺失突变株FBL0 4 531D 核糖合成的影响。发现Mn2 +对该突变株合成D 核糖和形成芽孢具有非常显著的影响。