Inhibition mechanisms of secretome proteins from Paenibacillus polymyxa Kp10 and Lactococcus lactis Gh1 against methicillin-resistant Staphylococcus aureus and vancomycin-resistant Enterococcus

Objective:To determine the inhibition mechanisms of secretome protein extracted from Paenibacillus polymyxa Kp10(Kp10)and Lactococcus lactis Gh1(Gh1)against methicillin-resistant Staphylococcus aureus(MRSA)and vancomycin-resistant Enterococcus(VRE).Methods:The sensitivity and viability of MRSA and VRE treated with secretome proteins of Kp10 and Gh1 were determined using minimal inhibitory concentration,minimum bactericidal concentration,and time-to-kill assays.The morphological changes were observed using scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.To elucidate the antimicrobial mechanism of secretome protein of Kp10 and Gh1 against MRSA and VRE,2D gel proteomic analysis using liquid chromatography-mass spectrometry was run by comparing upregulated and downregulated proteins,and the proton motive force study including the efflux of ATP,pH gradient,and the membrane potential study were conducted.Results:MRSA and VRE were sensitive to Kp10 and Gh1 secretome protein extracts and displayed apparent morphological and internal composition changes.Several proteins associated with cellular component functions were either downregulated or upregulated in treated MRSA and VRE by changing the membrane potential gradient.Conclusions:Kp10 and Gh1 secretome proteins reduce the growth of VRE and MRSA by damaging the cell membrane.Cell division,cell wall biosynthesis,and protein synthesis are involved in the inhibition mechanism.

几种因素对多粘类芽孢杆菌DN-1活性的影响

[目的]探讨pH、温度环境因素对多粘类芽孢杆菌DN-1抑菌效果的影响以及井冈霉素A降低芽孢消解作用,为提高其生物活性提供理论依据。[方法]研究不同温度、pH条件下多粘类芽孢杆菌DN-1对水稻纹枯病菌的抑制效果,测定DN-1菌株和井冈霉素A复配对其细胞消解率的影响。[结果]pH在6.0~8.0时DN-1菌株对水稻纹枯病菌均表现出较好的抑制效果,pH为7.0时抑菌率最佳;温度在15~40℃时该菌对水稻纹枯病菌均能表现出较强的抑菌效果,温度在35℃时抑菌效果最强;在DN-1菌株配成的水悬液中添加不同比例的井冈霉素A,都有降低细胞消解速率的作用。[结论]温度和pH对DN-1菌株抑制水稻纹枯病菌的效果均有影响;井冈霉素A可延长含DN-1生物农药的货架期。

多粘类芽孢杆菌DN-1固态发酵条件优化

[目的]探讨多粘类芽孢杆菌DN-1固体发酵条件。[方法]以活菌数和芽孢率为指标,采用单因素和多因素试验对DN-1菌株的最适培养基成分及发酵条件进行优化。[结果]菌株DN-1最适培养基配比为:15%稻壳,40%玉米粉,20%马铃薯,10%茶渣饼,15%水,0.1%磷酸氢二钾和0.2%硫酸锰。最适发酵条件为:发酵时间72 h,发酵温度37℃,初始pH 6.5~7.0,接种量10%。优化后菌株DN-1活菌数、芽孢率分别达26.3亿/g、92%。[结论]试验结果为DN-1菌株的进一步研究及应用提供了参考。

多粘类芽孢杆菌HD-1产纤维素酶的条件优化

采用DNS比色法,通过单因素实验和正交实验对多粘类芽孢杆菌HD-1产纤维素酶的培养基主要成分和培养条件进行优化。结果表明:该菌种产纤维素酶的最适培养基为麸皮0.5%、酵母膏1.25%、磷酸二氢钾0.04%、硫酸镁0.1%,培养基初始p H8.0;最适培养条件为接种量4%,培养温度35℃,培养时间51h。在此优化条件下,多粘类芽孢杆菌产纤维素酶活性可达88.3U/m L。

辣椒疫霉病拮抗菌LRS-1固体发酵条件优化及其抑菌稳定性研究

为了生防型多粘类芽孢杆菌LRS-1的大规模生产应用,以LRS-1固体发酵活菌数为指标,研究了麦麸和草炭基本基质配比、碳源、氮源、初始含水量以及发酵时间、接种量、种龄等条件对LRS-1菌株固体发酵效果的影响;同时,以平板抑菌率为指标,研究了温度和pH值对LRS-1抑菌稳定性的影响。结果表明:LRS-1的最优固体发酵条件为麦麸与草炭的比例为30∶20,大米添加量12%,小米添加量25%,初始含水量80%,发酵时间6 d,接种量30%,种龄72 h;LRS-1在30℃左右与中碱性环境中可以保持稳定的抑菌效果。

抗植物病原线虫的多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵培养基和发酵条件优化

多粘类芽胞杆菌KM2501-1可以有效抑制南方根结线虫对植物的危害,促进植物生长,具有良好的应用前景。采用正交实验和单因素实验分别对多粘类芽胞杆菌KM2501-1的发酵培养基和发酵条件进行了优化。结果表明,多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵培养基的最优配方为:可溶性淀粉3%、豆粕3%、氯化钙0.05%、氯化钠0.25%;最适发酵初始pH值为8.5,最适发酵温度为28℃。将多粘类芽胞杆菌KM2501-1在优化培养基中的发酵上清液稀释5倍后,作用根结线虫48 h的校正死亡率为87.15%,比优化前提高了61.61%;多粘类芽胞杆菌KM2501-1在优化培养基中发酵48 h后的芽胞数为2.5×10~8 cfu·mL^(-1),是优化前的6.25倍,芽胞率达到100%时发酵周期为48 h,优化效果十分显著。该研究为多粘类芽胞杆菌KM2501-1的中试和大规模发酵生产提供了基础数据。

甜瓜多种真菌病害拮抗细菌NBmelon-1的鉴定及其促生和生防效果

从甜瓜根部分离纯化获得一株多粘类芽孢杆菌NBmelon-1,探究其对甜瓜及甜瓜病害的影响。采用平板对峙法对拮抗菌株筛选鉴定,发现对甜瓜多种真菌病害的病原菌均有抑制作用,例如尖孢镰刀菌甜瓜专化型(Fusarium oxysporum)、黑点根腐病菌(Monosporascus cannonballus)、蔓枯病菌(Didymalla bryoniae)、层生镰刀菌(F.proliferatum)、亚洲镰刀菌(F.asiaticum)和链格孢(Alternaria alternata)等;采用苗期灌根的方法,发现NBmelon-1对甜瓜幼苗的生长具有促生作用,甜瓜幼苗的茎粗、叶片大小、鲜质量与对照相比均有显著提高;盆栽实验表明,其对甜瓜枯萎病具有良好的生防潜力,相对防治效果为52.76%,可很好地防治甜瓜枯萎病。

多黏类芽孢杆菌微生物絮凝剂的制备及其性能试验研究

研究了用筛选得到的一株多黏类芽孢杆菌L2019-1制备一种新型微生物絮凝剂(MBF)。结果表明:该絮凝剂的絮凝活性受溶液中的阳离子、溶液pH、温度等因素影响;在Ca^2+、Fe^3+或Al^3+存在条件下,絮凝活性较高;在高岭土悬浮液中,溶液pH=6.0、温度30℃条件下,絮凝效果较好;在含高岭土或活性炭无机悬浮液中及含纤维素或酵母的有机悬浮液中有絮凝活性;该絮凝剂主要由葡萄糖、半乳糖和半乳酸组成的酸性多糖组成,分子摩尔质量约为2.4×10^6 g/mol,有很好的絮凝性能,在污水处理中具有应用潜力。