基于PCR-DGGE技术分析浓香白酒窖泥梭菌多样性

窖泥是浓香型白酒酿制过程中最主要的微生物源,窖泥中微生物的类型、丰度、新陈代谢活动等均对浓香型白酒品质产生很大的影响。为探究窖泥中梭菌微生物的多样性,利用窖泥理化结合聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术对10个窖泥样品中的梭菌群落及变化规律进行研究。结果表明,所选10个窖泥的理化参数均符合优质窖泥指标要求;在微生物层面,窖泥中检测到的梭菌在属水平上有:嗜碱菌属、丁酸弧菌属、梭菌属、喜热菌属、瘤胃梭菌属、粪球菌属、沉淀杆菌属(Sedimentibacter)、钙原杆菌属(Caldicoprobacter)、温带菌(Tepidimicrobium)、梯氏菌(Tissierella)、孢子菌(Sporanaerobacter)、硫酸盐还原菌属、鲁替孢菌属和梭状芽胞杆菌(Clostridiisalibacter)等,这些菌是优质窖泥的重要指示菌,可知窖泥中含有极其丰富的酿酒功能菌。揭示了可能在白酒酿造中起关键作用的梭菌菌群,在分子水平上为研究浓香型白酒提供了理论依据。

盐渍食用菌加工过程中厌氧亚硫酸盐还原梭菌污染状况分析

[目的]了解辽宁地区盐渍食用菌加工过程中厌氧亚硫酸盐还原梭菌的污染情况,以便进一步研究消除和控制该类细菌污染的方法。[方法]采用平板计数法对9家加工盐渍食用菌工厂的生产用原料级盐渍食用菌、加工用水、食盐、成品进行厌氧亚硫酸盐还原梭菌抽样检测。[结果]9家加工厂所用水样中均未检出该类细菌;4家企业加工用食盐中检出厌氧亚硫酸盐还原梭菌,其菌落数量在3.6～150cfu/g之间;9家加工厂的11个原料样品中有8个原料样品检出厌氧亚硫酸盐还原梭菌,菌含量在9.1～300cfu/g,3个成品盐渍食用菌中检出该类细菌含量在30～100cfu/g。[结论]盐渍食用菌加工过程中,可能会受到厌氧亚硫酸盐还原梭菌的污染,而污染源主要来自加工用原料级盐渍食用菌和食盐。

可再生原料发酵生产生物丁醇的研究进展

介绍了生物丁醇制造技术发展现状及产丁醇微生物及其代谢机制,简述了基于可再生原料生物丁醇制造工艺中存在问题及其应对策略,介绍了国内外针对可再生物料发酵生产生物丁醇的最新研究进展,最后展望了生物丁醇的未来发展前景。

二氧化氯控制盐渍食用菌中厌氧亚硫酸盐还原梭菌可行性分析

[目的]探讨将ClO2消毒剂应用于盐渍食用菌加工过程,以控制加工过程中污染菌,特别是抗逆力极强的厌氧亚硫酸还原梭菌的可行性。[方法]分别以产气荚膜梭菌标准菌株和野生菌株作为供试菌株,采用悬液定量杀菌试验、人工染菌模拟样品杀菌试验的方法观察ClO2杀菌效果;采用不同浓度的ClO2作用盐渍滑子蘑,研究其对盐渍食用菌感官的影响。[结果]悬液定量杀菌试验结果表明200～300mg/L的ClO2作用30min,对产气荚膜梭菌的芽胞的杀灭绝对值可达4以上。人工模拟样品实验结果表明,ClO2浓度在400mg/L,作用30min,杀灭绝对值可达到4以上。感官试验结果表明ClO2浓度低于300mg/L,对盐渍滑子蘑感官影响不大。[结论]ClO2消毒剂可应用于盐渍食用菌中,以控制和消除厌氧亚硫酸盐还原梭菌的污染。

产丁醇梭菌基因改造的研究进展

产丁醇梭菌作为丁醇发酵的主要生产菌,近年来成为研究的热点,而丁醇作为新型可再生能源,其优势远大于乙醇,因此,对产丁醇梭菌的基因改造研究具有重大意义。从关键基因、糖酵解途径和丁醇耐受性的角度出发,介绍了近几年来对产丁醇梭菌基因改造的研究进展。讨论了目前研究存在的问题,并对如何提高丁醇产量提出一些见解,旨为广大研究者提供新的思路。

产丁醇梭菌优化改造的研究进展

由于化石燃料资源的紧缺,木质纤维素生物质发酵生产丁醇作为可再生能源的开发备受各国的关注。然而,发酵生产丁醇的工业化进程受限于丁醇产量、产率及比例低等原因。菌种改良无疑是从根本上解决这一问题的重要策略。着重从理化诱变和基因工程两个方面就近年来国内外产丁醇梭菌改造的最新研究成果进行了相关的评述,进一步展望了菌种改造的发展方向。

益生元对婴儿生长及肠道菌群的影响

目的:探讨益生元GOS/lcFOS对婴儿生长及肠道菌群的影响。方法:健康足月儿140例,分别接受含有与不含有GOS/lcFOS的标准配方奶,观察他们在实验结束时的生长情况及大便特征,以及试验第四周时大便菌群的情况。结果:婴儿对GOS/lcFOS有良好的耐受性,试验组与对照组婴儿的生长情况相近,试验组大便次数多于对照组(P=0.031),并且前者的大便比后者的软。试验组大便梭菌属明显少于对照组(P=0.042)。试验组的大便双歧杆菌要多于对照组,不过差异无统计学意义(P=0.262)。试验组的大肠杆菌少于对照组,差异无统计学意义(P=0.312)。结论:婴儿对益生元GOS/lcFOS有良好的耐受性。GOS/lcFOS不影响婴儿的正常生长,并可抑制肠道梭菌属的生长。

麋鹿发生C型魏氏梭菌病

北京动物园麋鹿发生C型魏氏梭菌病。饲养环境:饲养场位于北京西北部昌平区明陵镇北,占地约13 hm^2,饲养麋鹿等30多种动物,麋鹿为半散养。流行特征:2011年1月5日发现多只麋鹿死亡,发病突然,临床症状不明显,连续5 d均有死亡,死亡率达75%,饲养场内其他动物没发病。尸体剖检:尸体肚胀,天然孔干净,胃、肠道胀气,小肠黏膜、心外膜下、肺等组织有颜色不均、大小不等的紫色斑点。病理组织学:心肌、脾、肾、胰腺、十二指肠等均表现充血、出血、坏死等炎性变化。病原特性:肠内容物涂片可见两端钝圆的杆菌,革兰氏染色阳性,厌氧培养有双层溶血环,病菌在电镜下呈棒状,可致小白鼠死亡,PCR检测为C型魏氏梭菌,对头孢曲松钠和头孢哌酮敏感。结论:依据上述检测结果,确认本次麋鹿发病是由C型魏氏梭菌引起。魏氏梭菌是条件致病菌,主要是毒素引起组织变化。调整好高能量饲料和纤维饲料的结构,提供好的环境,保证动物健康和减少发病。

外用药品的梭菌检查方法实验研究

目的:建立一种可行的梭菌检查方法,以替代中国药典规定的破伤风梭菌检查。方法:以厌氧培养和接触酶试验为主要方法,进行了6个品种28个批次产品的实验研究,评价方法的可行性。结果:梭菌检查方法简便、有效。

重组穿梭质粒pIMP1-eHER2/neu的构建及其生孢梭菌稳定转化株的筛选与鉴定

目的:制备人原癌基因HER2/neu的细胞外区域(ECD)基因修饰的重组生孢梭菌,为进一步研究其抗肿瘤作用奠定基础。方法:利用SOE-PCR将HER2/neu ECD基因连接到厌氧菌的内β1,4-葡聚糖酶的启动子和信号肽基因(eg-lAp)下游,构建融合基因eglAp-HER2/neu;将其插入大肠杆菌-厌氧菌穿梭质粒pIMP1,构建重组质粒;首先将重组质粒导入大肠杆菌DH5α内并进行鉴定;然后用电穿孔法将重组质粒导入生孢梭菌。利用红霉素抗性筛选重组生孢梭菌;采用菌液PCR鉴定阳性克隆。结果:酶切和测序结果显示,插入质粒pIMP1内的eglAp-HER2/neu融合基因序列及读框正确。菌液PCR结果表明,重组质粒pIMP1-eHER2/neu成功转化生孢梭菌;经过20多代抗生素压力筛选,重组生孢梭菌仍能稳定携带pIMP1-eHER2/neu。结论:成功制备了重组质粒pIMP1-eHER2/neu生孢梭菌的稳定转化株,为其进一步的抗肿瘤作用研究奠定基础。

重组大肠埃希菌-厌氧梭菌穿梭质粒pIMP1-eIL-12稳定转化生孢梭菌

目的近些年来,以厌氧芽孢梭菌作为实体瘤基因治疗载体的研究逐渐受到关注。文中用重组人白细胞介素-12(rhIL-12)基因重组大肠埃希菌(E.coli)-厌氧梭菌穿梭质粒pIMP1,并稳定转化生孢梭菌,为增强杀伤肿瘤细胞的研究提供基础。方法用SOE-PCR法将rhIL-12基因连到厌氧梭菌的内源性β1,4-葡聚糖酶(endo-1,4-glucanase,eglA)启动子和信号肽之后,构建融合基因eglAp-rhIL-12,将其插入pIMP1,构建重组质粒pIMP1-eIL-12;重组质粒首先在E.coli DH5α内进行鉴定,然后用电穿孔法转化生孢梭菌;利用红霉素抗性筛选阳性克隆,并提取质粒鉴定阳性克隆。结果酶切和测序结果表明插入到pIMP1内的融合基因eglAp-rhIL-12序列及读框正确;抗生素压力筛选和20多代随机质粒提取酶切鉴定结果表明重组质粒pIMP1-eIL-12已稳定转化生孢梭菌。结论成功获得重组质粒pIMP1-eIL-12及其生孢梭菌稳定转化株,为以后的抗肿瘤研究奠定了基础。

羽绒中亚硫酸盐还原梭状芽孢杆菌荧光PCR检测方法研究

现有标准对羽绒服装产品中亚硫酸盐还原梭状芽孢杆菌的检测存在检测周期长、结果缺乏确证手段等不足之处,需要建立更为快速准确的检测方法进行补充和完善。本研究建立了可用于亚硫酸盐还原梭状芽孢杆菌鉴定的实时荧光PCR检测方法,并对该方法的特异性和检出限进行了分析验证,结果显示建立的方法具有良好的特异性,检出限为20 CFU/m L。在50批次样品检测中,本研究建立的方法与国标检测方法具有较好的一致性,可以应用于羽绒服装样品的日常检测。

嗜热厌氧细菌Clostridium sp.EVA4菌株直接转化纤维素产乙醇的研究

用分离获得的嗜热厌氧纤维素降解细菌 Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐ ． Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株进行了直接转化纤维素产生乙醇的动力学、发酵最适条件及其影响因子的研究．结果表明， Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株在ｐ Ｈ６ ．２ ～８ ．９ ，θ４５ ℃～６０ ℃的范围内能直接转化纤维素滤纸产生乙醇，最适ｐ Ｈ 为７ ．５ ～８ ．０ ，最适θ为５５ ～６０ ℃． Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株能利用纤维素滤纸，纤维素粉 Ｗｈａｔｍａｎ Ｃ Ｆ Ｉ Ｉ，微晶纤维素，纤维素粉 Ｍ Ｎ３００ 和未经处理的玉米秆芯，甘蔗渣，水稻秸秆产生乙醇．乙醇浓度 ，纤维素降解率和培养基还原糖浓度均随培养时间延长而增大．不同的纤维素材料、ｐ Ｈ、θ、底物浓度、酵母粉含量、振荡、培养气相、外加 Ｏ２ 和乙醇等条件均能影响 Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株转化纤维素为乙醇的能力．最适条件下 Ｅ Ｖ Ａ４ 菌株利用１ ％ 纤维素滤纸培养１２０ ｈ 产乙醇浓度为１ １２３ ｍｇ／ Ｌ，纤维素降解率为５９ ％

辅酶依赖型和不依赖型甘油脱水酶的比较

实验比较源自肺炎克氏杆菌(K.pneumoniae)和丁酸梭状芽孢杆菌(C.butyricum)中的甘油脱水酶(GDHt)的辅酶依赖特性.采用生物信息学的方法,对两种酶的异同点进行分析,发现两种酶结构上相似性较低、亲缘性较远、分属于两个不同的家族.SMART数据库搜索结果表明,C.butyricum中不依赖辅酶的甘油脱水酶及其再激活酶,分别属于gly-Radical和Radical-SAM家族,多序列比对得到的一段富含半胱氨酸残基C**C**C的保守序列正是其共同特征.

浓香型酒醅中梭菌群落演替及其与理化性质的相关性分析

采用高通量测序和实时荧光定量PCR技术解析了浓香型酒醅发酵过程中梭菌纲细菌群落多样性、组成及演替规律,并对酒醅梭菌群落及其理化因子进行了冗余分析(redundancy analysis,RDA)和Pearson相关性分析。结果表明,梭菌的多样性和相对丰度在发酵第7天最低,45 d达到最高。供试样品中梭菌群落由1个目、13个科和39个属组成,其中Caproiciproducens(己酸菌属)和Clostridium_sensu_stricto_1(狭义梭菌属1)是主要的菌属,均呈现先减少后增加再减少的趋势。RDA结果表明,理化因子的贡献率依次为温度(45.5%)>含水量(17.8%)>铵态氮(11.0%)>还原糖(10.3%)>乙醇(8.0%)>pH(5.2%)>总酯(1.5%)>总酸(0.6%),温度与梭菌群落结构呈极显著关系(P<0.01)。Caproiciproducens、Fonticella、Anaerofilu与总酸呈显著正相关(0.01<P<0.05),与含水量呈极显著正相关(0.001<P<0.01)。此外,含水量与Butyrivibrio_2(丁酸弧菌属)具有更强的相关性(0.0001<P<0.001),温度与相对丰度前10种梭菌均呈负相关。该研究丰富了浓香型白酒发酵过程中对梭菌群落及其影响因素的认识,为发酵过程中梭菌群落的调控提供了理论支撑。

木质纤维素预处理衍生抑制物对产溶剂梭菌的胁迫机制及解抑制策略研究

产溶剂梭菌利用木质纤维素类生物质生产丁醇等液态燃料,是缓解当前能源紧缺、温室气体过量排放的有效途径之一。预处理操作是木质纤维素生物转化的关键步骤,而在此过程中衍生的一系列发酵抑制物是限制其高效/高值转化的主要瓶颈;了解木质纤维素在不同预处理条件下的抑制物衍生特征、解析产溶剂梭菌对该类物质的胁迫响应机制,并建立高效的解抑制工程策略,是实现梭菌高效合成生物丁醇的关键。基于此,首先,介绍多种预处理工艺的优缺点及衍生抑制物种类和质量浓度特征,其次,阐述产溶剂梭菌对主要预处理抑制物的胁迫响应机制,并重点介绍各类高效的解抑制工程策略。最后,展望了木质纤维素高效转化生产燃料的发展趋势,探讨包括应用人工神经网络辅助的预处理工艺优化、基于适应性实验室进化策略和合成生物学等技术手段强化菌株耐受抑制物的鲁棒性能等研究方向。本文将为木质纤维素资源转化和生物丁醇的高效生产提供借鉴。

细菌疗法在肿瘤临床治疗中的进展及应用

由于肿瘤及其微环境的复杂性,传统的癌症疗法存在严重局限,如药物响应性差、不良反应大、药物难以到达肿瘤深部、肿瘤易复发等。近年来,细菌介导的癌症免疫疗法以其独特的优势正引起人们的关注。该类细菌优先在肿瘤的缺氧区定植,通过重塑肿瘤免疫微环境、激活抗肿瘤免疫等多种机制杀伤肿瘤细胞。在此基础上,通过遗传工程技术构建重组抗肿瘤菌株,靶向肿瘤并在肿瘤核心区分泌治疗性蛋白或核酸药物,或与其他抗癌疗法联用,有望成为种新的癌症治疗策略。本文围绕已开展临床实验的抗肿瘤细菌,介绍不同抗肿瘤细菌的研究进展及其临床应用现状,为肿瘤的细菌免疫治疗提供新思路。

PCR-DGGE技术分析人工无机窖泥梭菌多样性

为明确人工无机窖泥发酵过程中的梭菌群落多样性,利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术对窖泥样品中的梭菌群落结构及变化规律进行研究。结果表明,窖泥样品中含有丰富的梭菌资源,主要有梭菌属(Clostridium)、丁酸弧菌属(Butyrivibrio)、罗氏菌属(Roseburia)、醋弧菌属(Acetivibrio)、Alkalibaculum、Gracilibacter、Anaerocolumna、Sporanaerobacter、Sedimentibacter、互营球菌属(Syntrophococcus)、厌氧醋菌属(Acetoanaerobium)、真杆菌属(Eubacterium)以及巨型球菌属(Megasphaera)。经过发酵,大部分梭菌都能在窖泥中生长。梭菌属、丁酸梭菌、真杆菌是发酵过程中的优势菌,对窖泥的特性起重要作用。人工窖泥发酵过程中多样性指数呈下降后螺旋上升的变化过程,菌群有一定的亲缘性,菌落结构变化较小。

浓香型酒醅中活性梭菌群落多样性及其与挥发性有机酸代谢的关联性

为探索浓香型白酒发酵酒醅中具有转录活性的梭菌群落及其与挥发性有机酸代谢的相关性,采用宏转录组学技术和气相色谱-质谱法对酒醅中活性梭菌群落的组成、演替、功能以及挥发性有机酸种类进行了分析。结果表明:梭菌群落由6个目、27个科及148个属组成,其中包含1个优势菌科Heliobacteriaceae;梭菌群落的平均相对丰度在发酵15 d时达到最高,其变化规律可将酒醅发酵分为前期(3~7 d)、中期(7~25 d)和后期(25~60 d)3个阶段。相对含量从高到低排名前10的属与乙酸、丁酸和己酸等8种挥发性有机酸呈现不同程度的相关性。KEGG功能注释表明供试酒醅中梭菌主要参与碳水化合物代谢、翻译和能量代谢等过程,其中来自12种可鉴定属及不可鉴定的属的25个基因和22种碳水化合物酶参与到乙酸和丁酸的合成途径中,其相关基因在发酵45 d时具有最大的表达量,其中Clostridium(梭菌属)是主要的贡献菌。研究旨在进一步阐明浓香型酒醅复杂微生态体系中活性梭菌群落的组成和功能,为揭示浓香型白酒固态酿造机理提供基础数据和理论支撑。

检测水中亚硫酸还原厌氧梭菌孢子的培养液富集法

水体中亚硫酸盐还原菌的孢子,能在水中生存较长时间,容易在水池或管道中滋生,产生黑臭,可作为水体长期或周期性污染的一种指示。但目前国内尚无测定该菌的完整方法。作者建立了一种比较适合我国国情的测定方法,以国产蛋白陈替代胶胨型肉水解液,结果阳性特征明显,精密度、重现性均较好。