基于高通量测序技术分析天津高温大曲微生物菌群多样性

以贵州高温大曲为对照,基于高通量测序技术对天津高温大曲微生物多样性进行分析。结果表明,与贵州高温大曲相比,天津高温大曲的细菌群落物种丰富度较大且多样性更高,而真菌群落相反。两个高温大曲样品的共有优势细菌属为海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)、枝芽孢杆菌属(Virgibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、糖多孢菌属(Saccharopolyspora),共有优势真菌属为热子囊菌属(Thermoascus)、嗜热真菌属(Thermomyces)、红曲霉属(Monascus)、曲霉属(Aspergillus)、丝衣霉属(Byssochlamys)。而天津高温大曲还含有葡萄球菌属(Staphylococcus)、链霉菌属(Streptomyces)两个特有优势细菌属,以及毕赤酵母属(Pichia)和根霉属(Rhizopus)两个特有优势真菌属。本研究结果初步揭示了天津高温大曲的微生物菌群结构,为后续天津高温大曲研究奠定基础。

浓香型白酒窖泥微生物群落及其风味成分研究进展

窖泥在浓香型白酒的生产过程中扮演着重要角色,其微生物群落种类、结构和代谢产物对酒体风味具有重要影响。为了揭示窖泥对浓香型白酒风味物质形成的影响,该文简述了窖泥微生物中的乳酸菌、己酸菌、芽孢杆菌及产甲烷菌,并综述了浓香型白酒中的挥发性风味物质,探讨了窖泥中的微生物菌群对浓香型白酒挥发性风味物质的影响。该研究有助于更深入地理解窖泥微生物群落对浓香型白酒风味特征塑造的作用,为酿酒行业工作者提供借鉴与参考。

基于纳米多孔硅Bragg反射镜免标记生物传感器的研究

构建一种基于多孔硅Bragg反光镜的免标记的纳米生物传感器,通过在纳米多孔硅上固定的适配子的特异性识别能力,检测溶液中四环素浓度。当适配子结合不同浓度的四环素溶液时,引起多孔硅Bragg反光镜内部有效折射率的变化,反射谱峰位进而发生变化。传感器的有效检测范围为1-200μg/L,检测限为1μg/L。

苦荞酒糟黄酮富集生产苦荞蒸馏酒的研究

苦荞富含生物类黄酮,但由于其沸点较高,作为原料酿造白酒时会残留在酒糟中。该研究通过苦荞和大米发酵制备苦荞蒸馏酒,采用单因素及正交试验优化了苦荞酒糟中黄酮类物质的提取工艺与纯化工艺,添加纯化的黄酮提取物到蒸馏酒中,并通过感官评价确定了富含黄酮的苦荞蒸馏酒配制方案。结果表明,超声提取苦荞酒糟黄酮最佳工艺为超声功率600 W、乙醇体积分数90%、料液比1∶30(g∶mL)、超声时间50 min,此工艺条件下总黄酮得率为0.9%,纯度为38.3%;大孔树脂纯化苦荞酒糟黄酮工艺条件为:pH=4,上样流速2 mL/min,上样质量浓度0.2 mg/mL,50 mL体积分数70%乙醇洗脱,洗脱流速11 mL/min,经此工艺制得苦荞酒糟黄酮提取物纯度为85.36%;苦荞蒸馏酒的最佳配制方案为:添加纯化的黄酮提取物至蒸馏酒中,使得总黄酮提取物含量为400~600 mg/L时,复配型苦荞蒸馏酒评分最佳。该研究优化工艺下可得较高纯度黄酮提取物,复配可得苦荞香明显、口感柔和、风味协调富含黄酮类物质的苦荞蒸馏酒。

铜绿假单胞菌噬菌体的分离鉴定及其控制生物被膜的应用研究

目的分离鉴定铜绿假单胞菌烈性噬菌体，研究噬菌体控制宿主菌形成生物被膜的效率。方法以铜绿假单胞菌临床菌株为指示菌，从不同环境样品中分离噬菌体；采用限制性内切酶图谱分析和宿主范围测定方法，对分离的噬菌体进行分类；利用透射电子显微镜对分离噬菌体进行形态学研究；以TJC729为指示菌，开展噬菌体控制生物被膜形成的应用研究。结果分别以14株铜绿假单胞菌临床分离菌株为指示菌，共分离得到13株烈性噬菌体，命名为C1～C13。利用限制性内切酶EcoR1分析结果表明，13株噬菌体基因组均为双链DNA，并可被分成8组；宿主谱测定结果显示，C1和C13、C6和C7、C9和C11分别具有相同的宿主范围，其余7株噬菌体的宿主范围各不相同。随机挑选噬菌体C1进行形态学研究，发现噬菌体C1头部具有二十面体结构，尾部较长且无收缩性尾鞘，属于长尾噬菌体科。生物被膜控制实验结果显示，混合噬菌体能够较好地抑制TJC729生物被膜的形成。进一步实验结果显示，噬菌体C1、C10和C12分别与生物被膜混合培养24h后，生物被膜的量分别下降到初始量的32．7％、57．6％、32．8％。结论分离了13株铜绿假单胞菌烈性噬菌体，它们能够显著抑制宿主菌生物被膜的形成，并对生物被膜造成一定程度的破坏，为控制铜绿假单胞菌引起的感染提供了一个新方法。

青芒果调味液的工艺优化研究及香气成分分析

以青芒果为原材料,采用冷凝回流方法得到粗样品芒果调味液。以调味液的香气成分5-羟甲基糠醛(5-HMF)的浓度作为提取工艺的评判标准,然后在粗样品中加入硅藻土澄清剂进行澄清脱色处理。通过单因素实验和正交实验确定了芒果香气调味液的最佳工艺条件为料液比1∶10、乙醇浓度60%、水浴温度65℃、回流时间4 h。然后采用GC-MS对其香气成分进行分析,鉴定出12种挥发性香气成分,最主要的香气成分有5-HMF、1,1-二乙氧基乙烷、糠醛和5-甲基呋喃醛等。该实验对新型调味液的研发具有重要意义。

FTIR-ATR法检测浓香型白酒贮存年份的研究

中国白酒的价值随着年龄的增长而增加,中国白酒的陈酿年份目前无法快速准确地检测出来。傅里叶变换红外光谱(FTIR)与衰减全反射(ATR)相结合是一种无需样品处理的检测方法。红外区域的FTIR-ATR(4000~650 cm)用该方法估算了中国浓香型基础酒的陈酿年份。实验建立偏最小二乘回归模型对FTIR-ATR光谱数据进行分析,通过对不同预处理方法建立的模型进行比较,得到了一个精度较高的陈酿年份回归模型(R^(2)=0.993,RPD=12.685)。研究证实FTIR-ATR可以有效预测浓香型白酒的陈酿年份,加快检测过程。

公共餐(饮)具大肠菌群污染状况及其菌型分类

对公共餐(饮)具中大肠菌群污染状况进行检测分析,并对大肠菌群阳性菌进行鉴定分型。结果显示:2012年、2013年检测的本单位公共餐(饮)具合格率分别为94.5%、98.6%,餐具消毒合格率符合国家卫生标准;从大肠菌群阳性结果中得到28株大肠菌群阳性菌,并对其菌类分型,共检出肺炎克雷伯菌14株,占50%;阴沟肠杆菌7株,占25.0%;弗劳地柠檬酸杆菌5株,占17.9%;大肠埃希菌2株,占7.1%,而肺炎克雷伯菌是公共餐(饮)具大肠菌群污染的主要型别。因此必须严格餐(饮)具消毒,预防食源性疾病的发生。

生淀粉酶产生菌的筛选和研究

利用透明圈法再经单菌分离纯化从土壤中筛到一株产酶为158U/mL的生淀粉酶产生菌TCCC451031,经16S rDNA鉴定为Paenibacillus属。最适发酵培养基:碳源为2%的玉米粉,最佳氮源为酵母粉与玉米浆混用比例为1∶2,用量为1%。最适发酵条件:35℃、pH值为7.0、转速160r/min,发酵5d酶活达312U/mL。该酶最适作用温度40℃,最适作用pH值为4.2,Ca2+、Mg2+、Zn2+对酶有一定的激活作用,Cu2+、Mn2+、K+、Fe2+、Ba2+对酶活有抑制作用。

木醋杆菌生产细菌纤维素发酵条件优化

以从中国普通微生物菌种保藏管理中心购买的木醋杆菌(CGMCC 1.1812)作为初始菌种,对液体发酵生产细菌纤维素的发酵条件进行了优化.结果标明,最佳培养条件为:70 g L1蔗糖、12 g L1酵母膏、28 g L1胰蛋白胨、2.7 g L1Na2HPO4、2 g L1KH2PO4、1 g L1柠檬酸钠、2 g L1MgSO4、pH6.0、于500 mL三角瓶50 mL装液量静置培养6 d.在此条件下进行培养,细菌纤维素干重产量可达9.678 g L1.并对其性质进行了研究,纤维素含水率在95%~98%之间,拉伸强度为1.91 MPa.

高产铁载体假单胞菌的筛选及其对铁氧化物的利用

筛选高产铁载体的微生物,研究铁载体的抑菌作用和对不溶性未定型铁氧化物(poorly crystalline iron hydroxides,PCIH)的利用。CAS法筛选高产铁载体菌株,采用琼脂扩散法和生长抑制测定铁载体的抑菌作用,利用16S r RNA基因序列比对鉴定分离菌株,并根据分离菌株的生长情况,确定铁载体对不溶性PCIH的利用。从土壤样品中共筛选到172株产铁载体的菌株,高产铁载体菌株13株,其中仅有菌株Z158的发酵液对金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、普通变形杆菌和副溶血性弧菌具有抑菌作用,抑菌率分别为51.3%、50.2%、37.1%和28.0%。比对该菌株的16S r RNA基因序列,确定Z158属于Pseudomonas aeruginosa。当不溶性的PCIH作为唯一可利用的铁源时,菌株Z158培养24 h的生物量比无铁条件下提高了46.1%。铜绿假单胞菌Z158分泌的铁载体能够抑制病原菌的生长,同时还能获取不溶性未定型铁氧化物PCIH中的铁元素。

乙醇对简单节杆菌TCCC 11037生长和细胞性质的影响

研究了乙醇体积分数对简单节杆菌TCCC 11037生长和细胞性质的影响。结果表明,随着乙醇体积分数的增大,菌体的延滞期延长,生物量和比生长速率下降,当乙醇体积分数为6%时几乎不能观察到明显的菌体生长;菌体形态随着乙醇体积分数的增大出现较明显的改变,当乙醇体积分数为8%时,细胞完整性明显破坏,胞浆大量外泄;菌体的耗糖能力随着乙醇体积分数的增大受到明显抑制,菌体生长到32 h时,对照组和3%乙醇添加组中的葡萄糖浓度由9.8g.L-1分别下降到2.2 g.L-1和5.6 g.L-1,6%乙醇添加组几乎没有明显的糖耗。利用Rh123法和FDA荧光法分别测定了乙醇体积分数对菌体跨膜电位和通透性的影响。结果表明,随着乙醇体积分数的增大,跨膜电位下降,细胞膜通透性提高,当乙醇体积分数为3%和6%时,跨膜电位分别下降了14.14%和24.58%,细胞膜通透性分别增加了6.58%和18.37%。

鲜牛奶中细菌的分离纯化及其药物敏感性分析

为了解鲜牛奶中细菌的分布情况及其对抗生素的敏感状况,实验对30份采自河北张家口地区某养殖场的新鲜无菌牛奶进行细菌分离鉴定,并分别用青霉素(16μg/ml)、氯霉素(32μg/ml)、克林霉素(4μg/ml)、红霉素(8μg/ml)、四环素(16μg/ml)、庆大霉素(16μg/ml)、环丙沙星(4μg/ml)、头孢噻吩(32μg/m)l进行药敏实验。结果显示30份牛奶样品中共分离得到111株菌,分别为葡萄球菌31株、沙雷氏菌14株、假单胞菌12株、芽孢杆菌11株、肠杆菌5株、不动杆菌4株、奇异变形杆菌3株、微球菌3株、巨球菌3株、肠球菌4株、其它菌21株。其中耐青霉素16μg/ml的为50株,耐氯霉素32μg/ml的为23株,耐克林霉素4μg/ml的为46株,耐红霉素8μg/ml的为37株,耐四环素16μg/ml的为38株,耐庆大霉素16μg/ml的是7株,耐环丙沙星4μg/ml的为8株,耐头孢噻吩32μg/ml的为40株。通过实验可知,细菌类型主要有葡萄球菌、沙雷氏菌、假单胞菌等;8种抗生素中,庆大霉素、环丙沙星、氯霉素的抑菌效果较好,而青霉素、克林霉素、红霉素、四环素、头孢噻吩的抑菌效果相对较差。

天津地区气单胞菌分离株的鉴定与多位点序列分型

【目的】研究气单胞菌菌株分类情况,并分析其致病性。【方法】采集环境样品和鱼类标本,分离并鉴定气单胞菌菌株,并运用多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)方法进行分类研究,利用PCR和测序方法分析毒力基因Aera、Hly、Aha1、GCAT和Nuc的分布。【结果】通过对分离菌株的16S rRNA基因进行分析,确认属于4种不同气单胞菌的7个分离株。发现所有菌株至少有1种毒力基因阳性,其中3株具有4种毒力基因。药物敏感实验显示,6株分离株对3种或3种以上抗菌素具有多重耐药性。最后,对看家基因gyrB、groL、gltA、metG、ppsA和recA进行分析,与MLST数据库中的等位基因序列比对,发现7株分离株均为新的不同的序列型(Sequence type,ST)。【结论】气单胞菌具有较高的遗传多样性。

枯草芽孢杆菌MB8儿茶酚型铁载体的合成与结构分析

【目的】对枯草芽孢杆菌MB8合成铁载体的条件及铁载体结构进行了研究。【方法】通过正交实验设计分析了铁载体合成的条件,采用质谱分析等技术对铁载体的结构进行分析。【结果】当甘油浓度为4%(mL/L),精氨酸浓度为1.5g/L,接种量为7%时,铁载体产量达到最大(SU=92.58%)。培养基中游离Fe^3+浓度的增加,铁载体产量逐渐下降;当Al^3+浓度为100μmol/L时,能够显著提高铁载体的合成。菌株MB8分泌的铁载体能够促进不溶性针铁矿的溶解,溶解速率比对照提高了6倍。最后,采用质谱分析等技术对菌株MB8分泌的铁载体结构进行了分析,结果显示MB8合成的铁载体与已知铁载体Bacillibactin结构相似。【结论】枯草芽孢杆菌MB8分泌的铁载体具有良好的抑菌作用、清除DPPH自由基的抗氧化能力和加速不溶性针铁矿溶解的能力。枯草芽孢杆菌MB8在多种领域可能具有较好的应用前景。

地衣芽孢杆菌高产2，3-丁二醇菌株的选育和发酵研究

目前2,3-丁二醇生产菌株大部分为致病菌,对人类健康和环境具有一定威胁。从牛奶样品中分离到1株产2,3-丁二醇的芽孢杆菌127-7,分析其16S rRNA基因序列,确定该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。进一步对菌株127-7进行紫外诱变,筛选耐受高浓度葡萄糖和高产乙偶姻的菌株。摇瓶发酵结果显示,突变株BL41的2,3-丁二醇产量较出发菌株127-7提高了41.1%。对发酵副产物分析发现,不控制发酵液pH可以显著降低乳酸产量,2,3-丁二醇产量在72 h达到81.4 g/L。进一步调整补糖策略,维持最低残糖浓度为30 g/L,菌株BL41产2,3-丁二醇83.4 g/L,最高产率为1.9 g/L·h,发酵时间缩短至46 h。结果表明,地衣芽胞杆菌BL41可以作为候选菌株,用于工业规模2,3-丁二醇的生产。

铜绿假单胞菌高产鼠李糖脂菌株的筛选

从多种来源筛选高产鼠李糖脂的菌株,并研究菌种发酵特性和鼠李糖脂产物的理化性质。采用CTAB平板初步筛选鼠李糖脂合成菌株,通过分析菌株的16S r RNA基因序列确定细菌种属,采用薄层色谱、红外光谱分析产物性质。结果显示,利用CTAB平板初筛获得163株阳性菌株,初步发酵确定10株高产细菌鼠李糖脂的产量为12.2-17.7 g/L,10株细菌均鉴定为铜绿假单胞菌。挑选产量最高的菌株B12,分别以甘油、菜籽油、花生饼粉或葵花籽饼粉为碳源进行发酵,发现菜籽油为合成鼠李糖脂的最佳碳源。进一步对比在35℃、37℃和40℃的发酵水平,发现37℃条件下鼠李糖脂产量最高,为26.8 g/L。最后,对鼠李糖脂发酵产物进行了初步纯化,并进行了薄层色谱和红外光谱分析。菌株B12能够合成较高水平的鼠李糖脂,可能成为工业生产的候选菌株。

细胞衰老相关基因MTMR2功能初探及相互作用蛋白的鉴定

过氧化氢(H2O2)诱导的细胞衰老在肿瘤形成中有重要作用,为进一步研究其内在机制,通过全基因组shRNA文库筛选出与之相关的MTMR2(Myotubularin-related protein 2)基因,并通过β-半乳糖苷酶染色试验证实其在H2O2诱导的细胞衰老中发挥重要作用。通过克隆质粒、表达纯化并结合质谱分析,发现了MTMR2的一个可能的重要相互作用蛋白14-3-3,并通过生化方法对两者的相互作用进行确认。

蛴螬酶法制备抗氧化活性肽

建立蛴螬多肽的制备工艺,探究多肽的抗氧化活性。采用酶法将蛴螬制备成蛴螬蛋白水解肽,以蛴螬多肽提取率及其总抗氧化能力为衡量指标,通过单因素试验确定了酶种类、酶虫比、底物浓度、水解体系pH值、酶解温度和时间对蛴螬多肽提取率及其总抗氧化能力的影响。通过正交试验优化蛴螬多肽提取率及其总抗氧化能力,获得最佳酶解工艺,即底物浓度5%、水解体系p H 7、酶解温度40℃。在此试验条件下,蛴螬多肽的提取率为14.21%,总抗氧化能力为0.752 mmol/L。

紫外诱变筛选低自溶高产2,3-丁二醇的地衣芽孢杆菌突变子

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)为GRAS菌株,可用于大规模生产2,3-丁二醇。地衣芽孢杆菌BL41细胞自溶现象严重,导致发酵过程中生物量下降,减少了2,3-丁二醇的生成。通过紫外诱变,在筛选平板上共获得61株自溶水平较低的突变子,采用肌酸比色方法,分析了突变子合成乙偶姻的水平。在摇瓶发酵中,突变子BL41-103、BL41-196和BL41-213的2,3-丁二醇产量较高。进一步采用四联发酵罐对上述突变子发酵水平进行测定,突变子BL41-196在发酵44 h时的2,3-丁二醇产量最高,为65.1 g/L,比出发菌株BL41提高了36.0%。