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2024,51(7):2271-2279, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230993
Abstract:
IgA肾病(Immunoglobulin A nephropathy,IgAN)是一种多种机制共同参与免疫介导的肾小球疾病，是世界上最常见的原发性肾小球疾病。此外，许多疾病与IgAN的发生和进展相关(如炎症性肠病、肝炎及HIV病毒感染、干燥综合征等)，被称为继发性IgAN。目前IgAN被广泛接受的发病机制是“多重打击学说”，该学说中IgAN发病的“扳机点”即为黏膜微生态失调导致的屏障功能破坏及免疫异常。肠道黏膜作为人体黏膜系统的重要组成部分，越来越多的研究表明肠道微生态失调、黏膜屏障功能受损及免疫调节异常在IgAN的发生发展中有重要作用，与此相关的治疗靶点也是目前的研究热点。本文就目前肠道微生态与肠黏膜免疫在IgAN发病机制中作用的研究进展进行综述，以期为未来从肠道微生态及免疫功能角度寻找IgAN新的治疗靶点提供思路。
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2024,51(7):2280-2288, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230775
Abstract:
衣原体是介于病毒和细菌之间的一类原核型微生物，严格在真核细胞内寄生，具有独特的发育周期。基于胞内生长的特性，衣原体能与宿主细胞内多种细胞器发生相互作用以促进自身生存和繁殖。线粒体是细胞内的多功能细胞器，不仅是细胞的代谢中枢和能量工厂，还涉及调控多种生物学过程，在抗菌防御过程中发挥着重要作用。衣原体感染与线粒体存在紧密联系，研究表明衣原体严格依赖宿主细胞线粒体代谢获取能量，并通过改变线粒体蛋白质组成影响线粒体功能，参与调控线粒体动力学、凋亡、活性氧等多种途径。本文就衣原体与宿主细胞线粒体之间的相互作用机制进行综述。
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2024,51(7):2289-2300, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230853
Abstract:
产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎，以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤，导致感染动物的生产效能下降，还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细胞膜上形成孔道，导致内容物的异常释放，从而损伤细胞，其中髓鞘和淋巴细胞蛋白(myelin and lymphocyte,MAL)是ETX发挥毒性效应的特异性受体。目前ETX的防治手段有限，仅适用于动物的粗制疫苗，适用于人类的疫苗仍在研发之中，并且潜在治疗药物在探索中。近年来，研究者在ETX的成孔机制、特异性受体、疫苗和治疗药物的研究方面取得了较多的进展。本文对上述几个方面进行综述，旨在为ETX的进一步研究提供有价值的参考。
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2024,51(7):2301-2311, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230840
Abstract:
随着抗生素的广泛使用，多重耐药细菌问题日益严重，对公共卫生构成了严重威胁。基因敲除技术作为一种精准干预细菌基因的方法，在解析多重耐药细菌的机制和寻找新的治疗方法方面展现出巨大的潜力。本文旨在综述基因敲除技术在多重耐药细菌研究中的应用进展。通过深入研究，我们发现基因敲除技术不仅能够帮助研究人员更好地理解多耐药细菌的耐药机制，还能为发现新的药物靶点提供重要线索。我们还探讨了基因敲除技术的优势和限制，并提出了一些可行的解决方案。基因敲除技术的进一步优化和与其他生物技术的结合将为解决多耐药细菌问题提供更为有效的策略。同时，我们也期待着基因敲除技术能在临床实践中得到更广泛的应用，为多重耐药细菌的治疗提供新的可能。
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2024,51(7):2312-2325, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230819
Abstract:
我国北方地区是农业生产主产区，每年产生大量秸秆废弃物。秸秆中富含的木质素、纤维素和半纤维素形成复杂的三维结构导致降解困难。采收季后的秋冬季时间长、气温低，进一步增大秸秆降解难度。开发低温菌剂提高秸秆降解效率至关重要。常见的低温秸秆降解菌包括细菌和真菌。其中，真菌木质素降解能力强；尽管细菌木质素降解能力不强，但对低温耐受性强。秸秆降解由多种酶系协同参与导致单一菌株很难降解完全，复合菌在秸秆降解过程中发挥着重要的作用。通过自然筛选、人工复配和温度梯度适应等技术，筛选获得耐低温的复合菌。本综述为进一步开发高效秸秆降解菌剂、促进低温条件下秸秆类农业废弃物资源化利用提供技术参考。
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2024,51(7):2326-2336, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230482
Abstract:
肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是临床引起感染的常见病原菌之一，常引发肺炎、尿路感染和细菌血症等。近年来，肺炎克雷伯菌的异质性耐药相关研究相继被报道。异质性耐药是指同一菌株中同时存在对某种抗生素耐药和敏感亚群的现象，由于其表型和遗传不稳定，至今尚无标准、低成本和高效的检测方法。本文对肺炎克雷伯菌异质性耐药进行综述，阐明了异质性耐药的定义和检测方法，并结合本团队在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)异质性耐药方面的研究工作，深入剖析了肺炎克雷伯菌的异质性耐药机制。本文为全面了解肺炎克雷伯菌异质性耐药机制、优化临床抗菌药物的使用和治疗肺炎克雷伯菌感染提供参考。
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2024,51(7):2337-2352, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230781
Abstract:
肠道微生物在孤独症谱系障碍(autism spectrum disorders,ASD)中的作用正受到越来越多的关注，并可能成为未来ASD治疗的一个重要方向。研究表明，ASD患者的肠道微生物群落与健康人存在差异，包括菌群相对丰度和多样性等方面。这些微生物可通过微生物-肠-脑轴的多种途径影响神经系统的发育和功能，进而影响ASD患者的行为和认知能力。因此，调节肠道微生物群可能是一种有效的ASD治疗方法。目前已有研究探讨了利用益生菌、粪菌移植等方法治疗ASD的效果并取得了初步的进展，但仍需要更多的研究来确定最佳的治疗策略、长期疗效和安全性。
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2024,51(7):2353-2367, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240010
Abstract:
【背景】近年来，新疆的一些盐湖和盐碱地如艾比湖、七角井盐湖和罗布泊等地不断有新的放线菌菌株被发现，而达坂城盐湖土壤分离放线菌的相关报道较少。【目的】研究新疆达坂城盐湖土壤中可培养放线菌的多样性并进行酶活性筛选，以期发现新的药用微生物资源，为新抗生素的发现奠定基础。【方法】采用纯培养分离技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析研究达坂城盐湖土壤中可培养放线菌的多样性；采用PCR检测分析pksI、pksII、nrps和aph这4种抗生素合成相关基因的分布；利用琼脂块扩散法进行抗菌活性初筛；以9种酶活底物为指示物，结合琼脂块扩散法对可培养的放线菌进行功能酶活性筛选。【结果】从达坂城盐湖的14份土壤中共分离到65株放线菌，隶属于5个目5个科9个属，其中2株放线菌为潜在新种，优势菌属为链霉菌属(streptomyces)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)；抗生素功能基因筛选出较为丰富的与抗生素合成相关的基因；筛选到一株对革兰氏阳性、革兰氏阴性及真菌都有拮抗效果的菌株D21E05；达坂城盐湖土壤中含丰富的产蛋白酶、脂酶、过氧化氢酶、纤维素酶和淀粉酶等生物活性酶的菌株。【结论】达坂城盐湖土壤中含有较为丰富的药用放线菌资源，具有从中发现放线菌新物种和新抗生素的潜力。
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2024,51(7):2368-2380, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230811
Abstract:
【背景】食用菌在自然状态下进行富硒培养难以达到硒营养强化的国家标准。【目的】通过紫外诱变技术筛选对硒具有高效富集和转化能力的菌株，以提高其硒含量，为富硒食用菌营养强化剂的产品开发奠定基础。【方法】通过硒抗性筛选，确定诱变的出发菌株，对其紫外辐照诱导发生变异，并根据菌丝生长速率、子实体生物学效率、总硒和有机硒含量综合评估诱变菌株的优良特性。【结果】在硒浓度100 mg/kg和120 mg/kg的袋料栽培基质中诱变菌株120-5菌丝的生长速率分别为1.27 cm/d和1.19 cm/d，子实体总硒量分别为199.77 mg/kg和224.15 mg/kg，有机硒量分别为198.83 mg/kg和223.56 mg/kg，占总硒量99.53%和99.74%，其硒含量均达到了富硒食用菌营养强化剂的国标要求。出发菌株qiu-2020在硒浓度100 mg/kg和120 mg/kg基质中的菌丝生长速率分别为1.02 cm/d和0.88 cm/d，在120 mg/kg时，总硒量最高达166.53 mg/kg，仍低于国标要求。诱变菌株和出发菌株的子实体生物学效率在硒浓度120 mg/kg时分别为92%和77%，两菌株的子实体农艺性状未发生变化。全基因组重测序分析表明，菌株120-5在基因组上发生了单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)、插入或缺失(insertion-deletion,InDel)以及基因组结构变异(structure variation,SV)。【结论】菌株120-5在基因组信息上发生了有效突变，而且表现出强大的富硒能力，可以作为硒营养强化的目标菌株。
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2024,51(7):2381-2410, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230799
Abstract:
【背景】以植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)为核心的微生物肥料是实现农业可持续发展的重要途径。【目的】以前期获得的一株可显著促进水稻生长的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) FH-1为研究对象，运用盆栽试验和高通量测序技术，在时空尺度上系统研究了其在复杂土壤系统中的演变规律及其促进水稻生长的微生物生态学机制。【方法】将贝莱斯芽孢杆菌FH-1接种水稻盆栽，在时间和空间尺度分别采取水稻和根际土壤样品，利用直尺和天平测定水稻的株高和植株干重。提取根际土壤DNA后，利用16S rRNA基因扩增子测序解析水稻根际土壤的微生物群落组成，进一步使用Spearman相关统计分析研究水稻-微生物之间的相关性。【结果】接种后第0天，处理组(F)与对照组(CK)间水稻无显著差异。随着时间推移，F组对水稻的促生效果越来越明显。接种后第20天F组中水稻株高和干重分别比CK组高6.02%和12.52%(P<0.05)。前期(接种后5–10 d)贝莱斯芽孢杆菌FH-1在地下0–3 cm土壤中的定殖丰度高于地下3–6 cm 1.19%–2.64%，通过富集地下0–3 cm土壤中的Kineosporiaceae、Chitinophagales等物种和延胡索酸呼吸(fumarate respiration)等功能，以及地下3–6 cm土壤中的Bacillaceae、Phycisphaerae等物种和nitrate ammonification等功能促进水稻生长。后期(接种后15–20 d)贝莱斯芽孢杆菌FH-1在地下0–3 cm土壤中的定殖丰度高于地下3–6 cm 134%–139%，通过富集地下0–3 cm土壤中的Bacillus、Ilumatobacteraceae等物种和xylanolysis功能，及地下3–6 cm土壤中的Acidimicrobiia、Mycobacterium等物种和respiration of sulfur compounds功能促进水稻苗早期生长。【结论】在土壤生态系统中，贝莱斯芽孢杆菌FH-1通过调控特定时空位点的微生物群落结构和功能促进水稻苗的早期生长。
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2024,51(7):2411-2422, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230837
Abstract:
【背景】前期研究表明，从国内仅在天山北坡分布的德兰臭草(Melica transsilvanica)中分离得到内生真菌Epichloë guerinii SC012，是一种与禾草共生的香柱菌(Epichloë)。【目的】研究内生真菌Epichloëguerinii与宿主德兰臭草抗病性的相互关系。【方法】体外纯培养条件下内生真菌与4种常见植物病原菌的对峙试验和病原菌侵染宿主的盆栽试验。【结果】平板对峙试验中，分离自德兰臭草的一株内生真菌Epichloëguerinii对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、链格孢菌(Alternaria tenuis)和禾谷炭疽菌(Colletotrichum cereale)均有抑制作用，抑制率分别为57.39%、26.30%和20.92%，且内生真菌发酵液也可有效抑制这3种病原菌的生长，抑制率分别为64.94%、32.93%和15.61%，2种体外培养试验中内生真菌对镰刀菌(Fusarium sp.)生长无影响；盆栽试验中，与Epichloëguerinii共生可以有效降低宿主德兰臭草在立枯丝核菌、链格孢菌和禾谷炭疽菌侵染下的病情指数，相对防效分别为36.61%、16.01%和21.87%，除可降低立枯丝核菌发病率外，对降低其余病原菌侵染下的发病率并无显著作用。带内生真菌(E+)与不带内生真菌(E‒)的德兰臭草植株除在镰刀菌侵染下苯丙氨酸解氨酶(phenylalnine ammonialyase,PAL)活性无显著差异外，E+植株的多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)与PAL活性在各组试验中均显著高于E‒植株(P<0.05)。【结论】内生真菌Epichloëguerinii能提高宿主德兰臭草对一些特定病原菌的抗性，但对不同病原菌的抗性存在差异，这为利用禾草内生真菌进行生物防治或是抗性育种提供了依据。
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2024,51(7):2423-2434, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230849
Abstract:
【背景】促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是真核生物的重要信号分子，介导细胞增殖、分化、细胞凋亡和对外界的应激反应。【目的】研究草菇(Volvariella volvacea)Vvmapk基因功能并进行开发应用。【方法】在Vvpgd强启动子驱动下在球孢白僵菌(Beauveria bassiana)中过表达Vvmapk基因，检测过表达菌株在生长发育、逆境胁迫和毒力方面的变化。【结果】过表达Vvmapk基因的球孢白僵菌生长速度较野生型并未改变，但色素积累和分生孢子的产量显著增加；在热、盐和紫外胁迫下，分生孢子的萌发率显著升高；对大蜡螟(Galleria mellonella)的杀虫能力增强，但对腐皮镰刀菌(Fusarium solani)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌效果却减弱。进一步研究发现：过表达菌株中与分生孢子发育相关的BbbrlA、BbabaA和BbwetA基因表达上调。【结论】草菇VvMAPK正调控球孢白僵菌色素生成、分生孢子产量及对胁迫环境的抗性。本研究为草菇的基因功能研究和应用奠定了理论基础。
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2024,51(7):2435-2449, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230852
Abstract:
【背景】假单胞菌(Pseudomonassp.) Z9是引起草菇黄斑病的病原，称之为草菇黄斑病菌，但其致病机制尚未明确。【目的】研究草菇黄斑病菌侵染草菇后的差异代谢物及代谢通路，为认识其致病机制提供依据。【方法】以被病菌侵染前后不同时间的草菇子实体为材料，测定其细胞膜透性的丙二醛(malondialdehyde,MDA)和相对电导率的变化，以及活性氧代谢相关酶即超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的活性变化，同时利用非靶向代谢组学探究菌株Z9侵染草菇24 h后的代谢物差异。【结果】接种病菌48 h内的草菇MDA含量随时间延长呈上升趋势，且均显著高于CK组(P<0.05)；CAT和SOD活性随时间延长逐渐上升，24 h时达到峰值，PPO活性则先下降后上升；两组处理草菇相对电导率均呈先上升后趋于稳定的趋势，12 h后趋于稳定；草菇两组样本间的代谢物差异显著，共筛选并鉴定出131个差异代谢物。KEGG通路富集分析发现差异代谢物主要富集在氨基酸代谢途径，其中色氨酸代谢和酪氨酸代谢是差异代谢物富集最多的通路。丁香酸是草菇被黄斑病菌Z9侵染后含量增加最大的代谢物，其计算变量投影重要度(variable important for the projection,VIP)值达1.355 6。【结论】草菇受黄斑病菌侵染后细胞膜被持续过氧化；推测草菇通过产生丁香酸清除由Pseudomonas sp.Z9刺激产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)来避免细胞氧化损伤，酪氨酸代谢途径是病原侵染草菇产生病斑的一个重要代谢途径。
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2024,51(7):2450-2462, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230835
Abstract:
【背景】由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)引起的辣椒白绢病和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病，严重影响了辣椒的产量及品质。【目的】获得两种辣椒病害的高效拮抗生防细菌，为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】从前期保存的微生物资源库中筛选到一株对两种病原菌均有良好抑制效果的菌株SEC-197。对菌株进行形态、生理生化和分子鉴定，分析其产胞外酶和植物促生特性，通过PCR扩增检测抑菌促生相关基因，并进一步通过盆栽试验评价该菌株的生防效果和促生作用。【结果】菌株SEC-197对齐整小核菌和辣椒疫霉的平板抑制率分别为76.59%±0.59%和74.85%±0.35%。经鉴定菌株SEC-197为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)，该菌株可以形成生物膜，并且具有分泌蛋白酶、纤维素酶、溶解有机磷和无机磷、产铁载体以及固氮的能力，经测定菌株具有srfAB、fenB和ysnE等抑菌促生基因，盆栽试验显示该菌株对辣椒白绢病和辣椒疫病的防效分别达72.08%和70.42%，且该菌株发酵液能显著提高辣椒植株的茎宽、鲜重和干重等生长指标。【结论】菌株SEC-197对辣椒白绢病和辣椒疫病均具有显著的拮抗活性且促生效果良好。该研究结果为辣椒的生产应用提供了理论依据与试验基础。
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2024,51(7):2463-2474, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230780
Abstract:
【背景】棉花黄萎病具有棉花“癌症”之称，对棉花的产量和纤维质量造成较重危害，生物防治以绿色安全等优点成为防治棉花黄萎病应用领域的重点研究内容，因此开发新的生物菌剂防治棉花黄萎病对棉花生产工作具有重要意义。【目的】通过对具有拮抗棉花黄萎病菌作用的放线菌KF-43-1进行初步鉴定及生理生化测定，明确最佳使用方式，为开发新的防治棉花黄萎病生物菌剂提供支持。【方法】对菌株KF-43-1进行分子鉴定，观察其形态特征及生长特性，测定菌株KF-43-1对病原真菌的抑菌效果，明确菌株KF-43-1的生理生化特性，验证放线菌KF-43-1不同使用方式对棉花黄萎病的田间防治效果。【结果】培养特征和显微特征及分子鉴定结果将菌株KF-43-1鉴定为白浅灰链霉菌(Streptomyces albogriseolus)；菌株KF-43-1对病原菌V991抑制效果达到82.05%，防效高于放线菌5406，对尖孢镰刀菌萎蔫专化型ST89抑制效果达到25.81%，低于放线菌5406的防效；菌株KF-43-1无荧光反应，能够使明胶液化、淀粉水解、甲基红试验阳性、可以产生黑色素，不具备分解纤维素的能力，菌株KF-43-1在pH 7.0-8.0时生长情况良好，在盐浓度为2%的高氏一号培养基上生长受到抑制并表现出一定的耐盐性，使用拮抗菌KF-43-1菌液制作种衣剂对棉花黄萎病的防效高于离心液包衣和离心液叶面喷施，说明拮抗菌KF-43-1在土壤中定殖后对棉花黄萎病暴发具有更好的抑制效果。【结论】棉花黄萎病拮抗放线菌KF-43-1作为一种新型生防菌，可为开发防治棉花黄萎病的生物菌剂提供生防菌资源，具有良好的开发价值和应用价值。
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2024,51(7):2475-2485, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230857
Abstract:
【背景】药用植物蜘蛛香(Valeriana jatamansi Jones)有着悠久的用药历史，应用广泛，然而关于蜘蛛香内生真菌及其根际土壤真菌群落多样性方面的研究尚未见报道。【目的】探究蜘蛛香不同组织部位内生真菌及根际土壤真菌多样性及结构类群，为蜘蛛香真菌资源的开发与利用奠定基础。【方法】基于真菌rRNA基因ITS1区，应用Illumina Miseq PE250高通量测序技术测定蜘蛛香根、茎、叶内生真菌和根际土壤真菌，并结合生物信息学分析蜘蛛香内生真菌和根际土壤真菌群落结构。【结果】蜘蛛香根、茎、叶、根际土壤4个样品共获得1 776 731条有效序列，7 399个OTU，分属于17门65纲146目331科767属1 269种；这4个样品中，真菌丰富度排序为根际土壤>茎>根>叶，多样性为根际土壤>茎>叶>根。这4个样品共有的OTU为192个，特有的OTU排列呈现根际土壤>茎>根>叶。在门水平上，根、茎、叶内生真菌和根际土壤真菌群落的优势菌均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)；在属水平上，汉纳氏菌属(Hannaella)为叶和茎中的优势菌属，小不整球壳属(Plectosphaerella)为根中的优势属，根际土壤中未分类的真菌(unclassified_fungi)占比较高。真菌网络关系显示，每个属在平均丰度上存在一个甚至多个与其存在关联的属，大多数属间存在正相关关系。【结论】蜘蛛香中存在较为丰富的真菌资源，且不同组织器官内生真菌和根际土壤真菌群落组成存在明显差异。本研究探讨了药用植物蜘蛛香内生真菌和根际土壤真菌的生物信息，为蜘蛛香的资源保护及真菌资源的开发利用提供了理论依据。
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2024,51(7):2486-2493, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230957
Abstract:
【背景】沙门氏菌(Salmonella)是重要的人畜共患病原菌，可通过禽类及其产品传播给人类，对人类健康造成威胁。了解市售禽肉中沙门氏菌病原学特征及耐药情况，对公共卫生具有重要意义。【目的】了解2022年辽宁省市售禽肉中沙门氏菌的污染状况、血清型分布、药物敏感性及分子流行特征情况，探讨不同血清型与多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)、耐药性之间的关系。【方法】依据GB 4789.4—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验沙门氏菌检验》检验方法对收集的样品进行检测及生化实验鉴定，采用玻片凝集法进行血清学实验，用微量肉汤法对菌株进行药物敏感性试验，使用BioNumerics 7.6软件对药敏结果、MLST分型结果进行分析。【结果】53株沙门氏菌包含11种血清型，以肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)为主。药物敏感性分析中，沙门氏菌对萘啶酸(nalidixic acid,NAL)的耐药率最高，为92.5%(49/53)，共发现有25种多重耐药谱，总耐药率为66.0%(35/53)，在耐药基因分析中，四环素类耐药基因tetC携带率最高为45.3%(24/53)。根据7种管家基因的序列沙门氏菌被分为10个ST型别和1个未分型型别。【结论】辽宁省市售禽肉沙门氏菌的污染率较为严重，血清型多样化，整体耐药水平较高，多重耐药情况严重，应加强对禽类规范化养殖。
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2024,51(7):2494-2507, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230809
Abstract:
【背景】金黄色葡萄球菌作为一种常见的食源性致病菌，能够对食品安全和人类健康造成危害。化学防腐剂虽然能有效抑制食源性致病菌的生长，但也对人体健康和环境造成一定的威胁。【目的】为了进一步开发应用植物源抑菌剂，研究水飞蓟素对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) ATCC 25923的抗菌机制。【方法】通过测定碱性磷酸酶活性、β-半乳糖苷酶活性和PI染色研究水飞蓟素对细菌壁膜结构的影响，通过DNA电泳、测定细菌DNA和蛋白质浓度探究水飞蓟素对细菌生物大分子的影响，同时研究水飞蓟素对多糖黏附素(polysaccharide adhesin,PIA)的合成、细菌生物膜内细菌、成熟生物膜中蛋白质和多糖的影响，使用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometry,FT-IR)分析细菌成分的变化，阐明水飞蓟素对金黄色葡萄球菌ATCC 25923抗菌机制的多样性。【结果】水飞蓟素对金黄色葡萄球菌ATCC 25923的最低抑菌浓度(MIC)为0.5 mg/mL，可以通过破坏细菌的膜结构降低DNA和蛋白质的含量，抑制生物膜中PIA的合成，破坏成熟的生物膜成分，从而达到抑制细菌生长的目的。【结论】水飞蓟素能够从多方面抑制金黄色葡萄球菌的生长，可为植物源天然产物的进一步应用提供理论基础。
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2024,51(7):2508-2520, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230838
Abstract:
【背景】单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)是重要的人畜共患致病菌，家畜禽携带的Lm沿屠宰和销售产业链逐级放大传播，给消费者的身体健康造成严重影响。【目的】建立和应用绿色高效的减菌技术，用于控制肉鸡产业链中Lm污染。【方法】选用乳酸、柠檬酸作为复合有机酸消毒剂，通过响应面法确定乳酸和柠檬酸联合使用的最佳杀菌条件，在屠宰场中进行初步应用，并对复合有机酸的杀菌机制进行探究。【结果】最佳杀菌条件为：乳酸含量0.98%，柠檬酸含量0.72%，作用时间3.6 min。使用该条件可有效减少鸡肉表面99%以上的Lm，延长鸡肉货架期，并能明显降低肉鸡屠宰场预冷环节、分割环节中刀具和肉鸡胴体表面Lm的分离率。复合有机酸能显著抑制Lm毒力相关基因表达，降低Lm生物膜形成，破坏细菌结构。【结论】经响应面法筛选得到的复合有机酸能在短时间内有效减少肉鸡表面Lm的污染，在防控肉鸡屠宰环节中Lm污染方面具有良好的应用前景。
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2024,51(7):2521-2533, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230789
Abstract:
【背景】玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是一种由镰刀菌属真菌产生的具有雌激素效应的真菌毒素，是世界范围内严重危害人类健康和农业安全的污染物之一。乳酸菌作为一类被公认安全(generally recognized as safe,GRAS)的食品级非致病微生物，近年研究显示其具有良好的真菌毒素消减能力，为其在保障食品安全方面带来潜在应用前景。【目的】以来自山东、河南和甘肃等7份老面样品作为研究对象，从中筛选具有消减ZEN活性的乳酸菌，探究该菌对ZEN的吸附机理。【方法】利用稀释平板涂布法获得菌株；超高效液相色谱检测具有消减ZEN活性的菌株，质谱(mass spectrometry)确定代谢产物；16s rRNA基因序列分析比对确定菌株属种，透射电镜(transmission electron microscopy,SEM)观察菌株形态；分析不同初始毒素浓度及菌体浓度下的吸附效果，对其进行动力学模型拟合；定位吸附位点并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析确定菌株中参与吸附ZEN的官能团，阐明对ZEN的吸附机理。【结果】初步筛选获得63株乳酸菌，从中复筛获得3株具有消减ZEN活性的乳酸菌，经鉴定：菌株6-8和菌株18-2为短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)，菌株12-6为热带醋杆菌(Acetobacter tropicalis)。两株短促生乳杆菌具有降解效果，在ZEN浓度为10 mg/L的条件下，48 h内降解率分别达到85.5%和87.3%，质谱结果显示降解产物为α-ZEL；另一株具有吸附效果，在菌株浓度为4.26×1010 CFU/mL、ZEN浓度为10 mg/L条件下，20 min内吸附率达到62.9%，灭活后吸附率上升20%。吸附过程同时符合准一级(pseudo-first-order)动力学及准二级(pseudo-second-order)动力学模型。傅里叶变换红外光谱结果显示菌株12-6的主要吸附位点为细胞壁上的肽聚糖与磷壁酸分子，羟基、次甲基、羧基和酰胺基等作为主要官能团参与吸附。【结论】菌株6-8和菌株18-2对ZEN有较强的降解能力；菌株12-6对ZEN有较强的吸附能力。其吸附动力学符合准一级及准二级动力学模型，吸附位点为细胞壁上的磷壁酸及肽聚糖分子。本研究为乳酸菌清除食品和饲料中有害物质的应用提供了理论基础。
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孙如晶，董世娟，于瑞嵩，李震，李春华，司伏生，谢春芳，陈冰清，张道敬
2024,51(7):2534-2545, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240078
Abstract:
【背景】猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea,PED)是严重影响养猪业健康发展的动物传染病，其致病原为猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)。PEDV结构蛋白之一——棘突蛋白(spike protein,S protein)负责病毒的侵染、入胞等过程，该蛋白结构和功能研究是PEDV分子生物学研究的热点。S蛋白分为两个功能域，N端的S1亚单位和C端的S2亚单位，以往研究表明PEDV DR13att毒株S1N(19−233 aa)结构域缺失，不影响DR13att毒株的存活和增殖。【目的】基于靶向RNA重组技术，在PEDV (DR13att) S1N结构域分别引入HA标签基因、抗坏血酸过氧化物酶(APEX2)基因，构建重组PEDV，考察S1N结构域能否被标签(记)蛋白或多肽替换。【方法】利用靶向RNA重组技术的PEDV反向遗传学操作平台，将转移载体p-PEDV-DR13att的S1N结构域(1−234 aa)分别替换成HA基因、APEX2基因，进行重组转移载体的构建，再分别将线性化的载体体外转录的RNA转染至mPEDV感染的LR7细胞，然后在Vero细胞上拯救重组PEDV。通过观察细胞病变效应(cytopathic effect,CPE)、RT-PCR检测、测序、间接免疫荧光分析(immunofluorescence assay,IFA)、Western blotting检测对重组病毒进行验证，最后测定重组病毒滴度并绘制重组病毒生长曲线，探究重组病毒与亲本病毒的生长特性。【结果】构建的重组病毒经过拯救和传代，发现引入HA标签蛋白的重组猪流行性腹泻病毒rPEDV-DR13-S1N-HA (rPEDV-DSH)在P1代出现细胞病变，引入APEX2蛋白的重组猪流行性腹泻病毒rPEDV-DR13-S1N-APEX2(rPEDV-DSA)盲传至P4代，未出现细胞病变。对P4代的rPEDV-DSH、rPEDV-DSA进行RT-PCR检测、测序、间接免疫荧光分析、蛋白质印迹法验证，证实引入HA标签的重组病毒rPEDV-DSH拯救成功，而携带APEX2的重组病毒未能拯救成功。重组病毒rPEDV-DSH生长曲线表明rPEDV-DSH与亲本毒株DR13att有相似的生长趋势，但病毒增殖水平显著低于亲本毒株。【结论】HA标签替换S1N(1−234 aa)结构域的重组PEDV rPEDV-DSH成功拯救，为进一步研究S蛋白与宿主细胞的互作机制建立了基础。
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2024,51(7):2546-2562, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.231049
Abstract:
【背景】随着病原菌对抗生素耐药性的不断增加，在畜牧业养殖中研发安全可靠的抗生素替代品变得越来越重要。益生菌以其无毒、无残留、低成本且能有效补充肠道有益微生物等诸多优点，成为一种理想的抗生素替代品。【目的】从绵羊肠道共生菌中分离获得满足益生特性的益生菌。【方法】将健康绵羊肠道内容物及粪便在MRS培养基上分离纯化，利用形态学和16S rRNA基因序列分析鉴定分离菌株；通过抗菌活性分析、耐酸和耐胆盐能力测定、自聚集能力测定、抗生素敏感性分析及对小鼠的安全性测定等确定益生特性。【结果】从健康绵羊肠道中分离出多株肠道共生菌，经鉴定其中2株属于肠球菌，分别为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii) A12和屎肠球菌(Enterococcus faecium) C1。抗菌分析显示，分离菌株A12和C1培养上清对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和猪霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesuis)均有很强的抗菌活性。耐受性分析显示分离菌株A12和C1具有良好的耐酸和耐胆盐特性，并且均具有很强的自聚集能力。药敏试验发现分离菌株A12和C1对多种抗生素敏感。小鼠体内安全性试验显示分离菌株A12和C1未使小鼠出现明显的病理变化，因此具备良好的安全性。【结论】分离纯化的2株肠道共生菌Enterococcus mundtii A12和Enterococcus faecium C1具有优良的益生特性和良好的安全性，具备作为益生菌开发的潜力。
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赵泰霞，周圆圆，田雯欣，罗忠宝，黄宝钦，胥海霞，华咏诗，郑谦波，陈兰明，范俐
2024,51(7):2563-2575, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230913
Abstract:
【背景】大肠杆菌、沙门氏菌是肉鸡养殖中的主要致病菌，可造成巨大的经济损失，其耐药情况不容忽视。【目的】从病死鸡体内分离致病性大肠杆菌、沙门氏菌并对其进行鉴定，分析其耐药特性。【方法】常规方法分离纯化目标菌株，结合生化试验、16S rRNA基因序列分析、生长曲线验证进行鉴定，采用纸片扩散法进行药敏试验，分析其耐药率及多重耐药性。【结果】共分离得到10株大肠杆菌和10株沙门氏菌(包括4株肠道亚种、1株亚利桑那亚种和5株邦戈尔沙门氏菌种)；大肠杆菌仅对碳青霉烯类药物敏感，对其他类药物耐药性较强；沙门氏菌对碳青霉烯类药物敏感，对其他类药物则呈现不同程度的耐药性；所有分离菌均为多重耐药菌。【结论】分离得到了病原菌并确定了其耐药特性，为白羽鸡养殖中大肠杆菌、沙门氏菌的防治提供了参考。
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林志敏，林彬彬，谢碧林，徐以娟，林锋强，闫露，李翠婷，周海欧，李兆龙
2024,51(7):2576-2585, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230885
Abstract:
【背景】鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)是一种主要引起以鸭的纤维素性心包炎、肝周炎和气囊炎为临床特征的传染病病原，其血清型众多，防治困难。【目的】了解莆田市鸭疫里默氏杆菌的遗传特征、耐药情况和致病力情况，为该菌的治疗和防控提供科学依据。【方法】对来自莆田某养殖场疑似感染鸭传染性浆膜炎15日龄患病番鸭的脑组织进行分离纯化、16S rRNA基因鉴定和血清型鉴定，对该分离株的16S rRNA基因序列进行测序及遗传进化分析，并进一步测定其耐药性和对雏番鸭的致病性。【结果】分离得到一株11型鸭疫里默氏杆菌，将其命名为PT-RA1。PT-RA1分离株16S rRNA基因遗传进化上与鸭疫里默氏杆菌参考株广州株GZ-RA12、北京株CZ-RA03和山东株SD-RA2018处在同一进化分支上，相似性为100%，提示鸭疫里默氏杆菌可能存在跨地区传播；分离株对链霉素、庆大霉素和卡那霉素等15种抗生素表现多重耐药，而对氨苄西林、阿莫西林、头孢唑林、头孢曲松、四环素、强力霉素、头孢克肟、头孢吡肟、氧氟沙星、氟苯尼考敏感；对该分离株进行雏番鸭致病性试验，死亡率80%，病死鸭出现纤维素性心包炎、肝周炎、气囊炎和脾脏肿大等典型的鸭疫里默氏杆菌病临床特征症状。【结论】分离并鉴定一株11型鸭疫里默氏杆菌PT-RA1，为鸭疫里默氏杆菌病的防控及后续研究提供参考依据。
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2024,51(7):2586-2598, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230804
Abstract:
【背景】肺炎克雷伯菌是一种人兽共患机会致病菌，可引起多种动物感染且防治难度大。【目的】调查某犀牛驯养场病原菌存在情况。【方法】对随机采集到的6份犀牛粪便进行细菌分离鉴定、耐药情况及相关耐药基因、毒力基因筛查、小鼠致病性试验。【结果】分离到一株肺炎克雷伯菌，分离率为16.67%。分离株对强力霉素、多黏菌素B、杆菌肽等6种抗生素耐药，且携带有五大类共6种耐药基因。检出kfuBC、fimH、ureA、uge、wabG和wcaG这6种毒力基因。在致病性试验中接种浓度为1×1010 CFU/mL时小鼠死亡率高达80%，死亡小鼠肝脏、肺脏和小肠组织有不同程度的病变。【结论】该犀牛驯养场分离到的肺炎克雷伯菌耐药情况严重，耐药基因与耐药表型的复合率低，耐药机制复杂；毒力基因携带情况与致病性试验结果较符合，研究数据可为驯养场防治该菌的潜在感染提供参考。
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2024,51(7):2599-2613, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230731
Abstract:
【背景】哺乳动物消化道中的微生物对肠道稳态的维持十分重要，但肠道细菌在调节细胞因子表达等方面发挥的调节作用还有待研究。【目的】探究猪肠道不同分离菌株在结肠炎模型中对细胞因子和转录因子的调节差异。【方法】从猪结肠分离培养单菌，在脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导的Caco-2细胞炎症模型中，用细菌上清液孵育细胞；进一步试验采用葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎小鼠模型，用细菌悬浮液进行灌胃，检测细菌处理后Caco-2细胞和小鼠结肠组织中细胞因子和转录因子基因表达、细胞生长率、小鼠体重等指标。【结果】从猪结肠中分离得到6株菌，分别属于Enterococcus、Lactobacillus、Sharpea和Mitsuokella。在LPS诱导炎症Caco-2细胞炎症模型中，Lactobacillus amylovorus LGM显著下调白细胞介素(interleukin,IL)-4和IL-17的mRNA表达(P<0.05)；Enterococcus cecorum LGM处理显著下调T盒子转录因子(T-box expressed in T cells,T-bet)、叉状头转录因子3(forkhead box P3,Foxp3)、IL-17和转化生长因子-β(transforming growth factor β,TGF-β) mRNA表达(P<0.05)。在菌液灌胃结肠炎小鼠试验中，只有Lactobacillus amylovorus LGM能够明显改善结肠炎症，恢复结肠长度，结肠组织中Foxp3、GATA结合蛋白3(GATA binding protein 3,GATA-3)和干扰素-γ(interferon-gamma,IFN-γ) mRNA表达上升(P<0.05)。相反地，Mitsuokella jalaludinii LGM处理加重结肠损伤，组织中干扰素-γ mRNA表达水平升高(P<0.05)。【结论】6株分离菌对猪肠道结肠炎的调节作用不同，这与不同菌株对细胞因子基因表达的调节有关。Lactobacillus amylovorus LGM通过上调结肠中的转录因子Foxp3和GATA-3可以发挥一定程度的抗炎症作用。
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2024,51(7):2614-2629, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240067
Abstract:
【背景】稀有放线菌是发掘天然产物的“新矿藏”。糖丝菌(Saccharothrix)作为典型的稀有放线菌，其天然产物生产潜能尚需进行系统分析和发掘。此外，针对糖丝菌的基因编辑体系也鲜有报道。【目的】揭示糖丝菌属稀有放线菌合成不同结构类型天然产物的潜能，并建立代表菌株的基因编辑体系，推动新结构天然产物发现及相关生物合成研究。【方法】通过多位点序列分析(multi-locus sequence analysis,MLSA)方法评价已公布的34个糖丝菌基因组之间的相似度，利用antiSMASH分析基因簇及其合成产物的结构信息，并使用BiG-SCAPE对基因簇进行聚类分析。选择代表菌株澳大利亚糖丝菌(Saccharothrix australiensis) DSM 43800和紫丁香糖丝菌(Saccharothrix syringae) NRRL B-16468，以整合型载体和基因敲除载体为工具，建立接合转移及基因编辑体系。【结果】对34个糖丝菌基因组的分析显示，共发现了1 348个天然产物生物合成基因簇，平均每个基因组含有约40个基因簇。其中，合成聚酮、非核糖体肽、聚酮-非核糖体肽杂合产物，以及核糖体合成和翻译后修饰肽类天然产物的基因簇丰度较高。这1 348个基因簇聚类成852个基因簇家族(gene cluster family,GCF)，进一步聚集成130个基因簇集团(gene cluster clan,GCC)。本研究建立并优化了适用于澳大利亚糖丝菌和紫丁香糖丝菌的接合转移操作体系，并建立了2个代表菌株的基因编辑体系，获得了相应的突变菌株。【结论】糖丝菌作为稀有放线菌，其基因组内富含天然产物生物合成基因簇，展现出合成众多结构类型天然产物的强大潜能，尤其是聚酮与聚肽类天然产物。我们成功实现了对糖丝菌基因组的精准编辑，为深入研究基因簇及其合成的天然产物奠定了坚实的基础。
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2024,51(7):2630-2646, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230714
Abstract:
【背景】异位酸属于支链挥发性脂肪酸，具有为瘤胃微生物提供营养物质、促进瘤胃纤维降解菌生长的作用。【目的】研究饲粮添加混合异位酸(mixed isoacids,MI)对牦牛瘤胃碳水化合物降解酶活性、物种组成及功能基因的影响，并分析瘤胃碳水化合物活性与瘤胃微生物及功能基因相对丰度的相关性，为合理利用MI以改善牦牛瘤胃发酵性能提供参考。【方法】采用单因素试验设计，选取16头200 kg左右的健康麦洼公牦牛，随机分为4组，每组4个重复，每个重复1头牛。对照组(CON组)饲喂不添加MI的基础饲粮，试验组MI添加量分别为基础饲粮的0.1%(T1组)、0.2%(T2组)和0.3%(T3组)。试验预饲期10 d，正饲期85 d，试验结束时采集瘤胃液，通过宏基因组测序分析瘤胃微生物菌群及紫外分光光度法分析瘤胃碳水化合物降解酶活性。【结果】与对照组相比，饲粮添加MI能显著提高牦牛瘤胃羧甲基纤维素酶和淀粉酶的活性。物种α多样性指数分析结果表明，添加0.3% MI显著降低了瘤胃物种丰富度，提高了组内物种组成相似度和功能基因组成相似度；物种与功能差异分析表明，厚壁菌(Firmicutes)、丹毒丝菌(Erysipelotrichia)、糖细菌(Saccharibacteria)及气单胞菌科(Aeromonadaceae)等差异细菌在T2组显著富集；磷转移酶(2.7.1.68)、泛素水解酶(3.4.19.12)、氨基酰转移酶(2.3.2.27)和蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶(2.7.11.11)等KEGG酶差异基因在T1组显著富集。瘤胃酶活性与瘤胃宏基因组相关分析结果显示，瘤胃淀粉酶活性与丙酸菌(Profundibacterium)、气单胞菌属(Aeromonas)、糖细菌(Saccharibacteria)和气单胞菌科(Aeromonadaceae)显著正相关，与GH13_20家族、GH77家族和CBM72家族基因显著正相关；瘤胃羧甲基纤维素酶活性与GT90家族基因显著正相关。【结论】在牦牛饲粮中添加MI能显著提高牦牛瘤胃淀粉酶和羧甲基纤维素酶活性，提高瘤胃微生物物种和功能基因的相似度，提高瘤胃细菌及功能基因的相对丰度，且瘤胃细菌及其功能基因与瘤胃酶活性存在一定相关性，表明添加MI能一定程度改善牦牛瘤胃发酵特性。
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2024,51(7):2647-2662, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230822
Abstract:
【背景】曼地亚红豆杉内生菌种类丰富，能产生多种抗肿瘤活性成分；经过中药发酵炮制，部分有效成分的含量得以提高。【目的】选用曼地亚红豆杉产紫杉烷的内生菌作为发酵菌种，优化曼地亚红豆杉固体发酵的优势菌株及发酵时间，创新红豆杉炮制方法。【方法】采用平板划线法对曼地亚红豆杉内生菌进行分离纯化，通过HPLC及UPLC-MS测定紫杉烷类化合物，以筛选高产紫杉烷成分的内生菌。筛选出的菌株用于发酵炮制曼地亚红豆杉，采用HPLC法测定7种成分含量，结合权重计算得分，优选曼地亚红豆杉固体发酵炮制的优势菌株及时间，并通过16S rRNA基因及全基因组测序对优势菌株进行分类鉴定。【结果】从曼地亚红豆杉中分离出30株真菌、35株细菌，筛选出7株内生菌产紫杉烷；其中6株产巴卡亭Ⅲ、4株产三尖杉宁碱、2株产紫杉醇，6株产巴卡亭Ⅲ的内生菌产量分别为LY2(2.99 mg/L)、LY9(4.90 mg/L)、LP22(0.34 mg/L)、PJ20(1.43 mg/L)、PJ25(0.18 mg/L)、PJ30(0.36 mg/L)，4株产三尖杉宁碱的内生菌产量分别为：LY2(4.92 mg/L)、LY9(1.31 mg/L)、PP4(0.66 mg/L)、PJ25(1.31 mg/L)，2株产紫杉醇的内生菌产量分别为：PP4(0.70 mg/L)、PJ25(0.34 mg/L)。HPLC含量测定及权重计算得分显示，菌株LP22为曼地亚红豆杉固体发酵炮制的优势菌株，最佳发酵时间为48 h，优势菌株LP22经16S rRNA基因及全基因组学测序鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)，基因组测序数据提交至NCBI数据库获得登录号为PRJNA1039587。【结论】曼地亚红豆杉部分内生菌能够产紫杉烷，将菌株LP22加入药粉固体发酵48 h，有利于提高曼地亚红豆杉中的紫杉烷及黄酮含量，为后续曼地亚红豆杉发酵炮制研究奠定了基础。
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2024,51(7):2663-2675, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230982
Abstract:
【背景】肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)常存在于人体上呼吸道和肠道，属于条件性致病菌。目前由于临床上多重耐药菌株的出现及细菌毒力的不断增强使其受到了广泛关注。新生儿重症监护病房(neonatal intensive care unit,NICU)患儿免疫系统不完善，高毒力肺炎克雷伯菌的存在具有院内传播的潜在风险。【目的】探究2021年北京妇产医院/北京妇幼保健院NICU患儿粪便肺炎克雷伯菌存在情况与分离株毒力特征。【方法】对采集自北京妇产医院/北京妇幼保健院NICU患儿421份粪便样本进行肺炎克雷伯菌分离培养、全基因组测序及毒力基因分析。利用毒力因子数据库(virulence factor database,VFDB)和Kleborate数据库进行肺炎克雷伯菌毒力基因注释与多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)，并通过拉丝试验、大蜡螟生存试验及细胞毒力试验验证各菌株毒力。【结果】在421份粪便样品中共检出13株肺炎克雷伯菌，检出率为3.1%，肺炎克雷伯菌携带者主要集中于ABO溶血、低出生体重、新生儿肺炎和新生儿高胆红素血症患者。肺炎克雷伯菌分离株基因组大小为5 Mb，基因组组装后序列长度中位数N50大于20 kb，G+C含量为57%。13株菌分别具有13种ST型别、13种K血清型与7种O血清型。利用VFDB注释肺炎克雷伯菌分离株的846个毒力基因，菌株Kp50具有最多的毒力蛋白和毒力结构基因，Kleborate毒力因子评分中菌株Kp50评分最高。表型试验发现在13株肺炎克雷伯菌中，仅有菌株Kp50具有高黏表型和更强的细胞毒力，具有铁载体表达能力的菌株Kp50、Kp260、Kp185和Kp273在大蜡螟幼虫试验中呈现较高的毒力。【结论】北京妇产医院/北京妇幼保健院NICU患儿粪便样本中肺炎克雷伯菌检出率较低，分离得到的肺炎克雷伯菌分型呈现高度多样性，存在携带多种毒力基因和表型的高毒力菌株，需引起临床重视，做好高毒力菌株在院内传播的预防与控制。
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2024,51(7):2676-2689, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230793
Abstract:
【背景】小气道免疫球蛋白A (immunoglobulin A,IgA)在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的病理生理学中发挥着重要作用。然而肠黏膜来源的IgA在COPD病程中的作用及包被微生物群尚不明确。【目的】探讨COPD小鼠肠来源IgA包被肠道微生物组成、丰度及菌群基因功能变化。【方法】采用鼻腔滴入脂多糖和熏香烟法相结合建立COPD小鼠模型。收集COPD小鼠和野生型小鼠粪便样品各12份，IgA磁珠分选IgA包被的肠道微生物菌群，16S rRNA基因高通量测序分析其组成及功能。【结果】通过比较两组肺组织切片染色、平均内衬间隔(mean linear intercept,mLI)和肺泡灌洗液炎症因子浓度证实COPD模型鼠建模成功。OTU和主成分分析(principal component analysis,PCA)均发现两组间粪便样品中肠来源IgA包被微生物群落差异大，具有可比性。α多样性分析显示两组间物种多样性无显著统计学差异(P>0.05)。物种组成分析显示：两组肠来源IgA包被的菌群结构和菌群差异具有统计学意义(P<0.05)。COPD组的菌群结构中显著富集的菌目是：蛭弧菌目(Bdellovibrionales)、梭菌目(Clostridiales)和双歧杆菌目(Bifidobacteriales)；科层面分类中富集的主要是：普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、梭菌科(Clostridiaceae)、类芽孢杆菌科(Paenibacillaceae)、蛭弧菌科(Bdellovibrionaceae)及双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)；菌属层面分类上主要富集拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、狭义梭菌属(Clostridium-sensu-stricto)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、吸血弧菌属(Vampirovibrio)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)。菌群差异基因通过京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)数据库通路富集分析结果显示COPD组细胞生长与死亡、核苷酸代谢以及消化系统相关通路明显上调，而膜运输相关通路显著下调。【结论】COPD小鼠肠来源IgA包被肠道微生物存在紊乱及基因功能失调。
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2024,51(7):2690-2701, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230842
Abstract:
【背景】机体的氧化损伤会引发多种疾病和机体衰老，研究发现益生菌可以改善宿主的代谢水平，提高宿主的抗氧化能力，为抗氧化产品开发提供新方向。【目的】筛选具有良好抗氧化效果的菌株，为抗氧化药物以及保健品的开发和研究提供菌种材料。【方法】将从江西省宜春市温汤长寿村地区的健康人群粪便中筛选出的菌株进行16S rRNA基因鉴定，挑取其中6株益生菌，通过测定其培养液上清中的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)酶活及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-dipheny-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力，选取一株抗氧化能力最佳的菌株进行后续细胞实验。建立HepG2细胞氧化应激损伤模型，使用CCK-8法评估其培养液上清对HepG2细胞氧化应激损伤的保护效果，通过试剂盒测定培养液上清对细胞中SOD酶活的保护作用，并进一步验证其培养液上清的抗氧化效果。【结果】筛选出的6株益生菌培养液上清中，菌株H0661表现出最佳的抗氧化能力，其培养液上清中GSH-Px酶活为586.11 U/mL (P<0.01)，SOD酶活为1 278.00 U/mL (P<0.01)，DPPH自由基的清除能力达到40.5%。结合16S rRNA基因鉴定结果，将其命名为木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus) TG022。木糖葡萄球菌TG022培养液上清浓度为15%时对HepG2细胞氧化应激损伤的保护效果最佳(P<0.01)。此外，木糖葡萄球菌TG022培养液上清能有效保护HepG2细胞氧化应激损伤中SOD活性(P<0.01)。经木糖葡萄球菌TG022培养液上清处理后可以有效提高HepG2细胞的抗氧化活性(P<0.05)。【结论】本研究筛选出一株木糖葡萄球菌TG022，其培养液上清表现出良好的抗氧化效果，为研发抗氧化药物和保健品提供了一个潜在的菌株材料。
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2024,51(7):2702-2710, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230850
Abstract:
【背景】感染副鸡禽杆菌(Avibacterium paragallinarum)会引起一种鸡的急性上呼吸道疾病——传染性鼻炎。一般情况下该病潜伏期短、发病急且传染性强，易给养殖场造成巨大的经济损失。【目的】比较分光光度法(spectrophotometry,SP)与平板菌落计数法(plate colony count,PCC)测定副鸡禽杆菌菌液浓度的准确性，探究SP替代PCC的可行性。【方法】无菌生理盐水悬浮副鸡禽杆菌菌液沉淀物，用SP测定不同稀释度菌悬液吸光度值(OD值)，用PCC测定活菌数。以不同波长(450、540、600和650 nm)测定的OD值为自变量，活菌数为因变量，获得标准曲线和线性方程，比较分析确定最适测定波长。设置胰蛋白胨大豆肉汤培养基(tryptone soy broth,TSB)组和无菌生理盐水(sterile physiological saline solution,SPSS)组，分别以TSB和SPSS为悬浮液和稀释液，用SP和PCC法分别测定不同稀释度的副鸡禽杆菌菌悬液，通过标准曲线和线性方程比较分析两种悬液对OD值与菌液浓度相关性的影响。取不同培养阶段(10、12、14、16和18 h)菌液，以测定OD值直接输入线性方程获得菌液浓度，同时进行平板菌落计数，采用SPSS 17.0软件统计分析以验证SP法适用性。【结果】在波长600 nm下测定的OD值与PCC结果线性关系最佳(R2>0.995)。在该波长下，TSB组与SPSS组测定的OD值与PCC结果无显著差异(R2差=0.000 5)，且TSB组略优于SPSS组(R2TSB=0.998 9>R2SPSS=0.998 4)。培养10、12、14 h时SP与PCC法测定结果差异不显著(P>0.05)，而培养16 h和18 h时差异显著(P<0.05)。【结论】在对数生长期及稳定期，采用分光光度法测定OD600值可快速确定副鸡禽杆菌菌液浓度。
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2024,51(7):2711-2726, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230999
Abstract:
自20世纪40年代抗生素被发现以来，抗生素广泛应用于畜禽养殖系统，极大地促进了畜禽健康和生长。由于大多数抗生素的性质都是水溶性的，有30%−90%的兽用抗生素会以母体化合物的形式通过尿液或粪便释放到环境中。抗生素的不当使用会对环境产生选择性压力，促使抗生素抗性基因(antibiotic resistance gene,ARG)快速传播，对人类健康和生态系统构成潜在风险。因此，认识和回顾近20年国内外关于畜禽粪便ARG的研究热点、前沿和趋势，可为畜禽粪便ARG污染管控提供重要参考，也为今后的研究提供思路。本研究应用CiteSpace可视化软件对2002–2022年发表在Web of Science (WoS)核心合集和中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)的文献通过关键词共现分析、关键词聚类分析、关键词突现分析、发文数量分析、国家分布机构合作共现等方式对畜禽养殖系统中ARG研究现状及新兴趋势进行分析，最终共筛选出896篇有效文献。自2011年以来，畜禽粪便ARG国内外文献发表数量逐年增加，2014年以后增速明显加快，其中英文文献的发文量要多于中文文献；中国是发文量最多的国家，而中国科学院是发文量最多的机构。热门的研究领域包括ARG的产生和来源、在环境中的传播及其对人类病原体的潜在暴露途径及消减机制。今后研究工作可利用宏基组学技术、高通量定量基因芯片手段和单细胞拉曼光谱等新兴分子生物学技术进行更为深入的机理性探索，同时加强畜禽粪便ARG消减技术策略的发展和应用。本文以可视化的方式阐释了畜禽粪便ARG研究发展态势，提出了未来重点研究方向，为管控畜禽粪便ARG提供了理论基础。
