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微生物学通报

  • 2017年第44卷第11期文章目次
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    • >工业微生物学
    • 解淀粉芽孢杆菌3-2发酵羽毛产氨基酸

      2017, 44(11):2511-2521. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170055

      摘要 (1614) HTML (519) PDF 724.13 K (2485) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】建立废弃羽毛液体发酵工艺,优化发酵条件,提高羽毛降解率及氨基酸产量,研发新型、高效复合氨基酸肥料。【方法】利用解淀粉芽孢杆菌3-2发酵羽毛,探究温度、发酵时间、羽毛含量、单一碳源、复合碳氮源、金属离子等对废弃羽毛降解效果以及发酵液中氨基酸种类和含量的影响。【结果】废弃羽毛降解率与氨基酸总产量呈负相关。随着发酵时间延长,羽毛降解率增加,当发酵温度为37 °C、羽毛添加量为1%、以乳糖为外加碳源、添加Mg2+时,羽毛降解率最高,达到81.92%。随着羽毛添加量增加,氨基酸总含量也增加(在20%范围以内),当发酵温度为37 °C、降解时间为108 h、羽毛添加量为10%、乳糖添加量为0.5%、不添加复合碳氮源、不添加金属离子时,氨基酸的种类最全(富含17种氨基酸),总含量最高,达到20.861 g/kg。【结论】利用解淀粉芽孢杆菌3-2发酵废弃羽毛生产氨基酸复合肥料是一种可靠、环保、经济的方法,获得的氨基酸肥料营养齐全。研究结果为新型复合氨基酸肥料的研发提供技术支撑。

    • 清香型白酒发酵过程中酵母群落结构及其与尿素代谢的关系

      2017, 44(11):2522-2529. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170162

      摘要 (1705) HTML (1267) PDF 735.50 K (2157) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探索清香型白酒发酵过程中酵母群落结构及演变,分析潜在的关键尿素代谢酵母及其环境调控因素,为降低发酵过程中氨基甲酸乙酯的含量提供理论依据。【方法】通过相关性分析明确发酵过程中氨基甲酸乙酯主要前体物质及其代谢微生物类群,利用高通量测序技术解析酵母群落结构组成,并结合偏最小二乘回归分析寻找潜在的关键尿素代谢酵母。采用冗余分析评价发酵过程中环境因素对酵母群落结构的影响。【结果】尿素是清香型白酒发酵过程中氨基甲酸乙酯的主要前体物质,酵母是尿素代谢的主要微生物。高通量测序结果显示,在97%的相似度下进行操作分类单元聚类后,共鉴定出22个酵母种。其中,嗜高压有孢汉生酵母(Hanseniaspora osmophila)、发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)与尿素合成存在正相关性,库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)与尿素降解存在正相关性。酒醅含水量、pH、乙醇和精氨酸是影响发酵过程中酵母群落演替的重要环境因素。【结论】环境因素影响潜在的关键尿素代谢酵母,为降低发酵过程中尿素与氨基甲酸乙酯含量提供理论依据。

    • 乙酸合成途径阻断及NADH氧化酶表达对于谷氨酸棒杆菌生产乙偶姻的影响

      2017, 44(11):2530-2538. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170080

      摘要 (1660) HTML (1132) PDF 1.06 M (2368) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究乙酸合成途径阻断及NADH氧化酶表达对于谷氨酸棒杆菌生产乙偶姻的影响。【方法】在谷氨酸棒杆菌CGF2中异源表达alsSD操纵子构建乙偶姻生产菌株CGT1,考察敲除乙酸生成途径cat和pqo对乙偶姻的影响。然后引入短乳杆菌的NADH氧化酶,在优化的溶氧条件下研究其对乙偶姻产量的影响。【结果】 CGT1在摇瓶发酵中可积累6.27 g/L乙偶姻,敲除cat使乙偶姻产量显著提高30.94%,达到8.21 g/L;双敲除cat和pqo没有进一步提高产量。通过优化发酵的溶氧水平,乙偶姻产量达到10.06 g/L。在高溶氧水平下引入NADH氧化酶导致菌株的生长和糖代谢速率提高,但乙偶姻产量略有降低。在分批补料发酵中,重组菌株乙偶姻产量达到40.51 g/L,产率为0.51 g/(L?h)。【结论】在谷氨酸棒杆菌中阻断乙酸合成途径cat能够有效提高乙偶姻产量,NADH氧化酶在高溶氧水平下表达不利于乙偶姻的合成,需要进一步调节表达水平以确定其效果。

    • 外源精氨酸对谷氨酸棒杆菌在高葡萄糖胁迫下生长和发酵特性的影响

      2017, 44(11):2539-2546. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170061

      摘要 (1658) HTML (810) PDF 649.13 K (2169) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探究外源添加不同氨基酸和相容性溶质对谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)在高糖胁迫环境下生长的影响及可能的作用机理。【方法】通过在培养基中外源添加各种氨基酸和相容性溶质,研究其对谷氨酸棒杆菌在高葡萄糖和高蔗糖胁迫下生长的影响,并分析添加精氨酸对高葡萄糖胁迫下菌株糖转运和代谢途径中关键酶转录水平的影响,以及对菌株发酵产氨基酸的影响。进一步探究了碱性氨基酸在其它棒状杆菌属中抵御高葡萄糖胁迫的潜在作用。【结果】在高葡萄糖胁迫条件下,外源添加赖氨酸、精氨酸和组氨酸后谷氨酸棒杆菌的生物量分别提高54.7%、50.0%和37.6%;而在高蔗糖胁迫条件下,添加脯氨酸和四氢嘧啶后菌株生物量增加20%以上。进一步研究表明,在高葡萄糖胁迫下,外源添加精氨酸后谷氨酸棒杆菌的葡萄糖利用速率提高约2.5倍,谷氨酸的发酵产量也增加了127.5%。此外,碱性氨基酸对其它4种棒状杆菌也具有一定的渗透保护效应。【结论】精氨酸对谷氨酸棒杆菌在高葡萄糖胁迫下具有良好的渗透保护作用,可能归因于其能促进葡萄糖的转运和代谢能力,同时发现碱性氨基酸的渗透保护效应对棒状杆菌属具有一定的普遍性。

    • 链霉菌ε-聚赖氨酸发酵过程中的氧化胁迫效应

      2017, 44(11):2547-2556. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170093

      摘要 (1557) HTML (690) PDF 2.00 M (2112) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探究ε-聚赖氨酸(ε-PL)产生菌对pH和ε-PL的耐受性、氧化胁迫与ε-PL合成之间的关系。【方法】选取3株ε-PL产生菌Streptomyces sp. AF3-44、Streptomyces sp. AS32和Streptomyces albulus F15,比较其在发酵性能、pH和ε-PL耐受性以及抗氧化胁迫能力上的差异,并对菌株发酵过程的活性氧成因进行分析。【结果】在3株菌中AF3-44具有最强的pH和ε-PL耐受性及抗氧化胁迫能力,因而在发酵后期能够保持良好的细胞活性和最高的ε-PL浓度;ε-PL引起的氧化胁迫主要发生在发酵前期,而发酵中后期氧化胁迫的产生主要由酸性pH导致。【结论】提高链霉菌ε-PL发酵过程中的抗氧化胁迫能力,可提升菌体活力和发酵水平。

    • >环境微生物学
    • 紫金牛叶杆菌RC6b及其诱变菌株对二苯砷酸的降解特征

      2017, 44(11):2557-2566. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170041

      摘要 (1571) HTML (1041) PDF 601.87 K (2135) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】阐明紫金牛叶杆菌Phyllobacterium myrsinacearum RC6b及其诱变菌株对二苯砷酸(Diphenylarsinic acid,DPAA)的降解特征与代谢产物。【方法】以紫金牛叶杆菌RC6b为出发菌株,分别以蔗糖、葡萄糖和乙酸钠为外加碳源,优化共代谢降解条件;采用亚硝基胍(N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine,NTG)对出发菌株进行化学诱变,比较诱变前后菌株对DPAA降解能力的变化,鉴定诱变菌株对DPAA的降解代谢产物。【结果】以DPAA为唯一碳源时,培养28 d后RC6b菌株对DPAA的降解率低于2%;分别添加蔗糖、葡萄糖和乙酸钠为外加碳源培养28 d后,DPAA的降解率显著提高,分别达到14.08%、15.21%和15.05%;采用250 μg/mL的NTG诱变后获得3株诱变菌,在以DPAA为唯一碳源培养28 d后,3株诱变菌对DPAA的降解率与出发菌株相比均显著提高,其中N-RC6b2对DPAA的降解率最高,达36.71%;代谢产物鉴定结果表明,诱变菌株N-RC6b2对DPAA的代谢产物中有单羟基化DPAA的生成。【结论】RC6b出发菌株难以直接利用DPAA为唯一碳源生长,外加蔗糖、葡萄糖和乙酸钠等共代谢碳源可显著提高菌株RC6b对DPAA的降解率;NTG化学诱变可进一步提高RC6b菌株对DPAA的降解效果,代谢产物为单羟基化DPAA。

    • 中度嗜盐菌群对酸性大红GR的脱色性能研究

      2017, 44(11):2567-2574. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170124

      摘要 (1898) HTML (801) PDF 519.45 K (2286) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】获得能够在高盐环境下脱色偶氮染料的高效脱色菌群,应用于印染废水的生物处理。【方法】采用在5%盐度培养基富集的方法,从印染废水的活性污泥中富集能够在5%盐度下脱色酸性大红GR的嗜盐混合菌群,利用高通量测序方法研究其群落结构,利用静置培养的方法研究其脱色性能。【结果】该菌群可以在5%盐度、静置培养下15 h内将100 mg/L的酸性大红GR几乎完全脱色,主要由Halomonas、Salinicoccus、Nitratireductor和Aequorivita等4个属组成,Halomonas是主要的脱色菌。高浓度的NaNO3、Na2SO4和NaCl抑制菌群的脱色,其中NaNO3抑制作用最强。该菌群的最佳脱色条件是在pH 7.0、盐度5%、30 °C脱色效果最好,可脱色直接耐黑G和分散深蓝S-3BG等偶氮染料,并且具有连续脱色的能力。【结论】嗜盐菌群在处理偶氮染料废水中具有良好的应用价值。

    • 艾丁湖可培养嗜盐菌多样性及功能酶、抗菌活性筛选

      2017, 44(11):2575-2587. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170046

      摘要 (1703) HTML (908) PDF 3.82 M (2235) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探究艾丁湖可培养嗜盐菌的多样性、功能酶活性以及抗菌活性,进一步了解其次级代谢产物情况,为新型生物活性物质的发掘提供依据。【方法】选用以20种糖及糖的衍生物作为唯一碳源的寡营养培养基从艾丁湖5个样点中分离得到298株嗜盐菌,根据形态特征去重复后,选取62株菌运用16S rRNA基因系统发育分析的方法研究样品中嗜盐菌的多样性;从不同类群选取22株代表菌株,采用点接法进行3种功能酶的筛选,运用平板对峙法检测代表菌株对12种病原菌的抗菌活性。【结果】从5%、10%和15% 3个盐浓度中分别分得221、54和23株嗜盐菌,获得的嗜盐菌分布在9个科18个属;其中放线菌分布于4个属,细菌分布于14个属;Nocardiopsis和Pontibacillus属为艾丁湖可培养嗜盐菌的优势类群,分别占17.7%和16.1%;有15株嗜盐菌相似性低于98.5%,可能为潜在新种。所选取的22株代表菌株中,分别有68.2%、22.7%和72.7%的实验菌株具有蛋白酶、淀粉酶和酯酶活性;45.5%的代表菌株对12种病原菌表现出了抗至少1种病原菌的活性,其中一株Nocardiopsis属放线菌能抗9种病原菌,表现出了广谱的抗菌活性。【结论】新疆艾丁湖土样中嗜盐菌的多样性较丰富,而且具有较好的生物活性,为后续进一步研究其次级代谢产物提供了依据。

    • 尼罗红荧光优化法快速检测微拟球藻细胞内油脂含量

      2017, 44(11):2588-2595. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170031

      摘要 (3053) HTML (919) PDF 540.05 K (2524) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】利用尼罗红荧光染色法快速检测微拟球藻细胞内的油脂含量。【方法】系统性地调整激发波长与发射波长,确定最佳二甲基亚砜(DMSO)浓度、尼罗红终浓度、染色时间和细胞密度的范围,比较重量法和Triolein标准品的油脂含量分别与荧光强度之间的关系。【结果】分析得出了尼罗红荧光强度与微拟球藻细胞油脂含量的关系,确定优化后染色条件为:二甲基亚砜浓度为5%,尼罗红终浓度为1 mg/L,染色时间为6 min,且细胞密度为(0.5?3.0)×106 cells/mL的范围内,激发波长和发射波长分别为515 nm和570 nm。重量法和Triolein标准品的油脂含量分别与尼罗红染色荧光强度之间的关联性,表明尼罗红荧光染色方法可以用来快速准确地检测细胞内的油脂含量,且油脂含量与荧光强度之间正相关,相关系数R2为0.997 3。尼罗红染色优化后油脂的检测下限达到2 μg,大大减少了测定油脂含量所需细胞量。【结论】针对不同种属系统性地确认了荧光激发波长和发射波长,并优化验证得到了最佳尼罗红荧光染色条件,可以快速准确地检测微量微拟球藻细胞内的油脂含量,便于大规模筛选高产油突变藻株。

    • 当归不同生长时期根际丛枝真菌分布及土壤养分和酶活性的动态变化

      2017, 44(11):2596-2605. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170058

      摘要 (1758) HTML (442) PDF 656.95 K (2445) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探讨当归不同生长时期丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的分布及土壤养分和土壤酶活的变化,以期了解当归不同生长时期AMF与土壤养分和土壤酶活的关系,为AMF在当归种植的应用提供理论依据。【方法】在当归不同生长时期分别采集根际土壤样品,测定其土壤养分、土壤酶活、AMF孢子密度和球囊霉素等因子,分析当归不同生长时期根际土壤AMF孢子密度、土壤养分和土壤酶活等指标的动态变化和相关性。【结果】随着当归生育期的完成,根际土壤AMF孢子密度先降低后持续升高;易提取球囊霉素(Easily extractable glomalin,EEG)和总球囊霉素(Total glomalin,TG)平稳增加,而且EET与TG和脲酶活性呈显著正相关(P<0.01),EET和TG与根际土壤有机质和全氮含量以及酸性和中性磷酸酶活性均显著正相关(P<0.05);根际土壤有机质和全氮表现为增加的总趋势;有效磷含量呈现为生长前期保持不变、中期显著降低、后期逐渐升高的趋势,而有效钾含量先逐渐增加,生长中后期显著降低的趋势;根际土壤酸性和中性磷酸酶活性均呈现逐渐增加趋势,而脲酶活性表现为生长前期逐渐增加,中后期显著降低;pH值在当归不同生长时期有所波动。相关性分析结果表明,AMF孢子密度与土壤酸性磷酸酶酶活性呈显著正相关,而酸性磷酸酶酶活性与根际土壤全氮、有机质、易提取球囊霉素和总球囊霉素呈显著正相关,与有效磷和有效钾含量呈显著负相关,表明AMF对根际土壤养分和酶活性具有一定的调节作用;主成分分析结果表明,不同生长时期是影响当归根际土壤理化指标的主要因素。【结论】AMF孢子密度在当归根际的动态变化一定程度上反映出了AMF分泌球囊霉素的能力,以及球囊霉素对增加根际土壤碳氮储存的贡献,同时表明球囊霉素影响了当归根际土壤酶活性和其它养分的代谢循环,对改良土壤和促进当归生长发挥重要的作用。

    • 一株糖脂表面活性剂产生菌的筛选及干酪根降解

      2017, 44(11):2606-2614. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170060

      摘要 (1430) HTML (816) PDF 3.36 M (2335) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】从油页岩环境中筛选可降解油页岩干酪根的产生物表面活性剂菌株。【方法】从抚顺油页岩矿废水样品中用血平板法初筛,排油圈法、乳化法和表面张力法复筛,获得产生物表面活性剂菌株。对目标菌株进行生理生化鉴定、16S rRNA基因序列和系统发育分析,用薄层色谱鉴定其发酵液表面活性成分,优化产表面活性剂的培养条件,初步考察其对油页岩干酪根的降解能力。【结果】筛选到一株产糖脂表面活性剂菌株B-1,初步鉴定为Pseudomonas sp.,该菌株有良好的排油和乳化能力以及较低的表面张力,可利用烷烃、不饱和脂肪酸和糖类作为碳源。在30?34 °C范围内添加0.3% NaCl的葡萄糖培养基(pH 7.0)中该菌生长旺盛,发酵液表面张力最低为27 mN/m。菌株B-1在添加一定量葡萄糖的无机盐培养基中作用30 d后对干酪根的降解率为2.85%,高于不添加葡萄糖无机盐培养基对照组的降解率(1.04%)。【结论】菌株B-1是一株性能良好的产糖脂表面活性剂细菌,有降解干酪根的潜力。

    • >基础微生物学
    • 被毛孢属两个昆虫病原真菌的重新描述

      2017, 44(11):2615-2623. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170020

      摘要 (1831) HTML (921) PDF 4.44 M (2464) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】调查研究被毛孢属真菌资源,丰富该属的物种多样性,完善已知种在公共数据库中的分类信息。【方法】从贵州省发现两个分别寄生于同翅目沫蝉、鳞翅目松梢螟成虫的真菌标本GZUIFR-dj14和GZUIFR-dy1,通过形态学观察和基于tef1、ITS和28S rDNA 3个基因序列的分子生物学系统发育分析对其进行鉴定。【结果】两个病原真菌被鉴定为两个已知种,分别为长白山被毛孢(Hirsutella changbeisanensis)和雷州被毛孢(Hirsutella leizhouensis)。【结论】重新描述了这两种被毛孢的标本和无性型分离菌株,对其新寄主、新栖息地进行了报道,并补充了分子序列、系统发育分析等分类信息。

    • 黎族人肠道微生物群落结构特征及其与饮食关联性

      2017, 44(11):2624-2633. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170106

      摘要 (2739) HTML (955) PDF 1.16 M (2775) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】对采集自海南省白沙地区的黎族健康志愿者肠道菌群进行研究,旨在揭示黎族人肠道微生物群落结构特征及其与饮食的相关性。【方法】以海南省白沙黎族自治县征集的22名志愿者晨便为研究对象,应用基于16S rRNA基因V3–V4可变区的高通量测序技术测定其肠道菌群组成,并与其他民族肠道菌群进行比较分析,详细记录黎族22名志愿者的营养物质摄入情况,探索其肠道微生物群落结构特征及其与饮食的相关性。【结果】在门水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes,58.96%)和硬壁菌门(Firmicutes,37.77%)在黎族志愿者肠道内含量最高;在属的水平上,普氏菌属(Prevotella,49.38%)在黎族健康志愿者肠道内含量最高。基于微生物群落α和β多样性的分析结果表明,黎族人肠道菌群与中国其他民族人群肠道菌群呈现出显著差异且α多样性显著低于其他民族,特征性差异菌属为:链型杆菌属(Catenibacterium)、普氏菌属(Prevotella)、巨型球菌属(Megasphaera)、巨单胞菌属(Megamonas)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)和布劳特氏菌属(Blautia)。基于肠道核心微生物与营养物质相关性的研究显示,普氏粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)与膳食纤维、Cu、Mg和Mn的摄入量呈现显著正相关,与脂肪和VB2的摄入量呈现显著负相关,而罗氏乳杆菌(Lactobacillus rogosae)与膳食纤维、Zn和Fe的摄入量呈显著正相关,与烟酸摄入量呈显著负相关。【结论】揭示了肠道微生物在不同地域和民族之间的差异,研究结果提供了一种通过膳食来优化菌群结构、调控宿主肠道微生态平衡的新思路。

    • >基因克隆及功能研究
    • Burkholderia sp. IDO3中靛蓝合成基因的克隆表达及其合成特性

      2017, 44(11):2634-2643. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170063

      摘要 (1848) HTML (727) PDF 4.37 M (2418) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】克隆和表达靛蓝合成基因,并将其用于靛蓝合成研究。【方法】对菌株Burkholderia sp. IDO3中靛蓝合成基因进行克隆和大肠杆菌异源表达,构建能合成蓝色色素的基因工程菌。利用液相色谱和质谱对产物进行分析,采用单因素法对培养温度、转速、培养基成分等进行优化,并考察优化条件下的靛蓝合成曲线。【结果】构建了一株重组大肠杆菌E. coli IND_AB,该菌株能够在LB培养基生长的过程中合成蓝色色素,产物分析表明该色素为靛蓝;菌株IND_AB在30 °C和150 r/min条件下能在LB培养基中合成22.9 mg/L靛蓝,优化培养条件后产量达到25.4 mg/L;优化LB培养基各组分浓度后产量可提高到35.1 mg/L;外加50.0 mg/L吲哚或0.1 g/L色氨酸后靛蓝产量可分别提高到57.7 mg/L和64.4 mg/L,相比初始产量提高了152.0%和181.2%;靛蓝合成曲线表明在添加吲哚或色氨酸的培养基中,菌株IND_AB前6 h没有靛蓝生成,6?15 h为靛蓝合成加速期,18 h达到产量平衡。【结论】重组大肠杆菌IND_AB可用于生物合成高纯度靛蓝,为靛蓝的微生物合成提供了有效的基因资源。

    • >农业微生物学
    • 高通量测序分析环保肥料增效剂对马铃薯根际土壤真菌多样性变化影响

      2017, 44(11):2644-2651. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170297

      摘要 (1721) HTML (588) PDF 645.10 K (2436) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】高通量测序技术对研究环境样品中微生物群落组成具有很大的应用价值。土壤微生物群落结构和多样性及其变化在一定程度上反映了土壤的质量。旨在从微生物群落结构的角度阐述环保肥料增效剂对马铃薯根际土壤主要真菌类群结构的影响。【方法】通过高通量测序结果对比分析应用增效剂前后马铃薯根际真菌宏基因组ITS1区,并依据RDP中设置的分类阈值对序列进行物种分类。【结果】测序结果经过质量控制,共获得有效条带437 375条,依据97%的序列相似性做聚类分析,获得全部样品的可分类操作单元(OTUs)共633个。子囊菌的总体数量在所有样品中最多(相对丰度在56.95%?97.23%之间),且处理后呈增加趋势(HY除外),而担子菌门数量在处理后呈下降的趋势。基于真菌ITS1高通量测序结果获得的α指数显示,样品内部处理和对照之间真菌物种多样性有差别。基于真菌ITS1高通量测序获得的β指数显示,处理组与对照组的真菌多样性之间没有差别,这表明真菌多样性之间的差异更多地取决于样品采集地点。【结论】土壤特性是影响真菌种群的重要因素之一,环保肥料增效剂显著改善了土壤真菌的种群结构。

    • 羊肚菌白霉病发生对土壤真菌群落结构的影响

      2017, 44(11):2652-2659. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170030

      摘要 (1573) HTML (820) PDF 671.24 K (2398) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】了解羊肚菌白霉病发生对土壤真菌群落结构的影响。【方法】采用Illumina MiSeq 高通量测序技术,对未栽培羊肚菌土壤、正常生长羊肚菌和染白霉病羊肚菌根际土真菌群落结构进行研究。【结果】9个样品共得到393 347条有效序列。未栽培羊肚菌土壤真菌多样性指数和丰度显著大于羊肚菌根际土,染病羊肚菌根际真菌丰度和多样性大于正常生长的羊肚菌,各样品的群落组成和优势类群有较大差异。【结论】羊肚菌栽培后真菌多样性降低,白霉病发生后根际真菌种类增多,土壤真菌群落结构发生变化,优势真菌类群也产生了较大变化。

    • >食品微生物学
    • 纳豆芽孢杆菌Bna05菌株产抗霉脂肽的鉴定

      2017, 44(11):2660-2668. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170111

      摘要 (1642) HTML (841) PDF 1.85 M (2321) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】分析枯草芽孢杆菌纳豆菌亚种Bna05菌株代谢产物中脂肽类物质的存在情况,并探讨它们在抗霉功能中所发挥的作用。【方法】利用特异性引物对Bna05菌株进行脂肽合成酶类基因片段扩增、测序和Blast比对分析;通过平板抑菌圈区域取样法获得Bna05菌株的高抗霉活性代谢产物,对该产物进行反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离;用琼脂微稀释法测定分离物的抗霉活性,并对活性分离物进行质谱鉴定。【结果】Bna05菌株含有sfp和srfAA基因,未检测到ituC、ituD、fenD、fenACE、bymB、bymC基因;RP-HPLC分离得到3组抗霉活性物质F2、F3和F4,F2中未检测到脂肽类物质,从F3和F4中分别鉴定出两类Surfactin同系物:V7-surfactin和I/L7-surfactin。两类Surfactin分别与F2组合使用时,均表现出抗霉协同作用;此外,与Surfactin单独使用相比,两类Surfactin混合物与F2组合后的协同抗霉活性得到进一步增强。【结论】Bna05菌株所产脂肽类物质主要是V7-surfactin和I/L7-surfactin,Surfactin与Bna05菌株所产其它活性物质之间存在抗霉协同作用,而V7-surfactin和I/L7-surfactin的同时存在,对于增强这种协同抗霉作用是有利的。

    • >兽医微生物学
    • 丝状支原体山羊亚种PG3株的全基因组序列测定与分析

      2017, 44(11):2669-2678. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170027

      摘要 (1542) HTML (688) PDF 997.71 K (2281) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】全面了解丝状支原体山羊亚种PG3株的全基因组序列信息,寻找该病原体的主要保护性抗原基因。【方法】利用高通量Illumina HiSeq 2000测序技术对丝状支原体山羊亚种PG3株的全基因组进行测序与拼接,借助软件和数据库对全基因组序列所承载的遗传信息进行注释和分析。【结果】丝状支原体山羊亚种PG3株基因组大小为1 025 065 bp,G+C%为23.6%,预测含有846个编码基因。根据COG分类和KEGG代谢通路分类,基因组中绝大多数基因主要与蛋白翻译、核糖体结构与合成、DNA复制与修复、糖代谢和环境信号传递与转换方面有关。该菌株具有丝状支原体山羊亚种特有的麦芽糊精/麦芽糖代谢途径。与Mmc str. 95010的基因组的比对结果显示二者具有良好的共线性关系。在基因组中发现3个串联排列的可变表面脂蛋白基因,即GL000459、GL000461和GL000462。【结论】获得丝状支原体山羊亚种PG3株的全基因组序列,分析基因组基本特征,初步解析3个串联排列的可变表面脂蛋白基因,为进一步研究支原体可变表面脂蛋白的功能和研制生物工程疫苗奠定基础。

    • >药物微生物学
    • 裂殖壶藻藻油DHA对高脂饮食诱导肥胖小鼠的影响

      2017, 44(11):2679-2688. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170355

      摘要 (1612) HTML (814) PDF 11.79 M (2461) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】肥胖症是一种慢性代谢类疾病,具有较高的发病率和高危后果。研究表明,n-3多不饱和脂肪酸(n-3 Polyunsaturated fatty acids,n-3 PUFAs),特别是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)对与肥胖症相关疾病有较好的防治效果,对体内脂质代谢有重要的调节作用。探讨裂殖壶藻(Schizochytrium sp.)藻油DHA对高脂饮食诱导肥胖小鼠体重、脂肪组织重量、血脂、肝和脂肪组织病理形态和脂质代谢相关基因表达的影响。【方法】通过高脂饮食建立小鼠肥胖模型,以体重增幅15%为标准分出肥胖小鼠。试验共分五组:(1) 低脂对照组;(2) 高脂模型组;(3) 高脂+低剂量藻油组(50 mg DHA/kg);(4) 高脂+中剂量藻油组(100 mg DHA/kg);(5) 高脂+高剂量藻油组(200 mg DHA/kg)。其中,藻油处理组灌服相应剂量藻油,低脂对照组和高脂模型组灌胃同等体积玉米油。处理9周后,腹腔麻醉,摘眼球取血并分离血清,测血清中甘油三酯、胆固醇和高密度脂蛋白含量;之后处死小鼠,分离附睾、肾周和肠系膜脂肪组织及肝脏,称湿重;附睾脂肪和肝组织切片进行HE染色,观察病理变化情况;利用RT-PCR检测附睾脂肪组织中激素敏感脂酶(Hormone sensitive lipase,HSL)基因的mRNA表达情况。【结果】藻油处理组小鼠体重没有显著下降,但是腹部脂肪重量显著降低、脂肪细胞体积明显小于高脂模型组;同时血清中甘油三酯、胆固醇含量显著降低,肝组织异位脂肪堆积明显减少;脂肪组织中HSL基因的表达水平显著提高。【结论】裂殖壶藻藻油DHA处理能显著降低高脂饮食导致的小鼠腹部脂肪积累并改善血脂,可能有利于肥胖症的防治。

    • >医学微生物学
    • 基于Box Behnken响应面法优化口腔模拟环境IgY抑制牙龈卟啉单胞菌增殖

      2017, 44(11):2689-2697. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170064

      摘要 (1504) HTML (579) PDF 2.20 M (1870) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】利用Box Behnken响应面法研究免疫球蛋白Y (IgY)影响牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的生长繁殖特性,发现口腔模拟环境中P. gingivalis的响应值与IgY剂量、初始P. gingivalis数量、培养时间的关系。【方法】以P. gingivalis最终的菌落数为评价指标,通过单因素试验研究培养时间、IgY剂量和初始P. gingivalis数量的最佳条件,再依据Box Behnken中心组合原则设计三因素三水平响应面试验进行优化,评价IgY的抑制效果。优化得到的试验条件重复3次,以验证模型的准确性。【结果】单因素试验结果表明,以180 mmol/L的IgY剂量,2×106 CFU/mL的初始P. gingivalis数量,37 °C厌氧培养4 h,口腔模拟环境IgY对P. gingivalis繁殖的影响达到最佳状态。通过Design Expert 8.0软件对回归方程的分析得到各因素最佳条件为:IgY剂量165 mmol/L、初始P. gingivalis数量2×106 CFU/mL、培养时间4.5 h。采用优化实验条件,重复3次试验,P. gingivalis最终菌落数是5.92×105 CFU/mL,与模型预测值5.85×105 CFU/mL相对误差1%,方差分析表明模型P值显著,缺失值P值不显著,理论值与实测值拟合良好。【结论】IgY能显著抑制牙龈卟啉单胞菌的增殖,优化后口腔模拟环境中的P. gingivalis最终菌落数显著降低,回归模型能够预测口腔模拟环境中P. gingivalis的增殖。

    • >简报
    • 内生菌株B16发酵条件优化及其对人参锈腐病的防效

      2017, 44(11):2698-2707. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170065

      摘要 (1691) HTML (918) PDF 1.31 M (2412) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】优化人参病害拮抗菌株B16的发酵条件,提高发酵液的活菌含量和抗菌活性,检测该菌对人参病害的防效。【方法】采用单因子试验、正交试验优化菌株B16的发酵培养基及发酵条件,于室内盆栽条件下研究其对人参锈腐病的防效。【结果】菌株B16发酵最适培养基为:蔗糖1.00%、酵母膏0.50%、MgSO4·7H2O 0.05%、FeSO4·7H2O 0.06%、NaCl 1.00%;最佳发酵条件:pH 7.5、温度35 °C、接种量5%、装液量40 mL/250 mL、摇床转速170 r/min、发酵周期48 h。菌株B16发酵液对人参锈腐病的保护作用和治疗作用防效分别达到64.8%和58.6%。【结论】菌株B16具有很强的生防潜力。

    • 快速获取55型腺病毒基因组序列的方法

      2017, 44(11):2708-2713. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170148

      摘要 (1579) HTML (610) PDF 967.49 K (2310) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】建立快速获取55型腺病毒的全长基因组序列的方法。【方法】根据55型腺病毒的基因组特点,设计覆盖55型腺病毒基因组序列的12对引物,分别以55型腺病毒DNA为模板,扩增得到12个PCR产物,通过对12个PCR产物测序及序列拼接,获得55型腺病毒的全长基因组序列。【结果】从本院急性上呼吸道感染者咽拭子标本中分离得到一株55型腺病毒毒株SF04/SC/2016,以其DNA为模板扩增成功获得12个PCR产物,对其进行测序,并对12段序列进行拼接得到55型腺病毒的全长基因组序列,与已报到的各型腺病毒序列进行比对,采用邻位相连法构建系统发育进化树,所得序列与55型腺病毒处于同一分支,进一步确认该病原体为55型腺病毒。【结论】研究公布的序列和方法,能够实现更方便对腺病毒的快速测序,为揭示55型腺病毒的进化特点及制订疾病防控策略提供了有效手段。

    • 三氯乙酸(TCA)提取法与微波提取法检测活性污泥中三磷酸腺苷(ATP)

      2017, 44(11):2714-2721. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170140

      摘要 (1722) HTML (1036) PDF 458.72 K (2394) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对活性污泥法中的重要参数ATP进行研究分析,通过在不同条件下检测污泥的活性,得出以ATP为指标的污泥活性状态,为准确判定活性污泥的活性提供依据。【方法】分别运用三氯乙酸(TCA)提取法及微波提取法检测活性污泥中的ATP,并对检测ATP的影响因素(TCA浓度、冰浴时间、pH、微波频率及时间等)进行探讨与优化。【结果】运用TCA提取法检测ATP时,在1.0%?7.0%的TCA体积百分数内,活性污泥中TCA最佳体积百分数为2.5%;在2?60 min的冰浴时间内,最佳冰浴时间为10 min;三羟甲基丙烷-乙二胺四乙酸(Tris-EDTA)缓冲液的最佳pH 7.5;运用微波提取法检测ATP适宜的微波辐射条件为:功率800 W,辐射时间15 s。【结论】TCA提取法和微波提取法均可以检测活性污泥中的ATP,但与微波提取法相比,TCA提取法更能保证从细胞内释放出来的ATP的完整性,因此TCA提取法更适合用于检测活性污泥中的ATP。

    • >专论与综述
    • 二型态真菌形态调控研究现状与展望

      2017, 44(11):2722-2733. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170130

      摘要 (1969) HTML (1225) PDF 9.36 M (3340) 评论 (0) 收藏

      摘要:真菌二型态(Dimorphism)是指某些真菌在外界环境因子的诱导下,其营养体可在酵母型(Yeast form)和菌丝型(Mycelium form)两种不同细胞形态间转化的能力。诱导二型态真菌形态转化的环境因子众多,不同环境因子诱导二型态转化的分子机制也不尽相同。二型态真菌形态转换常与致病性有关,在微生物发酵调控中也至关重要,研究真菌形态调控不仅有助于阐明二型态真菌的致病机理,还可丰富二型态真菌形态调控在发酵工业中的应用。本文从影响真菌二型态的外界环境因子、转化机制和真菌发酵形态控制等方面对二型态真菌形态调控研究现状及应用前景进行综述。

    • 芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的应用及生防机制

      2017, 44(11):2734-2740. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170029

      摘要 (1423) HTML (937) PDF 446.87 K (2184) 评论 (0) 收藏

      摘要:芽胞杆菌具有人畜安全、不污染环境、病原菌不易产生抗药性、抗逆性强和促进植物生长等优点,是稻瘟病防治上的重要生防菌。芽胞杆菌的生防机制主要包括竞争作用、拮抗作用和诱导抗病性。芽胞杆菌定殖在水稻植株上,产生抗菌活性物质抑制稻瘟病菌的生长,诱导水稻产生抗病性,对水稻植株具有促生作用,可以挽回水稻产量损失。芽胞杆菌可以制备生防制剂用来防治我国南方稻区和北方稻区的稻瘟病危害,在水稻产业的可持续发展中对稻瘟病的生物防治具有指导意义。本文主要综述芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的应用研究、芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的生防机制、影响稻瘟病生防芽胞杆菌防效的因素。

    • 原核生物微管蛋白家族研究进展

      2017, 44(11):2741-2747. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170184

      摘要 (1886) HTML (1483) PDF 471.43 K (2656) 评论 (0) 收藏

      摘要:自从1992年确定细菌分裂的关键蛋白FtsZ属于微管蛋白家族以来,越来越多的细菌细胞骨架蛋白被发现。原核生物中的微管同源蛋白主要有FtsZ、CetZ、TubZ和BtubA/B等。它们与微管蛋白具有相似的三级结构,可以结合鸟嘌呤-5′-三磷酸(Guanosine triphosphate,GTP)自聚合成不同的线状原丝纤维结构:单线状原丝纤维、双螺旋纤维结构或聚集成束状结构,在细菌细胞分裂、维持细胞形态、质粒分离等诸多重要生理功能中起着重要作用。

    • >高校教改纵横
    • 基于应用技术型人才培养模式下的环境微生物学教学改革探索

      2017, 44(11):2748-2754. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170024

      摘要 (1430) HTML (641) PDF 331.26 K (2233) 评论 (0) 收藏

      摘要:环境微生物学是环境工程专业的必修专业课,课程的开展对培养学生应用技术能力和提高综合素质等至关重要。传统教学模式使应用技术型人才的培养受到局限,通过分析环镜微生物学课程的理论教学、实验教学、教学形式和师资建设等方面现状,阐述了改革思路和具体措施,以期达到提高学生应用能力的目的,为实现应用技术型人才培养目标进行探索与实践。

    • 环境工程微生物学实践教学改革与实践

      2017, 44(11):2755-2759. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170338

      摘要 (1575) HTML (850) PDF 398.96 K (2090) 评论 (0) 收藏

      摘要:环境工程微生物学是环境工程专业的主干课程之一,也是其专业课程的前置课程。为了提高教学效果,在教学实践中,通过强化环境工程微生物学实践教学环节,在验证性实验的基础上,增设了综合性实验、生产实践性实验和研究性实验,并与课程实习、毕业论文相结合,不断改革和完善环境工程专业的环境工程微生物学实践教学体系,构建了环境工程微生物学“一体化实践教学体系”的教学模式。实践证明,这一体系能够激发学生的学习兴趣、动手能力、创新意识、分析问题和解决问题的能力。

    • >生物实验室
    • 应用单针注射等温微量量热滴定法检测尿素水解菌对Hg2+的耐受性

      2017, 44(11):2760-2766. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170134

      摘要 (1533) HTML (827) PDF 634.99 K (1844) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】利用单针注射等温微量量热滴定法(SIITC)检测尿素水解菌对Hg2+的耐受性。【方法】与传统的细胞生长曲线法和基于尿素水解的pH变化曲线相对比,应用SIITC研究耐盐尿素水解菌Staphylococcus succinus对不同浓度Hg2+的耐受性,通过相关性分析验证SIITC检测细菌对重金属胁迫耐受性的可行性。【结果】S. succinus菌吸附水解尿素的最大热量交换速率和累积热量值随Hg2+浓度升高而降低。最大热量交换速率由不含Hg2+的?45 μJ/s降至10 μmol/L Hg2+处理的?20 μJ/s,吸收热量由?1 291.90 μJ下降到?535.75 μJ;不同浓度Hg2+胁迫下S. succinus菌吸附水解尿素的反应热量值与溶液pH以及OD600的相关系数r分别达到0.928和0.955。【结论】SIITC可用来检测Hg2+对尿素水解菌S. succinus的毒性。

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