科微学术

微生物学通报

  • 2022年第49卷第3期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >研究快报
    • 下一代底盘微生物Vibrio sp. FA2的抗生素抗性

      2022, 49(3):861-874. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.211104 CSTR: 32113.14.j.MC.211104

      摘要 (460) HTML (996) PDF 1.71 M (1124) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】细菌耐药是当前人类面临的重大挑战之一,抗生素耐药性研究是解决耐药问题的重要途径。Vibrio sp. FA2是环境中分离的一株快速生长菌,其生长速度快于目前报道的快速生长的需钠弧菌(Vibrio natriegens) 14048,并且具有多样的碳源利用能力,是具有较大潜力的下一代微生物底盘,可用于开发化合物高效生产菌株。【目的】前期对FA2菌株的常见抗生素耐药性测试发现该菌具有多重抗生素耐受性,不利于基因工程操作,并且在工业应用中会带来生态安全风险,因此有必要研究其抗生素抗性,并敲除其耐药性基因。【方法】采用抗生素药敏试验测试菌株耐药性,并且利用基因组注释分析筛选目标基因,通过基因敲除构建了关于目标基因的敲除突变株,并比较了FA2野生株和敲除株的抗生素敏感性和生长情况。【结果】系统分析了FA2菌株对以氨苄西林为代表的β-内酰胺类及氨基糖苷类等多种抗生素的耐受性,分析筛选出一系列与FA2菌株耐药性相关的基因。其中,FA2菌株对几种β-内酰胺类抗生素都有较强的耐受性,并且注释到carB6ampC2ampC1这3个可能的氨苄西林耐受性基因。研究了氨苄西林耐受性,对3个基因进行了敲除,敲除突变株的β-内酰胺类抗生素抗性变化表明菌株对氨苄西林的敏感性提高。【结论】阐明了FA2菌株的抗生素抗性情况,成功消除了其氨苄西林的耐药性,为实现FA2菌株的底盘开发与改造奠定了基础。

    • >工业微生物学
    • 不同植物源的黄烷酮-3-羟化酶的催化特性

      2022, 49(3):875-887. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210533 CSTR: 32113.14.j.MC.210533

      摘要 (762) HTML (1206) PDF 726.19 K (921) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】黄烷酮-3-羟化酶(flavanone-3-hydroxylase,F3H)是黄酮类化合物代谢途径中的关键酶之一,不同植物来源的F3H催化特性可能存在差异,并对黄酮类化合物的生物合成产生重要影响。【目的】比较分析不同植物源F3H的酶学性质、异源催化能力差异,为今后在黄酮类化合物代谢工程中F3H的选用提供参考。【方法】通过系统进化分析选择来自茶树(Camellia sinensis)、银杏(Ginkgo biloba)和大豆(Glycine max)的F3H基因,诱导表达后用亲和层析对F3H进行纯化,以柚皮素为底物表征不同植物来源F3H的酶学性质;采用单因素分析法对F3H在原核宿主Escherichia coli和真核宿主Saccharomyces cerevisiae体内的催化活性进行分析。【结果】酶学性质分析发现,CsF3H、GbF3H和GmF3H的最适反应温度分别为40、40和35 ℃,最适反应pH值分别为7.5、7.0和7.5。催化动力学研究发现,CsF3H的kcat/Km为0.36 L/(mmol·s),高于GbF3H和GmF3H。体内催化实验表明,当底物柚皮素的浓度为500 μmol/L时,CsF3HGmF3H单基因大肠杆菌工程菌对柚皮素的转化率达80%以上,而GbF3H工程菌对柚皮素的转化率仅为23.8%;3种单基因酵母工程菌对柚皮素的转化率都在40%左右,没有明显差异。【结论】不同植物源的F3H催化活性存在差异,而且同一种F3H在原核底盘细胞与真核底盘细胞中催化能力也存在较大差异,3种F3H中CsF3H具有优良的催化性能,并在原核底盘细胞内有较好的应用潜力。

    • >海洋微生物学
    • 一株产葡萄糖氧化酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质表征

      2022, 49(3):888-898. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210545 CSTR: 32113.14.j.MC.210545

      摘要 (439) HTML (1097) PDF 1.05 M (845) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】海洋中蕴藏着大量未被开发利用的微生物种质资源,而且海洋微生物产的酶类因其具有耐低温、耐高压和耐高盐等明显区别于陆地微生物所产酶类的特点而备受关注。【目的】从渤海海域海泥样品中分离筛选产葡萄糖氧化酶的菌株,并研究其酶学性质。【方法】通过平板初筛和酶活复筛,确定产葡萄糖氧化酶的菌株;通过形态学鉴定和构建系统发育树分析,对产葡萄糖氧化酶的菌株进行酶学性质研究。【结果】筛选到一株产葡萄糖氧化酶的菌株(31号),经生理生化特征和多序列分析确定为担子菌属(Basidiomycete);31号菌株所产葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOD)在25−35 ℃内有较高酶活,达20 U/mL;最适反应温度为30 ℃,而且在0 ℃时仍有酶活;在pH 7.0环境下酶活性最高,在pH 5.0−7.0之间活性较为稳定,酶活残余率较高;5 mmol/L的Ni2+、Na+和Zn2+对酶活的促进作用尤其显著,5 mmol/L的Mn2+对GOD酶活性有显著抑制作用;Cu2+、K+和Ca2+对酶活性有抑制作用,而且浓度越高抑制作用越显著,不同浓度的β-巯基乙醇、乙二胺四乙酸、曲拉通-100、次硫酸钠和二硫苏糖醇对GOD酶活性均有显著抑制作用。【结论】31号菌株是一株极具研究价值的产低温葡萄糖氧化酶的菌株,为葡萄糖氧化酶的生产提供了良好的种质资源,为后续研究积累了相关数据,同时也填补了利用该菌生产葡萄糖氧化酶的空白。

    • >环境微生物学
    • 海假交替单胞菌fliC-02330基因缺失影响生物被膜形成及厚壳贻贝幼虫附着变态

      2022, 49(3):899-910. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210782 CSTR: 32113.14.j.MC.210782

      摘要 (415) HTML (1049) PDF 3.17 M (933) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】假交替单胞菌属是一种广泛分布于海洋环境的革兰氏阴性细菌,存在于海底沉积物中,能分泌大量的胞外产物形成海洋微生物被膜,从而诱导海洋无脊椎动物的附着。【目的】探究海假交替单胞菌鞭毛蛋白fliC基因对生物被膜形成及厚壳贻贝诱导活性的影响。【方法】通过基因敲除构建海假交替单胞菌fliC-02330基因缺失突变菌,研究突变菌和野生菌菌落形态、生物被膜形成能力、胞外物质以及对厚壳贻贝幼虫附着变态的诱导能力等的差异性。【结果】与野生菌相比,突变菌菌落表型出现褶皱,运动能力下降,形成被膜膜厚增加,以及对幼虫附着变态诱导活性下降。共聚焦扫描发现,fliC-02330基因缺失突变菌胞外多糖含量下降,而蛋白含量上升。【结论】海假交替单胞菌鞭毛蛋白fliC-02330基因缺失促进生物被膜形成,但抑制厚壳贻贝幼虫附着变态。本研究为探究细菌鞭毛蛋白基因与厚壳贻贝幼虫的作用机制,以及后续进一步探索微生物参与海洋无脊椎动物附着变态提供一定的理论依据。

    • 鄂尔多斯台地盐沼滩地微生物群落与土壤条件分析

      2022, 49(3):911-923. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210836 CSTR: 32113.14.j.MC.210836

      摘要 (365) HTML (697) PDF 800.27 K (742) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】我国北方内陆区与平原区土地盐碱化问题严重,针对微生物如何在极端盐碱地植被演替过程中发挥作用的研究鲜有报道。【目的】研究鄂尔多斯台地5种不同植被类型的盐沼湿地微生物群落与土壤条件的关系,筛选出耐盐碱菌群及影响耐盐碱菌群的土壤环境因子。【方法】采用高通量测序技术,对其微生物细菌群落组成进行了比对分析。【结果】鄂尔多斯盐沼湿地5种植被类型土壤细菌群落丰度为:苔草草甸>杂类草草甸>禾草草甸>肉质耐盐草甸>盐沼裸地;多样性的排序为:苔草草甸>杂类草草甸>肉质耐盐草甸>禾草草甸>盐沼裸地;变形菌门均为5种植被类型样地土壤细菌群落丰度最高的菌种,随4种盐沼滩涂湿地的演替,变形菌门相对丰度存在先增大后减小的趋势,与异常球菌-栖热菌门的变化趋势相反;土壤黏粒与芽单胞菌门呈极显著正相关关系,随土壤粒径增大,厚壁菌门与其相关性也逐渐增加;鄂尔多斯台地盐沼滩地的土壤化学指标与细菌群落相关性大小排序是AK>TP>SOC>TN>AN>AP>pH。【结论】变形菌门为鄂尔多斯盐沼湿地各植被演替阶段丰度最高的菌群,放线菌纲、α-变形菌纲、芽单胞菌纲为其纲水平最耐盐菌群;苔草草甸细菌多样性及丰度最高,盐碱地区细菌群落对粒径大小的适应性各不相同,鄂尔多斯台地盐沼湿地细菌群落结构影响最大的土壤环境因子是AK。

    • 病死猪尸体降解复合菌的筛选、鉴定、优化及应用效果评价

      2022, 49(3):924-941. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210882 CSTR: 32113.14.j.MC.210882

      摘要 (404) HTML (820) PDF 6.85 M (993) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】我国生猪病死率较高,建立高效的病死猪尸体无害化处理方式尤为重要。【目的】提高病死猪尸体堆肥无害化处理效率。【方法】筛选具有蛋白质和脂肪降解功能的菌株,并构建复合菌剂,利用单因素和响应面方法对其菌种配比及降解条件进行优化,对其接种于病死猪和锯末堆肥进行应用效果评价。【结果】经鉴定,菌株DB1为粘质沙雷氏菌,所产蛋白酶活力为36.76 U/mL,猪肉降解率为72.17%。菌株ZF2为贝莱斯芽孢杆菌,所产脂肪酶活力为12.33 U/mL,猪肉降解率为70.83%。复合菌剂中DB1与ZF2最佳菌种配比为2.55:1,响应面优化其最佳降解条件为温度31.65 ℃、接种量3.11%、pH 6.0、盐度0.75%、Mn2+浓度1 mmol/L。在此条件下进行猪肉降解实验,7 d后降解率达90.61%。堆肥实验显示对照组和低、中、高接种量组堆肥峰值温度分别可达60、64、69和62 ℃。其中3%接种量的处理效果最佳,高温期可维持19 d,病死猪降解率达98.06%,各指标均极显著优于对照组(p<0.01)。【结论】首次根据生猪中肥瘦比设计猪肉降解实验来评价功能菌的作用效果,较前人方法有所改进。以猪肉降解率作为评价指标,优化了功能菌的菌种配比,与前人研究相比具有更好地加速堆肥升温和加快病死猪尸体降解的能力。

    • 一株耐盐菌Halomonas sp. A20的分离及降解糖精钠废水的特性

      2022, 49(3):942-955. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210521 CSTR: 32113.14.j.MC.210521

      摘要 (356) HTML (897) PDF 3.13 M (980) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】糖精钠废水是一种难处理的高盐有机工业废水。【目的】为了提高糖精钠废水的生物降解效果,需要研究糖精钠废水降解菌的特性。【方法】采用纯培养技术从处理糖精钠废水的多级生物接触氧化系统内的活性污泥中分离筛选糖精钠废水降解菌,对分离菌株的形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,利用单因素实验和响应面法考察分离菌株降解糖精钠废水的最佳条件。【结果】筛选获得一株糖精钠废水降解菌A20,归属于盐单胞菌属(Halomonas),当糖精钠废水的盐分为5%,菌接种量为15%,pH值为8.0,温度为30 ℃时,菌株A20对糖精钠废水中的化学需氧量(chemical oxygen demand,CODcr)去除率在60%以上;通过响应面法优化,菌株A20降解糖精钠废水的最佳条件为:pH 8.0,温度为30.3 ℃,接种量为14.1%,其CODcr去除率为65.4%。【结论】分离到一株能高效降解糖精钠废水中有机物的耐盐菌Halomonas sp. A20,可为高盐、高浓度糖精钠废水的处理提供优良的微生物菌种资源。

    • >基因克隆及功能研究
    • 镁硅酸盐纳米粘土介导的深绿木霉HB20111的遗传转化

      2022, 49(3):956-963. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210666 CSTR: 32113.14.j.MC.210666

      摘要 (225) HTML (821) PDF 3.47 M (889) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】木霉菌遗传转化方法的烦琐复杂限制了对其基因克隆、基因功能的研究。【目的】建立深绿木霉HB20111便捷、高效的遗传转化体系。【方法】利用镁硅酸盐纳米粘土作为载体吸附含有荧光蛋白基因gfp的丝状真菌表达载体pCAMBIA1303-gpdA-GFP-TrpC-Hygro,形成质 粒-镁硅酸盐纳米粘土复合物,在超声条件下对深绿木霉HB20111分生孢子进行遗传转化。【结果】当分生孢子浓度为106 CFU/mL、分生孢子悬液培养12 h、镁硅酸盐纳米粘土浓度100 mg/L和超声处理30 s (输出功率为100 W/cm2,发射频率为50 kHz)条件下对深绿木霉HB20111的转化效率最高,可以达到124个转化子/μg-DNA。【结论】使用镁硅酸盐纳米粘土作为载体可以实现对深绿木霉HB20111便捷、高效的遗传转化,转化子抗性基因和报告基因可以稳定遗传。

    • 我国诺如病毒易重组基因型GII.P12/GII.3毒株RNA聚合酶的表达与功能表征

      2022, 49(3):964-974. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210936 CSTR: 32113.14.j.MC.210936

      摘要 (260) HTML (1139) PDF 1.64 M (869) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】诺如病毒是引起人类急性胃肠炎的主要食源性病原体。目前尚无获批的诺如病毒疫苗和药物,诺如病毒RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)是当前抗诺如病毒药物开发的主要靶点。【目的】表达我国诺如病毒易重组基因型GII.P12/GII.3毒株的RdRp并系统地表征其复制特征。 【方法】基于大肠杆菌系统表达并纯化得到高纯度可溶性的GII.P12/GII.3诺如病毒RdRp蛋白,通过体外RNA合成实验确定温度、模板、底物和盐浓度对RdRp功能的影响。【结果】GII.P12/GII.3诺如病毒的RdRp在30 ℃、1 mmol/L氯化锰条件下酶活性最佳。酶动力学实验表明底物GTP和模板polyC的Km值分别为79.0µmol/L和10.6 µg/mL。体外抑制试验表明,RdRp在微摩尔范围内可被利巴韦林、法维拉韦和NF023有效抑制,半数最大抑制浓度分别为23、59和11 µmol/L。 【结论】首次表征了诺如病毒易重组基因型GII.P12/GII.3毒株RdRp的酶学特性。基于荧光的酶活性测试表明,RdRp在体外具有催化活性,这为诺如病毒RdRp抑制剂的筛选及诺如病毒感染的治疗提供了良好的技术和理论支持。

    • >农业微生物学
    • 玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)侵染小菜蛾的表达谱分析

      2022, 49(3):975-990. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210776 CSTR: 32113.14.j.MC.210776

      摘要 (218) HTML (1164) PDF 5.89 M (974) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】昆虫病原真菌对寄主的侵染是一个十分复杂的过程,是多基因共同作用的结果。玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea) IFCF01菌株对小菜蛾具有很高的致病力,然而有关玫烟色棒束孢对小菜蛾致病的相关基因少见报道。【目的】筛选玫烟色棒束孢侵染小菜蛾相关基因,为更好地利用玫烟色棒束孢防治小菜蛾提供基因靶点。【方法】采用第二代高通量测序技术RNA-Seq,对玫烟色棒束孢侵染小菜蛾2–3龄幼虫4、8、12、16、24、30、36 h的虫菌混合样品(处理组)及纯培养玫烟色棒束孢(对照组)进行测序分析并筛选差异表达基因,结合生物信息学方法分析差异基因涉及的功能模块和信号通路。【结果】玫烟色棒束孢侵染小菜蛾混合样品与纯培养玫烟色棒束孢对照组对比分析共获得28 384个差异基因,其中显著差异表达基因274个,上调表达118个,下调表达156个。筛选获得的显著差异表达基因,特别是上调表达基因可能与玫烟色棒束孢对小菜蛾的侵染有关。GO二级分类显示,差异表达基因能够注释到36个GO条目中,包含18个生物学过程、9个细胞组分和9个分子功能。KEGG通路分析显示共有171个差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)注释到132个通路中,其中有66个DEG显著富集在14个通路中。这些显著差异表达基因中大部分为玫烟色棒束孢侵染过程中潜在致病毒力相关基因。【结论】本研究为筛选玫烟色棒束孢侵染小菜蛾致病相关基因提供重要数据库,也为阐明玫烟色棒束孢对小菜蛾的侵染机制提供基础。

    • 八角炭疽病拮抗放线菌RX2-2的分离鉴定及其生物活性评价

      2022, 49(3):991-1003. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210669 CSTR: 32113.14.j.MC.210669

      摘要 (312) HTML (990) PDF 5.70 M (975) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】八角炭疽病主要是由哈锐炭疽菌(Colletotrichum horii)引起的真菌性病害,给八角产业带来严重的经济损失。【目的】从八角根系土壤中分离筛选对哈锐炭疽菌具有拮抗作用的放线菌菌株,并对其进行种属鉴定及抗菌活性评价。【方法】采用稀释涂布平板法分离放线菌,并以哈锐炭疽菌作为指示菌,利用平板对峙法筛选具有高拮抗活性的菌株;基于形态特征、培养特性、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析对该菌株进行种属鉴定;采用对峙生长法及菌 丝生长速率法对该菌株的拮抗活性进行评价,并采用离体叶片法测定其无菌发酵液的室内防效。【结果】筛选得到一株对哈锐炭疽菌具有较强拮抗活性的菌株RX2-2,其皿内抑制活性达95.48%,该菌对其他7种植物病原真菌和5种常见细菌均具有较好的拮抗作用,抗菌谱较广。发酵液中的抗菌活性物质具有良好的热稳定性。无菌发酵液对感染哈锐炭疽菌的离体八角叶片防控效果高达47.62%。根据该菌的形态特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定菌株RX2-2为Streptomyces lunalinharesii。【结论】菌株RX2-2对八角炭疽病有较好的防治效果,具有潜在的应用价值。

    • 产铁载体菌株的分离、培养条件优化及初步应用

      2022, 49(3):1004-1016. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210729 CSTR: 32113.14.j.MC.210729

      摘要 (484) HTML (1219) PDF 8.88 M (1791) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】微生物菌肥是推动绿色农业发展的关键。铁载体是由植物根际微生物产生的 一类低分子量金属离子螯合物,可通过螯合Fe3+促进植物生长,因此,筛选具有高产铁载体功能的菌种意义重大。【目的】从植株根际土壤中分离高产铁载体微生物,为开发植物根际促生菌提供种质资源。【方法】采用chrome azurol sulfonate (CAS)平板覆盖法分离、纯化获得高产铁载体真菌菌株,通过形态观察及18S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定,在此基础上,采用单因素实验法优化其产铁载体条件,并通过上海青水培试验,初步考察菌株的促生效应。【结果】分离获得 4株产铁载体真菌菌株,其中一株菌产铁载体能力相对较强,编号为RL1,初步鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。RL1的最佳产铁载体培养条件为:初始pH 5.0,碳源葡萄糖含量5 g/L,温度20 ℃,培养时间5 d,转速60 r/min。随着RL1菌悬液浓度的增加,上海青植株的鲜重和叶片光合色素含量均逐渐增大。当施加最大浓度孢子菌悬液(3.2×108 CFU/mL)时,植株的总鲜重量和茎叶鲜重量增幅分别为75.0%和74.4%,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量增幅分别为49.8%、70.9%和26.7%。【结论】本研究分离获得一株高产铁载体真菌菌株RL1,优化后的培养条件更利于菌株铁载体的合成,而且该菌株能够有效促进上海青幼苗的生长。

    • 基于高通量测序的福建北部马铃薯晚疫病株根际土壤细菌群落分析

      2022, 49(3):1017-1029. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210532 CSTR: 32113.14.j.MC.210532

      摘要 (407) HTML (1000) PDF 1.24 M (1027) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】马铃薯晚疫病是一种由致病疫霉[Phytophthora infestans (Mont.) de Bary]引起的毁灭性病害,当环境条件适宜时,残留在土壤中的病原菌会侵染马铃薯植株导致病害的发生。【目的】明确健康马铃薯植株与发病植株的根际土壤细菌结构与多样性。【方法】采集马铃薯晚疫病发病地的健康植株根际土壤(M2J)和发病植株根际土壤(M2G),对土样中的细菌群落进行基于Illumina Miseq测序平台的宏基因组高通量测序分析。【结果】发病植株根际土壤细菌的优质序列比健康植株少3.31% (1 747条),OTU少24.58% (1 466个)。在门水平上,健康植株和发病植株根际土壤微生物组成相似,但相对丰度存在显著差异。其中发病后植株根际土壤菌群变形菌门(Proteobacteria)相对丰度增加17.70%,绿弯菌门(Chloroflexi)相对丰度增加了1.58%,而酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度降低了6.13%,放线菌门(Actinobacteria)相对丰度降低了4.28%,芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)相对丰度降低了1.41%,疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度降低了3.11%。在属水平上,发病植株根际的Rhodanobacter和鞘氨醇单孢菌属(Sphingomonas)相对丰度比健康植株增加了8.63%和3.51%;而Vicinamibacteraceae、norank_f__norank_o__Vicinamibacterales、norank_f__GemmatimonadaceaeChujaibacter和黄杆菌属(Flavobacterium)的相对丰度低于健康马铃薯植株。【结论】感染马铃薯晚疫病后的植株根际土壤细菌结构和多样性显著低于健康植株,细菌菌落多样性降低,且部分优势细菌门、属类群占比发生改变。

    • >食品微生物学
    • 不同时期窖泥理化因子、风味物质和细菌组成的相关性

      2022, 49(3):1030-1047. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210775 CSTR: 32113.14.j.MC.210775

      摘要 (413) HTML (1971) PDF 2.78 M (769) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】窖泥品质是影响浓香型白酒质量的重要因素之一,窖泥的理化特性、微生物群落结构和风味物质等与窖泥的品质有关。【目的】揭示不同时空浓香型白酒窖泥理化因子、细菌群落结构和挥发性风味物质三者之间的关系。【方法】比较演替期(10年)和成熟期(30年)的窖泥理化因子,利用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用分析窖泥中挥发性风味物质,采用PacBio SMRT高通量测序分析窖泥细菌组成,通过Spearman相关性分析法分析三者间的相关性。【结果】成熟期窖泥的含水量、有效磷和有效钾及己酸、己酸乙酯、丁酸乙酯等关键风味物质含量均高于演替期窖泥,乳酸和己醇等物质含量则低于演替期窖泥。演替期窖泥中丰度最高的是拟杆菌纲的嗜蛋白菌属(Proteiniphilum)和理研菌属(Petrimonas),而成熟期窖泥中丰度最高的是梭菌纲的己酸菌属(Caproiciproducens)和梭菌属(Clostridium)。梭菌纲微生物(CaproiciproducensClostridium等)与窖泥中己酸和己酸乙酯等风味物质呈正相关,与乳酸呈负相关。窖泥理化特性对关键风味物质和梭菌纲大多数菌属有直接或间接影响,其中窖泥含水量、有效磷和有效钾与梭菌纲菌属呈正相关。【结论】窖泥含水量、有效磷和有效钾含量是影响窖泥中梭菌纲微生物组成和浓香型白酒特征风味物质己酸与己酸乙酯含量的关键因素。这些发现促进了对演替期和成熟期窖泥在菌群结构和风味物质组成演变的理解,有助于促进浓香型白酒发酵调控和窖泥改良。

    • >兽医微生物学
    • 狐、貉源大肠杆菌分离鉴定及毒力基因检测

      2022, 49(3):1048-1056. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210847 CSTR: 32113.14.j.MC.210847

      摘要 (274) HTML (921) PDF 1.30 M (837) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】狐、貉肺炎频发导致养殖户遭受巨大经济损失。【目的】调查黑龙江省、吉林省、河北省、山东省等地狐、貉肺炎原因,对病原菌进行分离、鉴定及部分生物学特性研究。【方法】无菌采集患病狐、貉肺组织进行细菌分离培养;对分离菌进行革兰氏染色、生化试验、特异性基因PCR鉴定、药物纸片扩散法敏感性试验、毒力基因检测及小鼠致病性试验。【结果】分离的136株菌的革兰氏染色均为阴性杆菌,生化特性及特异性基因PCR均鉴定为大肠杆菌;分离株具有多重耐药性且有29种毒力基因组合方式,其主要流行毒力基因有8种:yijPfimCfimHfyuAiutApapCirp2astA;小鼠致病性结果显示,分离菌株含主要流行毒力基因越多对小鼠致病性越强。【结论】明确了引发狐、貉肺炎的病原菌为大肠杆菌,其携带毒力基因数量与致病力相关。

    • >微生物技术成果产业化研究
    • 混合菌系QZ-10对原油的作用性能表征及现场清防蜡应用

      2022, 49(3):1057-1066. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210611 CSTR: 32113.14.j.MC.210611

      摘要 (250) HTML (790) PDF 695.81 K (680) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】油藏环境中呈单相液态的原油,在开采、运送的过程中由于温度、压力及流动条件的变化,石蜡不断从原油中析出,造成井筒、管线的结蜡。微生物清防蜡作为一项新兴的技术,受到广泛的关注,但是需要根据现场的环境条件施用合适的微生物清防蜡菌液。【目的】利用来源于青海油田盐碱油藏环境的混合菌系QZ-10,有效解决油井结蜡的问题并探究作用机理。【方法】针对混合菌系QZ-10开展表面张力/界面张力测定、乳化性能分析、降黏率和防蜡率测定、烃转化能力评估,来表征其性能特征,同时开展现场试验验证其实际清防蜡应用价值。【结果】混合菌系QZ-10菌液能将水-煤油界面张力降至1.21 mN/m,EI24值为91.11%,降黏率达92.90%,防蜡率可达到90.00%,并且能够减少原油中的重质烃类、增加轻质烃组分、改善原油的品质。室内实验结果表明QZ-10菌液具有良好的降黏和乳化性能,展现出能够清除油井结蜡的潜力。选取青海油田中结蜡严重的油井,利用QZ-10菌液进行清防蜡作业,经过140 d的现场试验,结果显示试验的油井中80.95%油井除蜡效果明显,其中多口油井有显著增油效果,累计增油1 100 t。【结论】混合菌系QZ-10具有优良的油井清防蜡及驱油效果,应用前景广阔。

    • 负载噬菌体qdvp001的阳离子脂质体的制备及热稳定性和抗菌活性

      2022, 49(3):1067-1075. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210892 CSTR: 32113.14.j.MC.210892

      摘要 (294) HTML (699) PDF 614.23 K (819) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】副溶血弧菌噬菌体qdvp001在防治副溶血弧菌污染方面具有巨大的应用潜力,但其对温度的敏感性较高,在较高的温度环境下会失活。【目的】利用阳离子脂质体包埋保护噬菌体qdvp001以提高其热稳定性,同时探究其脂质体包被液的抗菌活性。【方法】制备和表征负载副溶血弧菌噬菌体qdvp001的阳离子脂质体,测定阳离子脂质体包埋下的噬菌体经高温处理后的效价,并对脂质体包被液的杀菌活力进行测定。【结果】相对于未添加十八胺(octadecylamine,ODA,带正电的胺类化合物)的中性脂质体,ODA的添加使脂质体的表面带正电荷。脂质体平均粒径随着表面电荷绝对值的增加呈现减小的趋势,不同脂质体的多分散系数(polydispersity index,PDI)均在0.7以下,表明其具有较好的均匀性。负载副溶血弧菌噬菌体qdvp001的阳离子脂质体在50、60和70 ℃条件下表现出较好的热稳定性,随着脂质膜表面电荷的不断增大,其对噬菌体的热保护性也逐渐提升。此外,负载噬菌体qdvp001的阳离子脂质体也表现出比中性脂质体更好的抗菌活性。【结论】负载噬菌体qdvp001的阳离子脂质体在高温下对噬菌体有很好的保护性,同时具备更优良的抗菌活性,使噬菌体qdvp001有更好的应用前景。

    • >药物微生物学
    • 广陈皮外源真菌的组成及产毒真菌分析

      2022, 49(3):1076-1083. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210671 CSTR: 32113.14.j.MC.210671

      摘要 (342) HTML (1052) PDF 571.84 K (811) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】广陈皮为药食同源中药材,在高温、高湿且贮存不当的条件下容易发霉,从而产生毒素,严重威胁陈皮的质量安全。【目的】分析广陈皮表面外源真菌的组成及其产生毒素的真菌。【方法】采用平板稀释法分离广陈皮表面外源真菌,利用分生孢子形态特征及DNA序列分析进行真菌鉴定,采用高效液相色谱-三重串联四极杆质谱联用技术对青霉属和曲霉属进行产毒检测。【结果】从广陈皮表面分离外源真菌共132株,鉴定为子囊菌亚门(Ascomycota,98.48%)和毛霉菌亚门(Mucoromycota,1.52%),包括散囊菌纲(Eurotiomycetes,95.45%)、座囊菌纲(Dothideomycetes,3.03%)和毛霉纲(Mucoromycetes,1.52%)。分离活动曲霉属(Aspergillus spp.)菌株共77株,为广陈皮药材外源真菌的优势菌,青霉属(Penicillium spp.)次之。毒素检测筛选出1株产毒真菌,鉴定为黄曲霉(Aspergillusflavus) JXCP1-3。该菌株产生黄曲霉毒素B1 (aflatoxin B1,AFB1),浓度为1.52 ng/mL。【结论】全面分析广陈皮表面的外源真菌及产毒真菌,为广陈皮表面产毒真菌的防控提供依据。

    • >医学微生物学
    • 一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体的分离及生物学特性

      2022, 49(3):1084-1094. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210805 CSTR: 32113.14.j.MC.210805

      摘要 (338) HTML (1686) PDF 3.28 M (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】嗜麦芽窄食单胞菌是一种广泛存在于医院和自然环境中的条件致病菌,其分离率与耐药率逐年增加。噬菌体是一类能特异性感染并杀灭细菌的病毒。【目的】分离一株新型嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体,为临床嗜麦芽窄食单胞菌感染及防控提供补充手段。【方法】以临床分离的嗜麦芽窄食单胞菌为宿主菌,用点板法从医院污水中分离鉴定噬菌体;用双层平板法测定噬菌体效价及一步生长曲线等生物学特性;用透射电镜观察噬菌体形态;提取噬菌体基因组DNA进行全基因组测序,拼接噬菌体基因组并进行注释。【结果】分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体,命名为vB_SmaS_P11。该噬菌体感染宿主菌的潜伏期小于5 min,快速增殖60 min后达到平稳期,暴发量为100 PFU/cell。透射电镜观察该噬菌体为长尾噬菌体,具有典型的二十面体头和不可收缩的尾部。基因组测序结果表明,该噬菌体基因组全长44 600 bp,GC含量为63.7%,无抗生素耐受基因、毒力基因和tRNA,与NCBI数据库中所有已知嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体相比同源性很低。基因组注释显示该噬菌体含有66个开放阅读框(open reading frame,ORF),其中25个ORF预测为有功能的蛋白,15个ORF是未知功能的假定蛋白,26个ORF比对结果显示没有相似的序列。序列比对与系统发育分析表明,该噬菌体属于有尾噬菌体目(Caudovirales)长尾噬菌体科(Siphoviridae)。【结论】本研究分离鉴定到一株裂解性强、相似性低的嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体,该噬菌体有望用于抗生素耐受嗜麦芽窄食单胞菌感染控制。

    • >专论与综述
    • 肯塔基沙门菌的流行状况及其耐药性的研究进展

      2022, 49(3):1095-1104. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210555 CSTR: 32113.14.j.MC.210555

      摘要 (322) HTML (1006) PDF 513.92 K (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:肯塔基沙门菌是引发人类和畜禽肠道疾病的重要人兽共患病原菌之一,普遍具备多重耐药性。近年来,肯塔基沙门菌在全球流行趋势逐渐上升,严重威胁畜禽健康和公共卫生安全。本文综述了国内外肯塔基沙门菌的流行状况、耐药性及防控措施研究进展,以期为肯塔基沙门菌病的防控提供参考和思路。

    • 植物内生细菌测定方法的研究进展

      2022, 49(3):1105-1119. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210695 CSTR: 32113.14.j.MC.210695

      摘要 (503) HTML (1761) PDF 893.93 K (1069) 评论 (0) 收藏

      摘要:伴随全功能体(holobiont)和全基因组(hologenome)概念的出现,植物微生物群落被看作植物全功能体的重要组成部分,其结构和功能逐渐得到研究和解析。内生细菌是植物微生物群落的成员之一,由于其定殖在组织内部而与宿主的接触更为紧密,因而其与植物的相互作用也更加直接、高效且不容易受到环境条件变化的影响。本文介绍了植物内生细菌的基本特点,并重点综述了植物内生细菌测定方法的国内外进展。了解内生细菌的基本特点并掌握其测定方法,将促进对内生细菌与植物互作机制的探索及对全功能体中内生细菌与宿主共生机理的解析,为植物的营养和抗病育种提供内生细菌角度的新策略。

    • 羟胺氧化还原酶在生物脱氮中的研究进展

      2022, 49(3):1120-1134. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210840 CSTR: 32113.14.j.MC.210840

      摘要 (691) HTML (3343) PDF 1.12 M (1331) 评论 (0) 收藏

      摘要:羟胺氧化还原酶(hydroxylamine oxidoreductase,HAO)属于多血红素蛋白酶家族,每个单体由7个电子转移血红素和1个催化血红素组成。HAO既可分别催化羟胺和肼的氧化反应,也可催化羟胺、一氧化氮及亚硝酸盐的还原反应。不同硝化细菌中,HAO的最适温度、pH、底物、产物特异性及酶抑制剂等存在差异。作为生物硝化过程的关键酶,HAO在提升生物脱氮速率及清除硝化中间产物(羟胺)对生物的毒害方面发挥重要作用。本文系统综述了HAO在脱氮微生物中的分布、蛋白结构、表达调控及其活性等,总结其在不同硝化细菌中的生物化学特性,最后对HAO进一步的研究方向进行展望,有助于深入理解生物脱氮过程和微生物体内羟胺代谢的机理,为优化废水处理工艺提供新的指导。

    • 皮肤共生菌在皮肤健康和疾病中的作用研究进展

      2022, 49(3):1135-1146. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210654 CSTR: 32113.14.j.MC.210654

      摘要 (315) HTML (2242) PDF 3.78 M (1328) 评论 (0) 收藏

      摘要:人体皮肤上有多种微生物定居,这些微生物群落的组成、分布和动态变化对皮肤的健康状况和疾病有着重要的调节作用。然而,人们一直不清楚皮肤微生物群落如何影响人类健康。对皮肤共生菌进行深入研究,不仅有助于发现有益皮肤共生菌菌株,也有助于筛选相应皮肤疾病新的药物靶标。近年来,对皮肤共生菌与宿主之间相互影响和作用机制的研究逐渐深入,本文旨在总结关于皮肤共生菌研究的最新发现。首先简要介绍了皮肤共生菌的分布和基本群落组成,以及其在通过行使抗菌、抗炎、免疫调节及抗癌等功能来维持皮肤健康中的重要作用,然后详细综述了皮肤共生菌失衡参与多种皮肤疾病包括银屑病、痤疮、玫瑰痤疮和系统性硬化症的发生及发展的最新研究发现,最后讨论了肠道菌群和皮肤共生菌通过肠-皮肤轴也存在着密切的相互调控关系。总之,皮肤共生菌的平衡对维持皮肤的健康起了重要的作用,因此急切地需要更多的研究来更深入地了解皮肤共生菌和宿主细胞的相互作用,并开发靶向皮肤微生物的药物来治疗皮肤疾病。

    • 土壤拟杆菌与梭菌分解多糖类有机物质的研究进展与展望

      2022, 49(3):1147-1157. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210393 CSTR: 32113.14.j.MC.210393

      摘要 (347) HTML (921) PDF 2.22 M (970) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤有机质的分解需要一系列环境微生物的参与,包括上游微生物进行有机质的初步分解、中间微生物的再分解利用和下游微生物的最终代谢过程。由微生物分泌的胞外水解酶将复杂有机质转变为简单有机质是整个分解过程的关键。近年来,针对肠道复杂有机质的微生物分解研究取得了显著进展,本文首先比较了有机质分解过程在人体肠道、反刍动物瘤胃和土壤环境三类生境的异同,然后详细分析比较了拟杆菌门(Bacteroidetes)和梭菌纲(Clostridia)进行糖类物质转运的过程机制。拟杆菌利用T9SS分泌系统进行胞外酶的分泌并依赖其多糖利用位点通过外膜的Sus复合体将初步分解后的寡糖类物质转运至周质空间,周质空间的糖苷水解酶将寡糖类物质进一步分解生成小分子糖,再经由内膜糖转运蛋白转运进胞内完成分解代谢过程。然而梭菌则是依靠纤维小体在胞外进行多聚糖的分解,再被胞外的底物结合蛋白捕获并由ABC转运蛋白转运进胞内,胞内单糖的浓度由双组分系统和碳代谢底物抑制机制协同调控。最后对未来有关土壤有机质分解需要解决的问题进行了展望。

    • 葡萄球菌致病毒力因子酚溶性调节蛋白的研究进展

      2022, 49(3):1158-1166. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210580 CSTR: 32113.14.j.MC.210580

      摘要 (521) HTML (1499) PDF 842.58 K (739) 评论 (0) 收藏

      摘要:葡萄球菌是临床常见的革兰氏阳性致病菌,包括表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌等。随着耐药葡萄球菌的出现,尤其是多药耐药葡萄球菌的传播和蔓延,其感染性疾病的发病率和死亡率逐年升高。葡萄球菌的高致病性与其表达大量毒力因子密切相关。酚溶性调节蛋白(phenol-soluble modulin,PSM)是一组具有广泛溶细胞活性的两亲性肽,是葡萄球菌分泌的一种重要的毒力因子。PSM诱导炎症反应、影响免疫细胞功能、参与细菌免疫逃逸并参与葡萄球菌引起的皮肤软组织感染、脓毒症、生物膜相关感染、骨组织感染和特应性皮炎的致病过程。本文主要是从PSM对宿主免疫系统的影响及其在常见葡萄球菌感染性疾病中的作用等方面进行简要概述。

    • 铜绿假单胞菌异质性耐药的研究进展

      2022, 49(3):1167-1176. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210772 CSTR: 32113.14.j.MC.210772

      摘要 (410) HTML (2577) PDF 445.33 K (1325) 评论 (0) 收藏

      摘要:异质性耐药是指细菌中的同源亚群对某种抗生素表现出不同的敏感性,被认为是细菌由敏感进化成完全耐药的中间阶段。常规的临床检验无法有效检测出异质性耐药,这对临床治疗用药造成了巨大的威胁,引起患者的反复感染和用药失败。铜绿假单胞菌作为医院内感染的主要条件致病菌之一,其耐药机制已被广泛研究,而异质性耐药研究则相对较少。本文主要就铜绿假单胞菌的异质性耐药研究进行了梳理,并对异质性耐药从表型特征、机制和检测方法等方面进行了简要阐明。

    • 常压室温等离子体诱变育种与微生物液滴培养筛选技术应用进展

      2022, 49(3):1177-1194. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210704 CSTR: 32113.14.j.MC.210704

      摘要 (495) HTML (1127) PDF 554.76 K (788) 评论 (0) 收藏

      摘要:安全和高效的微生物突变及高通量筛选技术是微生物功能发掘、功能创制和生物产业技术创新的重要方向及重要支撑。有效的生物育种技术及高通量筛选技术成为该领域研究人员的关注点。其中,常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)因具有活性粒子种类多、操作可控性强、基因损伤强度高、诱变速度快、操作条件温和、安全性高等特点,已用于100余种微生物和动植物的诱变育种,成为微生物的高效育种新方法。微生物液滴培养(microbial microdroplet culture,MMC)可以快速生成大量微液滴并可实现独立控制单个液滴,每个液滴都可以作为独立的单元进行微生物培养,具有容量小、高通量、模块化、可操作性良好并可进行在线检测等特点,为面向微生物菌种高效选育的进化培养和筛选提供了高通量筛选平台,因此在微生物的高通量培养方面具有独特的应用优势。本文总结了近年来常压室温等离子体诱变技术在食药用真菌育种以及微生物液滴培养在微生物高通量分析分选领域的应用进展,以期为食药用真菌的育种领域提供借鉴和参考。

    • >高校教改纵横
    • 编写《微生物学教程》有感

      2022, 49(3):1195-1199. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210783 CSTR: 32113.14.j.MC.210783

      摘要 (276) HTML (868) PDF 428.86 K (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:《微生物学教程》获“首届全国教材奖” (二等奖)的消息后,为响应学院领导提出的总结、交流等要求,特撰写了本文。作者以“愿终生能炼成一个称职的微生物学教师”为指导思想,历经半个多世纪的努力,在教书育人的同时,编写了较多的文章和书籍,其中的代表作当属《微生物学教程》。该书至今已出了4版,被300余所高等院校选作教材,总印数超百万册。主要特色为:一人独撰,具中国特色,体系稳定,紧跟学科前沿,重视训练学生的长效记忆和战略思维,关心教学方法的改进和交流,以及注重理论联系实际等。作者对教材编写的体会主要是:干一行,爱一行;自认笨,大有益;轻功利,求实绩;勤厚积,方薄发;花可发,柳自荫;青自蓝,更胜蓝。

    • >生物实验室
    • 肺炎克雷伯菌的芯片式数字PCR检测方法的建立

      2022, 49(3):1200-1213. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210818 CSTR: 32113.14.j.MC.210818

      摘要 (423) HTML (1533) PDF 4.01 M (1254) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】条件致病菌肺炎克雷伯菌是医源性感染最重要的革兰氏阴性菌之一,目前对该病原菌的核酸检测方法存在费时费力、灵敏度低、准确性差等问题。【目的】建立基于芯片式数字PCR的肺炎克雷伯菌检测方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的16S rRNA基因保守序列设计特异性引物和TaqMan探针,通过与实时荧光定量PCR的比较分析,确定了芯片式数字PCR方法的检测范围和最佳反应条件,并进行了方法特异性、灵敏性分析及临床菌株的检测。【结果】芯片式数字PCR检测灵敏度比实时荧光定量PCR提高了约1.5个数量级,最低检出限可达到3.77 copies/μL;优化后的芯片式数字PCR特异性与实时荧光定量PCR结果一致,方法的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)均小于25%;本研究利用优化后的芯片式数字PCR方法共检测了28株临床菌株,检测到14株为肺炎克雷伯菌,14株为其他种属,这也与实时荧光定量PCR检测结果一致。【结论】采用芯片式数字PCR技术建立了肺炎克雷伯菌核酸检测的绝对定量方法。该方法特异性好、灵敏度高、准确度高,适合肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析,也为其他临床病原菌的分子检测提供了新的技术参考。

    • 德尔卑沙门氏菌分子等温活菌检测体系的建立

      2022, 49(3):1214-1223. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210769 CSTR: 32113.14.j.MC.210769

      摘要 (265) HTML (713) PDF 1.58 M (936) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】德尔卑沙门氏菌(Salmonella enterica subsp. enterica Derby)是危害人类生命安全的主要致病性血清型。【目的】建立一种准确、快速检测德尔卑沙门氏菌的方法。【方法】通过建立叠氮溴化丙锭(propidium monoazide,PMA)-重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)的方法准确有效地检测样品中的活德尔卑沙门氏菌。【结果】使用基因RU61_00441作为检测靶点,设计引物SD1正确地鉴定了所有被测菌株。实验结果表明,PMA处理能有效区分活细胞和死细胞。基因组DNA检测限为761.2 fg/μL,活菌检测限为45 CFU/mL。此方法检测德尔卑沙门氏菌的血清型不受自然背景(猪肉、鸡肉和牛肉)菌群基因组DNA的影响。此外,该方法还可以检测出动物性食品中富集6 h后浓度低至3.9 CFU/mL的德尔卑沙门氏菌。【结论】这种PMA-RPA检测方法耗时短并具有更好的灵敏度和特异性,能为沙门氏菌的检测提供更有效的指导。

本期文章


文章目录


过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行