黄曲霉毒素分解酶基因在枯草芽孢杆菌中的表达与应用

本试验旨在研究黄曲霉毒素分解酶(ADTZ)基因在枯草芽孢杆菌中的表达与应用。试验通过构建枯草芽孢杆菌ADTZ基因的整合表达载体,将ADTZ基因整合到野生型枯草芽孢杆菌(B.subtilis LN)中,通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)初步检测ADTZ蛋白的表达情况。将重组枯草芽孢杆菌作为发酵菌种接种到发霉玉米中进行发酵试验,检测发霉玉米样品中黄曲霉毒素B1(AFB1)含量的变化,验证ADTZ基因在枯草芽孢杆菌中的表达效果。结果表明,通过构建整合表达载体成功将ADTZ基因整合到枯草芽孢杆菌基因组中,在SDS-PAGE上检测到重组枯草芽孢杆菌能够分泌表达特异性蛋白条带。经过重组菌发酵的发霉玉米AFB1的含量较未接种和接种野生型枯草芽孢杆菌发酵的发霉玉米AFB1的含量差异显著(P0.05)。由此可见,ADTZ基因可成功整合到野生型枯草芽孢杆菌中,并进行了胞外分泌表达,表达产物具有生物活性,能有效地降解AFB1。     

枯草芽孢杆菌对桑椹采后致腐微生物的抑菌作用

基于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis spp.)能产生对致腐菌有明显抑制作用,而对人畜安全无毒无害的活性物质,探究将一株分离自桑枝条的枯草芽孢杆菌开发为桑椹鲜果生物防腐保鲜剂的可行性。采用生长速率法测定供试枯草芽孢杆菌菌悬液、发酵上清液、发酵滤液对桑椹鲜果采后的主要致腐菌核盘菌属霉菌(Sclerotinia sclerotiorum GA)和链格孢属霉菌(Alternaria sp.GE)的体外抑菌效果,结果表明:菌悬液的抑菌效果最好,发酵上清液次之,发酵滤液较弱,且呈现浓度(剂量)效应;枯草芽孢杆菌菌悬液与发酵上清液对GA的最高生长抑制率分别达77.88%和81.00%,对GE的生长抑制率最高可达80.61%和81.72%。桑椹采后防腐保鲜的试验结果表明,枯草芽孢杆菌菌悬液对采后桑椹的腐败变质有较好的抑制效果,用浓度为3.5×10~5CFU/m L的菌悬液处理的桑椹鲜果,在25℃条件下贮藏72 h,腐烂率仅为58.75%,而对照组已达88.75%。试验结果证实,用供试枯草芽孢杆菌处理桑椹鲜果可以抑制其霉变,并且枯草芽孢杆菌细胞浓度的变化会影响保鲜效果。     

野生型桑树内生细菌的多样性分析及ME0717菌株的抑菌活性测定

从多年生野生鲁桑的枝条中分离出190株内生细菌,并分析其多样性指数(H)、丰度(D)、均匀度(J),发现在不同发育时间的桑树枝条中,内生细菌的种类、数量和多样性指数明显不同,枝条发育时间越长,越不利于内生菌的生长,而1年生枝条最有利于内生细菌的生长。分离得到1株优势内生细菌,命名为ME0717。经培养性状观察、形态鉴定、染色反应等生化特性测定以及16S rDNA序列分析,鉴定ME0717为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。ME0717菌体和发酵液对桑炭疽病菌(Colletotrichum morifolium Hara.)、桑漆斑病菌(Myrothecium roridum Todeet Fr.)的菌丝生长和孢子萌发均有明显的抑制作用,随着培养时间的延长,菌株的发酵液对两种病原菌的菌丝生长和孢子萌发的抑制作用增强。     

4种芽孢杆菌来源木聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达及酶活分析

研究旨在比较4种不同来源木聚糖酶基因在大肠杆菌E.coli BL21中表达后的酶活等性质,为生产中筛选高表达量及耐极性木聚糖酶基因提供依据。根据已发表的木聚糖酶基因序列设计引物,分别扩增出浸麻芽孢杆菌(B.macerans)B3、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)B6、蜡样芽孢杆菌(B.cereus)B10和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)B12的木聚糖酶基因片段,经克隆表达后获得4种工程菌。经培养和IPTG诱导后进行SDS-PAGE电泳检测及酶特性分析。测序结果表明,4个基因的开放阅读框均为642 bp。其中前3种木聚糖酶基因均为首次报道。4种重组木聚糖酶在55℃下的酶活分别为:36.16、3.85、7.22、98.98 U/ml。4种重组木聚糖酶的最适反应温度均在50~60℃,且枯草芽孢杆菌木聚糖酶最为耐热。结果提示,枯草芽孢杆菌来源的木聚糖酶具有较高的酶活和较好的耐热性。     

枯草芽孢杆菌固态发酵豆粕产品质量评定

为了研究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)XZ35株固态发酵豆粕的效果,试验以纯化水和市售枯草芽孢杆菌B1株为对照,在最优工艺条件下固态发酵豆粕,对发酵产品进行大豆抗原蛋白残留率、三氯乙酸可溶性氮(TCA-NSI)、粗蛋白、水分和挥发性盐基氮含量测定。结果表明:枯草芽孢杆菌XZ35株发酵豆粕后抗原蛋白残留率为5.9%,显著低于空白对照组和枯草芽孢杆菌B1株对照组(P0.05);TCA-NSI含量为7.24%,显著高于空白对照组和枯草芽孢杆菌B1株对照组(P0.05);枯草芽孢杆菌XZ35株和B1株发酵豆粕后粗蛋白含量显著高于空白对照组(P0.05),各组水分含量差异不显著(P0.05);挥发性盐基氮含量为30.37 mg/100 g,显著低于空白对照组和枯草芽孢杆菌B1株对照组(P0.05)。说明枯草芽孢杆菌XZ35株在豆粕发酵过程中能够将豆粕中大分子蛋白降解为小分子多肽,同时具有较强的抗原蛋白降解能力,进而提高豆粕蛋白质的消化率和利用率,提高豆粕在饲料中的应用范围和使用价值。     

植物根际促生菌对两种真菌病害病原的抑制作用及其鉴定

利用钼蓝比色法、乙炔还原法和高效液相色谱法分别测定了分离自5种植物根际的19株细菌溶磷、固氮和分泌生长素特性;用平板对峙生长法测定了19株细菌对黄瓜枯萎病菌和小麦根腐病菌的抑制作用;结合菌株形态、生理生化反应,利用分子生物学方法鉴定了其中8株优良细菌。结果表明,菌株Bacillus subtilis LM4-3固氮酶活性较高[244.88 nmol C₂H₄/(mL·h)];菌株B. subtilis LHS11-1溶磷能力较强(205.77 mg/L);菌株PGRS-3分泌IAA能力较好(40.78 μg/mL)。5株菌株能够有效拮抗黄瓜枯萎病菌,其中B. subtilis FX2-1抑菌活性较强(活菌抑制率69.07%,发酵液抑制率51.73%)。7株菌株能够有效拮抗小麦根腐病菌,其中B. subtilis FX2-1抑菌活性较强(活菌抑制率 78.17%),B. subtilis LHS11-1发酵液抑制率高达81.52%。其他具有较好促生或拮抗上述两种病原真菌的菌株经鉴定,分别属于蜡样芽孢杆菌(B. cereus,菌株XX1)、短小芽孢杆菌(B. pumilus,菌株F1-4和LX22)、简单芽孢杆菌(B. simplex,菌株XX6)和荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens,菌株XX5)。     

枯草芽孢杆菌木聚糖酶Xyn B在毕赤酵母中的表达

编码枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis strain GD3b)木聚糖酶(Xylanse B,Xyn B)基因从重组载体pUC-XynB中切割,并克隆到pPICZa A载体中,经酶切和测序鉴定,成功构建了分泌型毕赤酵母表达载体pPICZa-Xyn B。载体经线性化后转入毕赤酵母X-33,并筛选获得可通过甲醇诱导分泌表达Xyn B重组蛋白的毕赤酵母工程菌X-33/Xyn B。     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对桑炭疽病菌的抑制作用

以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株BS-LX04为材料,测定其对桑炭疽病病原菌(Colletotrichum m orifoli-um)的抑制作用。结果表明BS-LX04对桑炭疸病病原菌的菌丝生长和分生孢子萌发具有较强的拮抗作用:能够使菌丝生长受阻且产生畸形;能够抑制分生孢子的萌发,培养24 h检查孢子萌发抑制率为73.22%;能够推迟分生孢子的萌发时间,并导致萌发孢子的芽管和菌丝畸形而不能继续生长。BS-LX04发酵培养滤液中可粗提到对菌丝生长和分生孢子萌发具有抑制作用的粉状物质,随着菌株培养时间的延长,粗提物对桑炭疽病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制率也逐渐升高,即抗菌物质产生逐渐增多,培养48 h是适宜的发酵时间。菌株在28℃培养,获得的抗菌物质粗提物的抑菌率和孢子萌发抑制率均最高,28℃为菌株最适发酵温度。     

原位整合型枯草芽孢杆菌芽孢表面展示载体的构建

为证明原位整合能否用于枯草芽孢杆菌芽孢表面展示外源蛋白,本研究将芽孢衣壳蛋白CotB、CotZ的编码序列(不含终止密码子),与绿色荧光蛋白基因重组,构建含有融合片段cotB-gfp和cotZ-gfp的原位整合型表面展示载体pEYW25、pEYW26;将上述质粒分别转入枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis PY79)获得重组菌株BSYW25和BSYW26。荧光显微镜下观察上述重组菌的芽孢,只有BSYW26能检测到荧光,Western blot结果显示BSYW26的芽孢外壳蛋白中含有GFP。结果表明原位整合作为一种新的表面展示方法能够应用于枯草芽孢杆菌芽孢表面展示。     

枯草芽孢杆菌突变株的构建及其对猪肺泡巨噬细胞(MΦ3D4/2)免疫因子表达的影响

试验旨在研究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)不萌发芽孢和不生孢营养体对猪肺泡巨噬细胞(MΦ3D4/2)免疫因子表达的影响。利用同源重组敲除B.subtilis PY79芽孢萌发基因clW-gerD和生孢早期基因spo0A,构建芽孢不萌发突变株B.subtilis clW-gerD-和不生孢突变株B.subtilis spo0A-,提取基因组DNA进行PCR检测;结合革兰氏染色和萌发率检测,分别对构建的B.subtilis芽孢不萌发突变株和不生孢突变株进行萌发和生孢能力鉴定;将B.subtilis clW-gerD-和B.subtilis spo0A-分别与猪肺泡巨噬细胞共培养,用ELISA试剂盒检测细胞因子分泌表达水平。结果表明:(1)成功获得不萌发突变株B.subtilis clW-gerD-和不生孢突变株B.subtilis spo0A-;(2)萌发和生孢能力检测结果显示,B.subtilis clWgerD-完全丧失芽孢萌发能力;显微镜观察和生孢率检测表明不生孢突变株B.subtilis spo0A-丧失了生孢能力;(3)B.subtilis clW-gerD-极显著的促进了细胞因子IL-6的表达(P0.01);B.subtilis clW-gerD-、B.subtilis PY79和B.subtilis spo0A-对细胞因子IL-1β、IL-10和IL-8的表达量无显著影响(P0.05)。B.subtilis clW-gerD-可刺激巨噬细胞分泌促炎因子IL-6,增强MΦ3D4/2细胞的炎症反应,提高机体的抗感染能力。     

病死动物腐败过程中优势菌种的筛选与分离鉴定

本研究旨在筛选出病死动物无害化处理罐中参与动物尸体腐败的优势菌种,为研发加速动物尸体腐败的微生物制剂提供理论依据。收集病死动物无害化处理罐中动物尸体腐败液,按照10倍递增稀释方法,在参与动物尸体腐败的微生物菌群中成功筛选出一株优势菌种,采用传统分离鉴定方法和分子生物学鉴定方法对优势菌种进行鉴定。结果表明,优势腐败菌种为芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌,其16S rRNA基因序列与Bacillus subtilis strain 22（FJ435215.1）的同源性为99.53%。     

一株芽孢杆菌的分离鉴定及其益生潜质分析

 从健康肉鸡的粪便中分离出一株BF3芽孢杆菌,经培养特征、形态观察、生理生化试验以及16SrDNA序列分析相似度为99%,确定该菌株为枯草芽孢杆菌,对该株芽孢杆菌对肠道致病菌的拮抗作用进行研究。结果表明BF3菌株在培养过程中,可以抑制鸡白痢沙门氏菌和鸡大肠杆菌的生长。拮抗作用的强弱与芽孢杆菌和致病菌的接种时间有关。先接种芽孢杆菌后接种致病菌,拮抗作用最强;芽孢杆菌和致病菌同时接种次之;先接种致病菌后接种芽孢杆菌,拮抗作用最弱。并且BF3菌株代谢产物对鸡白痢沙门氏菌和鸡大肠杆菌具有非常明显的拮抗作用。     

枯草芽孢杆菌pgsA基因的克隆及序列分析

根据GenBank中已发表的枯草芽孢杆菌pgsA的基因序列,设计合成了一对能扩增1 225 bp基因片段的引物。以枯草芽孢杆菌染色体DNA为模板,经PCR扩增得到目的片断,然后将其克隆到pMD18-T载体上,经蓝白斑筛选和酶切鉴定选择阳性克隆进行序列测定。经DNA Star软件将其与Gen-Bank上的pgsA序列进行同源性比较,结果表明,核苷酸同源性均在90%以上,氨基酸同源性为94%以上。核苷酸序列系统进化树分析,发现该试验株与浙江株亲缘关系最近。经ProtScale软件分析表明,该基因所编码蛋白在靠近其N端存在一个跨膜区,为跨膜表达体系的建立和新型口服基因工程疫苗的研制奠定了一定的基础。     

泰山枯草芽孢杆菌的分离鉴定及其对黄曲霉毒素B1的降解研究

本试验旨在从泰山土壤中筛选出具有降解黄曲霉毒素B₁（AFB₁）作用的枯草芽孢杆菌,经16S rRNA基因测序鉴定为枯草芽孢杆菌,最终确定1株具有较高降解作用的枯草芽孢杆菌,命名为泰山枯草芽孢杆菌,并利用该菌株对AFB₁进行了降解率、活性组分、性质的确定及降解饲料中AFB₁效果的研究。结果表明,泰山枯草芽孢杆菌对AFB₁的降解率达90.28%,其中,泰山枯草芽孢杆菌发酵后的上清液对AFB₁的降解活性最高,确定发酵后的上清液中存在解毒活性组分;对解毒活性物质进行加热和蛋白酶K变性处理后,解毒活性显著降低,表明起解毒作用的活性物质是其分泌的一种胞外酶;应用性试验进一步证明泰山枯草芽孢杆菌能降解霉变饲料中的AFB₁,可在饲料或食品行业应用。     

弧菌颉颃菌的筛选及其在对虾养殖中的初步应用

试验从养殖环境中分离到22株细菌,以副溶血弧菌为病原指示菌,点种法筛选到1株弧菌颉颃菌A4;通过生理生化试验和16S rRNA序列分析,鉴定该菌为枯草芽孢杆菌。抑菌性能试验结果显示,分离菌株对副溶血弧菌、溶藻弧菌及灿烂弧菌均具有较好的颉颃作用。在对虾养殖试验中发现,使用枯草芽孢杆菌制剂2 d后可显著减少水体中的弧菌数量（P＜0.05）,改善对虾生长状态。该菌株可作为益生菌开发成微生态制剂,用于对虾养殖中弧菌病的预防。     

一株产赖氨酸芽孢杆菌的筛选

87株芽孢杆菌经过2次菌液上清液赖氨酸含量测定,筛选出1株赖氨酸产量较高的菌株YB83,其在LB上清发酵液中赖氨酸含量达186.85μg/mL,比对照组提高27.68%,该菌通过菌落形态、生理生化特征和分子生物学鉴定为枯草芽孢杆菌。     

枯草芽孢杆菌的分离筛选

本文基于从秸秆垛底层土壤中分离枯草芽孢杆菌的目的,为发酵秸秆提供菌株,从陕西杨凌农村秸秆垛中采取底层土样并进行分离。分离出11株菌,经过形态特征、生理生化特征等方法从中分离初步鉴定了3株疑似菌株。经对液态发酵条件的优化,对3株疑似菌进行液态发酵试验,以粗蛋白和粗纤维含量为标准,筛选出一株发酵效果最好的菌株b-1进行了16SrDNA序列分析,最终鉴定b-1菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),其同源性≥99%。     

金黄色葡萄球菌肠毒素A在枯草芽孢杆菌中的表达及其活性分析

利用优化后的SEA基因片段与带有枯草芽孢杆菌启动子的表达载体pBC38c,成功构建了含有SEA基因的重组表达质粒pBC38c-SEA。通过电转化的方法,将重组质粒pBC38c-SEA转入枯草芽孢杆菌1A751中。对目的蛋白进行表达,采用硫酸铵沉淀法浓缩上清中的蛋白,超声波裂解法裂解菌体沉淀,SDS-PAGE凝胶电泳法检测蛋白表达情况,Western-blot对表达的目的蛋白进行活性分析,并对表达条件与硫酸铵浓度进行优化。结果表明,成功构建了枯草芽孢杆菌表达质粒pBC38c-SEA,并在枯草芽孢杆菌中获得了表达,目的蛋白存在于培养基上清中,且具有抗原性。随着培养时间的延长,目的蛋白表达产量增多,在35h时达到最多,同时硫酸铵终浓度为50%,目的蛋白得到最好沉淀。本试验结果表明,SEA基因得以分泌表达,为进一步研究其生物活性并作为佐剂在临床中应用奠定了基础。     

玉米赤霉烯酮降解酶在枯草芽孢杆菌中的表达及其对母猪繁殖性能的影响

本试验旨在建立玉米赤霉烯酮(ZEN)降解酶基因ZEN-jjm在枯草芽孢杆菌中的表达体系,确定其产物的生物降解活性及对母猪繁殖性能的作用。克隆ZEN-jjm基因,经EcoRⅠ和NotⅠ双酶切后连接至p HT01表达载体中,构建重组质粒;转化枯草芽孢杆菌,通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析ZEN-jjm蛋白表达水平。高效液相色谱法(HPLC)检测表达的ZEN-jjm蛋白降解ZEN的活性。通过对母猪的繁殖性能的评价,确定ZEN降解酶降解ZEN对母猪繁殖性能的影响。双酶切和测序结果表明:ZEN-jjm成功插入p HT01中,SDSPAGE表明获得1株高效表达目的蛋白的重组枯草芽孢杆菌,其大小约为29 ku。HPLC结果表明表达的ZEN-jjm蛋白能有效地降解ZEN;表达的ZEN-jjm蛋白能显著缓解ZEN对繁殖母猪的毒害作用(P0.05)。综上:1)本研究成功构建了表达ZEN-jjm在枯草芽孢杆菌中的表达载体,并在枯草芽孢杆菌中得到了表达。2)表达的ZEN-jjm蛋白具有降解ZEN的生物活性。3)在饲粮中添加ZEN-jjm蛋白能显著降低ZEN对母猪能繁殖性能的危害。     

产果胶酶枯草芽孢杆菌的鉴定、发酵条件优化及产物酶学性质的研究

以果胶为唯一碳源筛选到1株产果胶酶的菌株JLSP-13,通过菌落形态观察、生理生化指标试验和16SrDNA保守序列分析,鉴定JLSP-13为枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilis JLSP-13。采用响应面法(RSM)优化其产酶条件,并系统研究产物酶学性质。结果表明:B.subtilis JLSP-13的最佳发酵时间为25.02 h,添加可溶性淀粉和果胶的最佳浓度分为0.61%和0.042%,B.subtilis JLSP-13果胶酶(BpgA)活性最大预测值达38.8 U/mL,验证值为37.6 U/mL,是基础培养基的2.6倍。BpgA的最适温度为60℃,Tm为82.9℃,其热稳定性较好;最适pH为6.0,在pH 6.0～8.0范围内较稳定;Km和Vmax分别为5.128 mg/mL、12.92 mg(/mL.min),BpgA能快速降低果胶底物的黏度。