短短芽胞杆菌分支酸合成酶基因BbaroC的鉴定及转录因子调控分析

分支酸合成酶AroC是莽草酸途径中芳香族化合物合成的关键酶,探明短短芽胞杆菌aroC基因的特征及转录调控因子可为短短芽胞杆菌作用机理研究奠定基础。从短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中克隆了aroC基因,进行生物信息学分析和转录因子预测。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中aroC基因序列长度为1 164 bp, GenBank登录号为OR475562。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX与Brevibacillus brevis NBRC 100599的aroC基因序列同源性最高,为98.88%,与Brevibacillus brevis HNCS-1的AroC氨基酸序列同源性最高,为100%;其编码的蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,定位于细胞质。靶向BbaroC的转录因子共有23个,分别来自10个物种,Escherichia coli(Strain K12 MG1655)和Bacillus subtilis(Strain 168)分别预测到12个和3个转录因子。BbaroC在短短芽胞杆菌抑菌活性物质产生中可能发挥着重要作用,这为其在农业上的广泛应用提供依据。     

短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX对番茄促长作用的研究

在盆栽条件下,研究喷施短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX对番茄植株生长的影响。结果表明,短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX的菌体、发酵上清液及发酵液喷施的番茄幼苗叶片数明显增加,茎长和茎粗也显著高于对照组(空白培养基和无菌水处理)。其中,经菌体处理的番茄幼苗茎最长,为24.18cm,叶片数最多,经发酵液处理的番茄幼苗茎最粗,为4.78mm。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX还可以促进叶绿素和类胡萝卜素含量的增加,其中,发酵上清液处理的番茄幼苗叶绿素a、b和类胡萝卜素含量最高,比培养基对照分别提高了113.3%、136.0%和102.7%,表明短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX对番茄植株具有明显的促长作用。     

龙眼保鲜功能微生物FJAT-0809-GLX(Brevibacillus brevis)功能成分的分析

从保鲜功能微生物短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX(Brevibacillus brevis FJAT-0809-GLX)乙醇提取物功能成分中共鉴定出24种化合物,其中12种为匹配度在90%以上的高匹配度成分,相对含量较高的2种成分,分别为羟苯乙酯(24.28%)和邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(19.78%),这2种物质成分相对含量总和占所有成分的44.06%,很有可能是其主要活性成分。保鲜功能微生物功能成分对大肠杆菌K88具有一定的抑菌效果,其中,羟苯乙酯的抑菌圈直径为17.81mm。同时对龙眼果皮过氧化物酶活性也具有一定的抑制效果。保鲜功能微生物功能成分按其功能可以划分为以下2种类型,一种为具有防腐杀菌(或抑菌)作用的物质,另一种为挥发性或者芳香类物质。     

响应面法优化短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX胞内代谢物质超声波提取工艺

为提取短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX的胞内代谢物质,利用超声波破碎其细胞,对胞内代谢物质进行优化提取。在超声波输出功率、超声时间以及料液比进行单因素试验的基础上,利用Design-expert进行试验设计,响应面优化得到胞内代谢物质的最佳提取工艺。单因素试验结果表明,当超声时间为30min时,获得的胞内代谢物质较多,胞内代谢物质得率为11mg·g~(-1);超声波功率为100 W时,所得胞内代谢物质得率最高,为9.33mg·g~(-1);料液比1∶25时所得胞内代谢物质得率最高,为12.22mg·g~(-1)。进一步通过响应面优化发现,超声时间、超声功率、料液比3个因素对胞内代谢物质得率的影响程度依次为:料液比超声破碎时间超声功率。最佳超声波提取方法为:超声功率为318.68 W,超声时间为10min,料液比为1∶25,在此条件下提取的胞内代谢物质得率为12.987 8mg·g~(-1)。     

产鸭嘴花酚碱芽胞杆菌的筛选

采用液相-四级杆飞行时间质谱的方法结合Metlin数据库检索分析14株芽胞杆菌菌株发酵液的胞外成分。筛选出一株产鸭嘴花酚碱的芽胞杆菌菌株为甲基营养型芽胞杆菌Bacillus methylotrophicus FJAT-16022,其中该成分含量占其发酵液总代谢物含量的1.39%,匹配得分为95.1。表明甲基营养型芽胞杆菌芽胞杆菌Bacillus methylotrophicus FJAT-16022为鸭嘴花酚碱高产菌株,该研究为芽胞杆菌来源鸭嘴花酚碱活性物质的开发与利用提供理论依据。     

产挥发性物质芽胞杆菌对枇杷炭疽病菌的抑制作用及其鉴定

采用二分隔特殊平板研究芽胞杆菌挥发性物质对枇杷炭疽病菌Colletotrichum acutatum的抑制作用。研究结果表明,筛选得到的8株芽胞杆菌菌株中,抑菌效果最好的菌株为FJA T-4748,抑菌率达90.06％;其次为FJAT-10011,抑菌率达54.99％。经16S rDNA序列鉴定结合菌落形态观察,确认这8株芽胞杆菌分别为解木糖赖氨酸芽胞杆菌 Lysinibacillus xylanilyticus、波茨坦短芽胞杆菌 Brevibacillus borstelensis、短短芽胞杆菌Brevibacillus brevis、土壤短芽胞杆菌 Brevibacillus agri、阿氏芽胞杆菌 Bacillus aryabhattai、美丽短芽胞杆菌Brevibacillus formosus及简单芽胞杆菌Bacillus simplex。本研究筛选的产挥发性物质芽胞杆菌菌株可为枇杷采后炭疽病的生物防治提供菌株参考。     

利用物质组学方法筛选产游离油酸的芽胞杆菌菌株

利用高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用技术测定了52个芽胞杆菌Bacillus-like菌株发酵上清液中的代谢物组成,各物质的分子特征通过MassHunter软件从原始数据中进行提取,然后通过Metlin代谢物质谱数据库的检索比对,获得各代谢物的基本信息。结果表明,在海绵芽胞杆菌Bacillus plakortidis菌株FJAT-14858的发酵上清液中,可以检测出游离油酸,其Metlin匹配得分达95.61,其相对含量占发酵上清液总代谢物的1.62%,精确质量数为284.269 3。海绵芽胞杆菌菌株FJAT-14858是首个被发现产非毒性的游离油酸的芽胞杆菌菌株,本研究为新型微生物油脂的开发与利用提供菌种资源和理论依据。     

基于LC-MS技术高通量筛选产Cardiogenol C的芽胞杆菌

Cardiogenol C是目前治疗心脏疾病的一种重要药物,本研究采用LC-MS的技术高通量从51株芽胞杆菌中筛选产Cardiogenol C的菌株。利用MassHunter软件对分子特征进行提取,根据保留时间及精确分子量等信息在Metlin代谢数据库中进行快速的比对,高通量的对代谢产物进行鉴定。筛选鉴定到1株解淀粉芽胞杆菌FJAT-17934 Bacillus amyloliquefaciens产Cardiogenol C,其相对含量为1.02%,匹配度达到了92.08%,保留时间为3.651 7min。这为微生物源的Cardiogenol C的研发奠定理论基础。     

产N-羟基异戊巴比妥的芽胞杆菌筛选

采用液相-四级杆飞行时间质谱的方法筛选产N-羟基异戊巴比妥(N-Hydroxy Amobarbital)的芽胞杆菌菌株。通过分析73株芽胞杆菌菌株发酵液中胞外化合物成分,筛选出合成N-Hydroxy Amobarbital的4株芽胞杆菌,为栗褐芽胞杆菌Bacillus plakortidis(FJAT-8757)、内生芽胞杆菌Bacillus endophyticus(FJAT-10010)、米氏解硫胺素芽胞杆菌Aneurinibacillus migulanus(FJAT-14205)和休闲地芽胞杆菌Bacillus novalis(FJAT-14227),该成分在发酵液中的相对含量分别为6.04%、4.85%、1.61%和1.61%,ATPA与色谱库检索得分(Score)分别为96.25、94.33、96.72和94.91。     

芽胞杆菌来源沙奎那维的检测与分析

对阿氏芽胞杆菌Bacillus aryabhattai FJAT-14220发酵液中沙奎那维成分进行分析与检测。采用高效液相四级杆飞行时间质谱(liquid chromatography-hybrid quadrupole time-of-flight mass spectrometry)分析阿氏芽胞杆菌FJAT-14220发酵液中胞外代谢物的成分。为获得代谢物的信息,首先采用MassHunter软件对原始数据进行分子特征提取,再通过Metlin数据库检索比对。在阿氏芽胞杆菌FJAT-14220发酵液中检测到883种代谢物,通过Metlin谱库搜索获得初步鉴定的有148种。其中,发现了具有生物活性的物质沙奎那维Saquinavir,其匹配得分达到93.08,占发酵液总代谢物相对含量的1.73%,保留时间为2.719 1 min,精确质量数为670.383 7。沙奎那维的发现为阿氏芽胞杆菌来源的多醚类抗生素的开发与利用提供理论依据。     

pH条件对短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX次生代谢物产生的影响

应用GC-MS对10种不同初始pH条件下发酵的FJAT-0809-GLX发酵液的丙酮萃取液进行初步成分鉴定,从这10种发酵液中得到匹配率≥90%成分11种,各发酵液中的成分存在明显差异,其中共有成分1种,为六氢吡咯并[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮。在匹配率≥90%成分中,功能性成分按其功能可分为2类,一类为挥发性或芳香类物质,与该发酵液具有的特殊香气有关,包括5-甲基呋喃醛、2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮、苯乙醛、棕榈酸、顺式十八碳-9-烯酸、甲基环戊烯醇酮;另一类为防腐或抑菌类成分,包括2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮、2-呋喃甲醇、六氢-吡咯[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮和5-羟甲基糠醛。初始pH 6～12的发酵液对大肠杆菌K88均有抑制效果,其中初始pH为7的抑菌效果最佳,抑菌圈直径达到20.33mm。不同的初始pH影响着发酵终点pH,进而影响着短短芽孢杆菌FJAT-0809-GLX次生代谢物的产生。     

植物乳杆菌Lactobacillus plantarum（FJAT-7926）生物学特性研究

分离到1株植物乳杆菌FJAT-7926,并对其进行生物学特征研究,结果表明：该乳酸菌的最适生长温度为37℃,最适pH为6。接种量为3％,培养36h后,pH达到3.98,产乳酸量为25.4g·L-1。应用该菌株发酵大豆豆浆,研究发酵后的植物性乳酸菌饮品特性,结果显示：饮品乳酸菌含量高达1×10^9cfu·mL-1,感官评价良好。     

解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754产纤维素酶和淀粉酶特性及发酵条件优化

采用淀粉平板和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）平板从选取的140株芽胞杆菌中初筛出8株具有产纤维素酶和淀粉酶复合酶芽胞杆菌,经酶活力测定解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754（Bacillus amyloliquef aciens）具有较高的淀粉酶、纤维素酶活力。通过研究解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754的生长、产酶曲线以及酶学特性,确定在发酵28 h后菌体生长进入稳定期,培养44 h时发酵液中活菌数达到最大为4.41×109 cf u · mL -1,在36 h时纤维素酶、淀粉酶均达到酶活最高峰,酶活分别为135.8、1543.3 U · mL -1;纤维素酶反应最适p H值为5.5、最适温度为50℃,Vmax为5.14×10-3 mg · mL -1· min-1、 Km值为7.71×10-1 mg · mL -1;淀粉酶反应最适pH值为5.5、最适温度为55℃,Vmax为3.35×10-2 mg · mL -1· min-1、 Km值为6.03×10-3 mg · mL -1。采用3因素7水平,即U 7（73）均匀设计法优化解淀粉芽胞杆菌产酶条件,确定产纤维素酶、淀粉酶的最优条件均为：初始pH值6.2、培养温度37.5℃、转速180 r · min-1,优化后解淀粉芽胞杆菌 FJAT-8754纤维素酶活力为202.9 U·mL -1、淀粉酶活力为2392.9U·mL -1。     

枯草芽孢杆菌B36抑菌活性成分的初步提取

采用有机溶剂沉淀法、溶媒萃取法和大孔吸附树脂法对枯草芽孢杆菌B36菌株发酵产生的抑菌活性成分进行初步提取.结果表明,有机溶剂沉淀法和溶媒萃取法提取抗菌成分的能力较低.而大孔吸附树脂法提取抗菌成分能力强.因此选择大孔树脂HP20进行吸附,以75%乙醇为洗脱剂进行动态解吸初步提取枯草芽孢杆菌B36菌株的抗菌成分.     

秦艽地上部位中环烯醚萜苷类功效成分提取分离工艺研究

[目的]优选出秦艽中环烯醚萜苷的最佳提取工艺,筛选出适合分离环烯醚萜苷的大孔吸附树脂。[方法]通过正交试验,以水为溶剂,以龙胆苦苷和獐牙菜苷含量为指标,考察温度、料液比及提取次数对秦艽中龙胆苦苷和獐牙菜苷提取率的影响,利用静态吸附法筛选出适合的大孔吸附树脂。[结果]秦艽中环烯萜苷的提取以水作溶剂,温度68℃,料液比1∶12,提取次数5次为最佳提取条件,D-101树脂为最佳提取树脂。[结论]最佳提取条件稳定,适合于秦艽中环烯醚萜苷的提取,D-101树脂适合分离秦艽中环烯醚萜苷类化合物。     

番茄青枯病植物疫苗菌株FJAT-1458的培养条件优化及发酵过程状态参数研究

对番茄青枯病植物疫苗菌株FJAT-1458进行培养条件优化和发酵过程状态参数研究。采用摇瓶培养和单因素试验研究菌株FJAT-1458的培养条件,确定最适培养基为SPA(蛋白胨5g·L~(-1),蔗糖20g·L~(-1),KH2PO40.5g·L~(-1),MgSO40.25g·L~(-1)),最适培养温度为30℃,250 mL三角瓶最适装液量为35 mL。用50L发酵罐发酵FJAT-1458,发酵过程中菌体数量呈现先升后降的变化趋势,FJAT-1458的生长可分为4个时期:0~6h为发酵适应期、6~36h为对数生长期、36~60h为稳定生长期,72h后为消亡期。发酵过程中,菌体的致病性指标-弱化指数变化小,介于0.832~0.855,方差分析表明其差异不显著,P0.05;发酵液pH值从7.23上升至8.78;菌体细胞为短杆状,大小为(1.0~1.5)μm×(0.5~0.8)μm,随着发酵进程,细胞颜色变深,发酵后期细胞开始变形、裂解。     

响应曲面法优化白木香叶总黄酮提取工艺及其纯化

以白木香叶为原料,利用乙醇水溶液浸提法,用芦丁为对照品,硝酸铝作显色剂,测定提取液在510 nm波长处的吸光度,来检测白木香叶总黄酮的提取率。单因素实验考察了乙醇体积分数、提取温度、液料比和提取时间4个因素对白木香叶总黄酮提取得率的影响,在此基础上,通过响应曲面法优化得到白木香叶总黄酮提取的最佳工艺条件。利用大孔吸附树脂对白木香叶总黄酮进行分离纯化,以饱和吸附量、吸附率和解吸率作为评价指标,比较了D101、AB-8和S-8 3种极性不同的大孔吸附树脂对白木香叶总黄酮的分离纯化效果,得到了分离纯化效果最佳的树脂,并研究了其吸附时间与吸附率的关系。结果表明:1)白木香叶总黄酮最佳提取条件为80%的乙醇、提取温度65 ℃、液料比20 mL/g、提取时间3 h,此条件下,白木香叶总黄酮得率为4.83%;2)非极性或弱极性的大孔吸附树脂更适合白木香叶总黄酮的分离纯化;3)D101大孔吸附树脂对白木香叶总黄酮具有较好的纯化效果,总黄酮纯度提高到纯化前的2.8倍。      

植物蛋白乳酸菌饮品储存过程中乳酸菌的变化规律

以嗜热链球菌FJAT-7928、干酪乳杆菌FJAT-7929为菌株,以黄豆为基质,发酵得到植物蛋白乳酸菌饮品,研究其在4℃保存条件下菌落数以及酸度和pH值的变化。结果表明,保存30d内,两菌种混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品的乳酸菌可高达到3.5×109 cfu.mL-1,高于单独发酵的植物蛋白乳酸菌饮品中的活菌数。混合发酵植物蛋白乳酸菌饮品的最终酸度为109.0°T,pH值为3.58;FJAT-7929单独发酵植物蛋白乳酸菌饮品最终酸度为114.0°T,pH值为3.65;FJAT-7928植物蛋白乳酸菌饮品酸度为60.0°T,pH值4.09。4℃保存3种发酵处理的植物蛋白乳酸菌饮品,30d内乳酸菌活菌数和酸奶的理化性质基本稳定。     

大孔吸附树脂分离提取发酵液中伊枯草菌素A的研究

研究了利用大孔吸附树脂从发酵液中提取伊枯草菌素A的工艺条件。对比了不同极性大孔树脂对发酵液中伊枯草菌素A的分离效果,选择DM301型树脂作为吸附剂进行优化试验。结果表明,在25℃时,每升发酵液吸附剂用量为80 g DM301型树脂时,树脂对发酵液中伊枯草菌素A的吸附率可达100%。滤去吸附残液,采用无水乙醇解吸,每克DM301树脂解吸剂用量为10 mL时,静态解吸率达90%以上。动态吸附试验表明,发酵液的最佳上样量为6倍柱床体积,动态解吸流出液活性高度集中。该工艺简单、易操作,适用于工业化生产。     

土壤链霉菌CaiF1抗菌物质的分离纯化及活性研究

[目的]从土壤链霉菌CaiF1发酵液中分离纯化抗菌物质,并研究该物质的活性。[方法]采用乙酸乙酯萃取、大孔吸附树脂吸附、硅胶层析和制备型高效液相色谱（HPLC）等分离技术纯化抗菌物质,以金黄色葡萄球菌、白粉病菌为指示菌进行活性研究。[结果]土壤链霉菌CaiF1发酵液中抗菌物质得到分离纯化;该物质在pH 2.0～10.0、100℃和紫外照射24 h条件下抑菌活性几乎不变,对白粉病的防治效果达69.7%。[结论]分离纯化的土壤链霉菌CaiF1抗菌物质具有很好的稳定性,为其结构鉴定和开发应用提供理论依据。