贝莱斯芽孢杆菌抑尖孢镰刀菌脂肽类物质的鉴定

为探究贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）P9对于尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）具有拮抗作用的主要活性成分,采用酸沉淀法和有机溶剂沉淀法提取菌贝莱斯芽孢杆菌P9发酵液中的脂肽类抗生素粗提物,研究粗提物对尖孢镰刀菌的抑菌活性。利用多功能制备液相仪对其组分进行分离,确定具有抑菌活性的组分,并利用高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用（HPLC-Q-TOF-MS）仪对具有抑菌活性的组分进行鉴定。结果表明,脂肽类抗生素粗提物对尖孢镰刀菌有良好的抑菌作用,且酸沉淀法得到的粗提物抑菌活性较高,从中共分离到7种组分（编号为1#～7#）,其中4种组分具有抑菌作用,经鉴定,组分2#为C15SurfactinA或C16SurfactinB或C15SurfactinC,组分4#、6#、7#分别为C15BacillomycinD、C14BacillomycinD、C16BacillomycinD。     

基于NRPS基因筛选鉴定产生环脂肽葡萄附生细菌的研究

本研究采用平板稀释法和斜面分离纯化技术,从夏黑葡萄中筛选分离到5株附生细菌,提取菌株的基因组DNA,PCR扩增16S r DNA序列,产物纯化后进行克隆测序,利用MEGA 6.0软件对序列进行同源性比对分析,构建系统进化树后,将5株附生细菌分别鉴定为克雷伯肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、克考氏菌(Kocuria marina)、嗜气芽孢杆菌(Bacillus aerophilus)、类芽孢杆菌(Paenibacillus agaridevorans)。在此基础上,以非核糖体多肽合成酶基因(non-ribosomal peptide compounds synthetase,NRPS)为靶点,筛选到含有目的条带的菌株PTWA2,经系统发育树预测该菌株能够产生环脂肽类化合物。该菌株发酵产物经有机溶剂萃取、常压硅胶柱层析、Sephedex LH-20等分离手段纯化得到一个单体化合物,采用核磁共振和质谱方法鉴定该化合物为环脂肽Surfactin A。该研究结果为以功能基因定向筛选产生环脂肽化合物的菌株提供了新的研究方法与理论依据。     

腊肉拮抗菌分离及抗真菌脂肽特性分析

从传统腊肉中筛选拮抗菌株,纯化鉴定新型抗菌物质并对其抗菌特性研究,为抗菌脂肽在食品防腐中的应用提供理论依据。采用抑菌圈法筛选拮抗菌株;通过酸沉淀、硅胶柱层析和半制备反相高效液相色谱分离纯化抗菌脂肽;通过傅里叶红外光谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对脂肽鉴定。结果表明,筛选得到12?株拮抗细菌,其中菌株XLP27对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及对1?株酵母菌和4?株霉菌有明显抑菌作用。拮抗菌株XLP27鉴定为短小芽孢杆菌,其抗菌物质主要在稳定期合成,并在发酵60?h时达到最大产量。分离纯化得到单一组分抗菌物质,并鉴定为环状脂肽Iturin?A,其由m/z?1?046.182、1?060.213、1?074.198、1?088.201和1?102.175的5?个同系物组成,对应脂肪酸链长度C14～C18。脂肽具有极高的热稳定性,在40～100?℃下保温30?min活性基本保持不变,在较宽的pH值范围（4～10）内稳定性好,且对所有蛋白水解酶不敏感。菌株XLP27所产抗菌物质主要是脂肽Iturin?A,具有广谱抑菌活性,稳定性良好,有潜力在食品保鲜和农业生物防治领域替代传统抗菌剂使用。     

一株生防菌LX-07的鉴定及其拮抗物的理化特性

LX-07菌株是从玉米根系土壤中分离筛选获得的一株具有抗真菌活性的细菌,通过菌落、菌体形态及16SrDNA序列分析,鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌。抑菌谱测定结果表明,该菌产生的拮抗物对常见植物病原真菌具有不同程度的拮抗作用,表现广谱抗真菌活性。以链格孢霉作为指示菌,对拮抗物的理化特性进行了研究,结果表明:拮抗物在pH8.0下,在40～100℃范围内,抑菌活性不发生变化,121℃处理30min后抑菌活性略有下降,但仍为对照的90%以上;在室温下,pH2.0～12.0范围内拮抗物保持稳定,抑菌活性不受影响;拮抗物对胰蛋白酶不敏感,对胃蛋白酶、蛋白酶K敏感。     

利用16S rDNA序列分析鉴定一株产抗菌物质的微生物菌株

从桃子上分离纯化得到1株产抗菌物质的菌株,命名为fmb3菌,通过抑菌实验发现该菌对革兰氏阳性菌蜡样芽孢杆菌、革兰氏阴性菌大肠埃希菌和真菌扩展青霉等3种常见食品病原菌具有显著的抑菌效果。利用16SrDNA分析对该菌作了系统进化鉴定,首先提取fmb3菌基因组DNA,根据不同种属的细菌的16SrDNA序列两端的保守性设计通用引物,对fmb3菌16SrDNA片断进行PCR扩增,对扩增得到的目标片段测序,并且利用NCBIBLAST对测序结果进行比对,构建系统进化树进行分析,初步确定该菌属于枯草芽孢杆菌。     

凝结芽孢杆菌XZQ-16抗菌脂肽分离鉴定及抗菌特性

对凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans） XZQ-16脂肽分离鉴定并探讨其抗腐败菌特性。通过酸沉、硅胶柱层析和Sephadex LH-20层析对脂肽分离纯化,利用傅里叶红外光谱（FT-IR）和反相高效液相色谱（RP-HPLC）对脂肽分析鉴定。结果表明,硅胶柱层析得到三个流分具有明显抗菌活性;Sephadex LH-20层析分离出四个洗脱峰,洗脱峰Ⅲ抑菌活性明显;FT-IR确定纯化的抗菌物质中含有脂肽类化合物;RP-HPLC分析并与标准样对照确定分离的抗菌物质为伊枯菌素（iturin）和表面活性素（surfactin）同系物。脂肽宽泛的pH范围（4.0~12.0）酸碱耐受性好,在120℃以下保温30 min抗菌活性在80%以上。脂肽能抑制多种常见的食源性致病菌,包括革兰氏阳性菌如蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、单核增生李斯特菌、藤黄微球菌等以及革兰氏阴性菌如大肠杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌、痢疾志贺氏菌等。同商业化应用的乳酸链球菌素（nisin）和多粘菌素相比,菌株XZQ-16脂肽除了对细菌具有明显抑制作用,还对真菌如白色念珠菌、毕赤酵母和黑曲霉也有抑制作用。B.coagulans XZQ-16脂肽表现出极高的稳定性和广谱抗菌活性,为在食品、畜牧、医药、化妆品及植物保护等领域的应用奠定理论基础。     

盐生海芦笋抗菌内生细菌的筛选与鉴定

以抗菌活性为指标,从野生海芦笋中筛选与鉴定具有抗菌活性的内生细菌。采用平板分离与斜面纯化的方法,从海芦笋中分离到13株内生细菌,经过对8株病原菌抗菌活性测试,菌株HLS-7和HLS-8对大肠杆菌(Escherichia coli)、金色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)和白假丝酵母(Candida albicans)均显示了较强的抑制活性,其抑菌圈直径均10 mm;对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)和肺炎克雷伯菌(Klebsiella penumoniae)均显示了中等抗菌活性,表现出广谱的抑菌活性。PCR扩增这2株菌的16S r DNA区域,单克隆后测序进行同源性分析,构建系统发育树,结合形态学观察和生理生化实验,将菌株HLS-7和HLS-8分别鉴定庆生芽孢杆菌(Bacillus qingshengii)和甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。通过电喷雾质谱分析这2株菌的发酵产物,结果显示,菌株HLS-7可产生脂肽类化合物Fenycin和Iturin,菌株HLS-8可产生脂肽类化合物Iturin,提示这2株菌的抗菌活性可能源于脂肽化合物。     

葡萄抑菌附生细菌筛选鉴定及其结构表征

以夏黑葡萄为研究对象,利用平板划线法分离纯化培养得到附生细菌,通过提取基因组DNA、PCR扩增16S rDNA、基因序列测序,构建系统发育树,进行聚类分析,结合形态学观察,确定菌种的种属地位。在此基础上,以抑菌活性为指标,筛选具有抑菌活性的附生细菌。将筛选到的目标株菌发酵后,采用溶剂萃取得到发酵粗提物,经过电喷雾(electrospray ionization mass spectrometry,ESI-MS)对发酵产物进行分析,初步确定发酵产物的结构。共从夏黑葡萄中分离鉴定了9株附生细菌,其中BDG-5和BDD-2具有显著的抗菌活性,分别为副假单胞菌(Pseudomonas paralactis)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),ESI-MS分析表明,P.paralactis发酵产物中含有环脂肽surfactin和iturin C,B.velezensis可产生脂肽surfactin、iturin A和bacillomycin D,它们是抑菌活性的主要物质。     

响应面法建立脂肽对虾肉中假单胞菌抗菌活性的模型

本文研究了脂肽对虾肉中假单胞菌的抗菌活性模型。通过二倍稀释法测定抗菌脂肽对假单胞菌的最小抑菌浓度为0.6mg/mL,并采用响应面实验建立了抗菌脂肽对虾肉中假单胞菌的抗菌活性模型。验证实验结果表明实验值与预测值之间的相关系数(R)为0.998,这说明该模型的方程是准确的。通过分析该模型方程的响应面曲线和等高线可以得到,当温度低于5.4℃、时间高于6 h、抗菌脂肽浓度超过0.3 mg/g时,虾肉中的假单胞的杀灭对数值可超过2。     

广谱抑菌乳酸菌的筛选及其细菌素相关基因分析

采用琼脂扩散法,从分离自新疆传统酸奶的8株乳酸菌中筛选出1株抑菌效果较好并具有广谱抑菌性的菌株B6,通过革兰氏染色、生理生化及16S rDNA序列比对,鉴定该菌为植物乳杆菌。植物乳杆菌B6发酵液经排除酸、过氧化氢实验后,仍有抑菌效果,且对蛋白酶敏感,判定该菌产细菌素。通过设计10对编码合成细菌素相关基因的特异性引物,以菌株B6的DNA为模板,进行聚合酶链式反应快速鉴定。结果表明,菌株B6含有编码IIb类细菌素结构基因plnE/F/J/K,plnJ与植物乳杆菌C11相比,序列仅在前导肽区出现一处氨基酸突变,相似度为99%,plnE/F/K序列与植物乳杆菌C11的这3个基因序列完全相同。因此鉴定植物乳杆菌B6产生的是IIb类细菌素。     

脂肽类生物表面活性剂Surfactin的乳化性

采用白金板法对Surfactin的表面活性进行研究,并用浊度法和离心法对其乳化性进行研究。结果表明：Surfactin的临界胶束浓度为9.03×10－5 mol/L,可将水的表面张力由73.98 mN/m降至最低27.48 mN/m。在浓度为1×10－3～1.2×10－2 mol/L的NaCl溶液中,Surfactin溶液的表面张力随盐浓度升高逐渐降低并最终稳定在34 mN/m;Surfactin在121 ℃处理20 min后,其表面张力仍能保持在37.10 mN/m;在pH值为2～12范围内,其表面活性稳定并良好;表明Surfactin具有较强的NaCl浓度、温度、pH值的耐受性。浊度法测得Surfactin亲水亲油平衡（hydrophilelipophilic balance,HLB）值为14,对所需HLB值为12～16的油相乳化性能良好。     

基于内参的大肠埃希氏菌O157∶H7实时荧光定量PCR快速检测方法的建立

针对大肠埃希氏菌O157∶H7 rfbE和Flic靶基因保守序列,设计特异性引物和探针,优化反应体系,并加入内参（internal amplification control,IAC）,建立能够实时监控反应过程的荧光定量聚合酶链式反应（polymeasechain reaction,PCR）检测方法。结果表明,该方法对E. coli O157∶H7基因组DNA的最低检测限为1 pg/μL;对含有靶基因质粒的最低检测限为103 copies/μL;对细菌的最低检测限为5×103 CFM/mL;Ct值与模板拷贝数均呈良好的线性关系（R2=0.999）。人工污染实验结果表明,在初始菌量为7 CFM/25 g时,采用水洗加试剂盒法提取DNA,E. coli O157∶H7在增菌6 h后即可检出;而采用水煮法提取DNA,则在增菌10 h后方可检出。建立的E. coli O157∶H7实时荧光定量PCR方法,既能有效检测食品中O157∶H7,又能实时监测PCR反应过程,有效防止“假阴性”的发生。     

生物合成γ-氨基丁酸酿酒酵母谷氨酸脱羧酶基因的克隆与表达

为了提高酵母菌的γ-氨基丁酸产量,本研究以十六烷基三甲基溴化铵法(hexadecyl trimethy ammonium bromide,CTAB)提取的酿酒酵母28基因组DNA为模板,扩增得到序列长度为1 758 bp的GAD1基因,经比对与S.cerevisiae S288c的一致性达到98.58%,并设计引物扩增包括GAD1基因上游启动子及调控序列,下游终止子在内的全长基因序列,长度为3 490 bp。将全长基因序列克隆至高拷贝质粒p UG6,构建重组质粒p28。以菌株28作为出发菌株进行转化,经G418抗性筛选得到转化子,进一步经过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)实验验证,质粒提取及酶切验证,确证得到重组子DL28。经重组质粒p28的特性研究得知,重组质粒p28具有良好的遗传稳定性,无抗性传代培养10次重组质粒不丢失。转化后进行酶活力测定,重组子DL28的谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)酶活力比菌株28提高73.8%。通过以上实验结果得出结论,GAD基因高表达菌株DL28具有更高的G418抗性和GAD酶活性。     

一株产细菌素乳杆菌的鉴定及其细菌素编码基因的获得

应用双层平板打孔法,从自制樱桃酒里分离的乳杆菌中筛选到一株对革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌均有明显抑制作用的菌株,命名为LD 1.0008。通过API 50 CHL糖发酵产酸实验、16S rDNA基因序列分析及其特异性recA基因多重聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）,鉴定LD 1.0008为植物乳杆菌。排除有机酸的干扰,用多种蛋白酶处理后,其抑菌活性均有明显降低,而用过氧化氢酶处理后其抑菌活性基本不变,从而确定LD 1.0008所产生的抑菌物质为细菌素。使用已报道的10 对植物乳杆菌细菌素基因片段设计的引物对菌株LD 1.0008进行PCR扩增,发现其至少含有4 个植物乳杆菌素相关编码基因,即plnD、plnO、plnV和plnW。     

一株具有抗菌活性芽孢杆菌HN-7的分离及抗菌活性研究

研究采用琼脂平板扩散试验,以单核增生李斯特氏菌（Listeria monocytogene）54002为指示菌,从湖南传统发酵豆制品中筛选 出1株对其具有明显抑制作用的芽孢杆菌（Bacillus sp.）HN-7,通过酸碱稳定性、酶敏感性、热稳定性及紫外稳定性试验,可初步推测 该抑菌物质是脂肽。 研究结果表明,菌株HN-7所产抗菌肽抑菌谱较宽,耐热、耐酸性强,对单增李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）、 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coli）、藤黄微球菌（Micrococus luteus）,枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 都具有抑制作用,并在121 ℃处理20 min、pH 2.0～12.0条件下仍具有抑菌活性。     

实时荧光HDA法快速检测单核细胞增生李斯特菌

目的：建立一种用于单核细胞增生李斯特菌的实时荧光赖解旋酶恒温核酸扩增（helicase-dependentisothermal DNA amplification,HDA）快速检测方法。方法：针对单核细胞增生李斯特菌hly基因序列设计引物对,基于荧光定量聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）仪的平台,提取单核细胞增生李斯特菌基因组DNA,以此作为模板,优化反应温度、反应时间及引物浓度。利用单核细胞增生李斯特菌及10 株对照菌株,并与实时荧光PCR对比,来验证实时荧光HDA方法的特异性和灵敏度,并初步用于样品检测。结果：实时荧光HDA体系的最适引物浓度为0.075 μmol/L,反应温度及反应时间为65 ℃、80 min（40 个循环）,具有良好的特异性和灵敏度。结论：建立了一种特异性强、灵敏度高的实时荧光HDA检测单核细胞增生李斯特菌的方法。     

实时荧光PCR法鉴定食品中双歧杆菌

根据双歧杆菌属16S rRNA基因的保守区序设计特异性引物和探针,建立一种鉴定食品中双歧杆菌属的实时荧光聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）检测方法。对方法的特异性、灵敏度、重复性和体系抗干扰能力进行验证,最后采用该方法对市售25 份标示含双歧杆菌样品进行检测。结果表明：该检测方法可特异性检测双歧杆菌属细菌,对近缘的乳杆菌属、链球菌属及食品中常见菌群包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等均无扩增。双歧杆菌DNA检测绝对灵敏度可达到2 pg,相对灵敏度可达到104 CFU/mL。重复性测试表明相对标准偏差小于1%。同时进行了杂菌干扰检测实验,在培养物水平和纯基因组DNA水平上将青春双歧杆菌ATCC15703与大肠杆菌ATCC25922混合进行检测,检出Ct值较纯菌检测时无显著影响,表明建立的荧光PCR方法抗干扰能力良好。对25 份市售实际样品进行测试,有5 份标识含有“双歧杆菌”的样品未检测出双歧杆菌成分。本研究所建立的实时荧光PCR法能准确、快速检测食品中双歧杆菌属细菌。     

马兰中酚类的分离纯化及其抑制蛋白糖基化的研究

采用大孔吸附树脂对马兰粗提物进行分离,得到4 组含有多酚的洗脱组分（F1、F2、F3、F4）。用Sephadex LH-20色谱柱对F2进一步纯化,得到3,5-二咖啡酰奎宁酸和3,4,5-三咖啡酰奎宁酸。通过建立牛血清白蛋白-甲基乙二醛（bovine serum albumin-methylglyoxal,BSA-MGO）和牛血清白蛋白-乙二醛（bovine serum albuminglyoxal,BSA-GO）的蛋白质糖基化反应模型,分析各所得组分抑制蛋白质糖基化的能力。结果表明：多酚含量依次为F2＞F1＞F3＞F4,马兰各组分对两种模型引起的蛋白质糖基化均具有良好的抑制效果。在BSA-GO的反应模型中,抑制蛋白质糖基化效果为3,5-二咖啡酰奎宁酸＞F2＞F3＞F1＞马兰粗提取物＞F4,BSA-MGO的反应模型中,抑制蛋白质糖基化效果为3,5-二咖啡酰奎宁酸＞F2＞马兰粗提取物＞F1＞F4＞F3,此结果与F2组分中分离得到的3,5-二咖啡酰奎宁酸具有良好的抑制效果一致。结论：马兰中分离得到的多酚类物质--3,5-二咖啡酰奎宁酸具有很强的抑制MGO/GO引发的蛋白糖基化功能。     

荧光PCR和数字PCR法检测转基因DAS-44406-6品系大豆

目的：建立实时荧光聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）检测转基因DAS-44406-6品系大豆的定性检测方法和使用数字PCR检测转基因DAS-44406-6品系大豆的定量检测方法。方法：针对转基因DAS-44406-6大豆品系,进行5’-RACE,测定该品系转基因大豆外源片段与大豆染色体重组的边界序列,并根据该边界序列设计引物和探针。使用23 种非DAS-44406-6品系转基因植物作为阴性对照测试实时荧光PCR引物和探针的特异性,以DAS-44406-6品系样品制备6 个含量梯度的样品进行检测低限实验。使用数字PCR技术进行定量检测,并确定定量检测的低限。结果：建立的转基因DAS-44406-6大豆品系的实时荧光PCR特异性检测方法品系鉴定特异性较强,实时荧光PCR检测方法的检测低限在模板DNA浓度为100 ng/反应时,为0.01%的转基因大豆含量,约为16.6 个拷贝的DAS-44406-6基因组DNA;数字PCR检测方法的检测低限在模板DNA浓度为0.5 ng/反应、转基因大豆含量为1%时,相对标准偏差为0.7%。因此,建立的转基因DAS-44406-6大豆品系实时荧光PCR和数字PCR特异性检测方法符合转基因检测的要求。