解淀粉芽孢杆菌中脂肽的生物合成、抑菌机理及应用的研究进展

解淀粉芽孢杆菌常作为有益菌广泛应用于食品的生物防治,其中主要的抗菌物质为脂肽类。这些抗菌脂肽具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等生物活性,同时具有安全、广谱、高效、无毒、在体内易分解等优点。因此,解淀粉芽孢杆菌及其脂肽类代谢产物可广泛应用于农作物的生物防治、瓜果蔬菜的保鲜防腐以及采后的微生物防治等,具有巨大的开发应用前景。本文主要从解淀粉芽孢杆菌中脂肽类物质的类型、生物合成、抑菌机制及其应用前景等方面进行论述。     

抗青霉芽孢杆菌优良菌株的分离、筛选及鉴定

为了获得一株对青霉有强烈拮抗作用的芽孢杆菌以应用于食品的防腐保鲜中,从木瓜、柑橘、葡萄、全麦面包、太子参、陈皮等食品及中草药共计30个样品中分离得到132株芽孢杆菌。通过平板对峙法,筛选出18株对青霉有较强拮抗作用的芽孢杆菌。对其中3株抑菌效果显著的芽孢杆菌利用杯碟法测定其发酵液的抑菌效果,最终筛选出一株芽孢杆菌LPL40,其发酵上清液对青霉的抑菌圈直径达到(13.94±1.90)mm。通过形态学、生理生化及16S rDNA鉴定,最终将该菌株命名为解淀粉芽孢杆菌LPL40(Bacillus amyloliquefaciens LPL40)。     

广谱拮抗菌株的筛选诱变及抗菌物质分离鉴定

分离和鉴定产生广谱抗菌活性物质的菌株,并对抗菌物质分离鉴定。通过形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌株。采用紫外线-硫酸二乙酯化学复合诱变的方法,获得抗菌能力强、遗传稳定的高产菌株。分别用甲醇提取、凝胶过滤色谱（Sephadex G-10）和半制备高效液相色谱分离纯化抗菌物质,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS）技术对抗菌物质鉴定。本研究从土壤中分离出67 株芽孢杆菌。其中8 株表现出较强的抗菌作用,菌株XF32表现出显著广谱抑制活性,并鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。菌株XF32对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、铜绿假单胞菌7 种病原菌具有抗菌活性,对酿酒酵母、黑曲霉、深绿木霉和尖孢镰刀菌有抗真菌活性。经诱变筛选得到突变菌株XF32-22,对金黄色葡萄球菌的抑菌活性比原始菌株显著提高,分离纯化抗菌物质,得到单一的抗菌成分。MALDI-TOF-MS分析表明抗菌物质为Fengycin系脂肽化合物。采用复合诱变技术,可以有效地提高地衣芽孢杆菌脂肽的产量。成功分离得到对多种病原细菌具有较强抑制作用的Fengycin类脂肽,同时该菌株在拮抗植物病原真菌方面也有明显效果。XF32-22菌株在食品保鲜和农业生物防治方面具有很好的应用前景。     

一株甲基营养型芽孢杆菌抑菌活性物质鉴定

为研究一株甲基营养型芽孢杆菌拮抗特性及其抑菌活性物质,试验采用牛津杯法和平板对峙培养法,研究甲基营养型芽孢杆菌BFWR11对真菌的生物拮抗作用,分别采用酸沉淀、正丁醇萃取、硫酸铵沉淀从发酵上清液中提取脂肽、有机酸和粗蛋白,并基于代谢组学技术对其抑菌活性代谢产物进行了分析鉴定。甲基营养型芽孢杆菌BFWR11对赤霉菌、灰霉菌、黑曲霉菌均有明显的拮抗作用,发酵液及其不同提取物也表现出一定的抑制作用。正丁醇萃取物中分离鉴定到棕榈酸、阿扎胞苷、3-羟基苯甲酸、肉豆蔻酸、水杨酸等主要抑菌相关物质,粗蛋白提取物中分离鉴定出表面活性素合成酶亚基、聚酮合成酶、鞭毛相关蛋白等抑菌蛋白相关物质。甲基营养型芽孢杆菌BFWR11繁殖活力强,对真菌有显著的抑制作用。BFWR11菌株在LB肉汤中可产生多种抑菌活性物质进行协同抑菌,在食品加工及生物防治领域具有一定的应用价值。     

基于LC-MS/MS和比较基因组学技术解析海洋源解淀粉芽孢杆菌CMT-9产抗菌脂肽的分子机理

为探究海洋源解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)CMT-9产抗菌脂肽的分子机理。采用高效液相色谱串联质谱(liquid chromatography tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)技术检测CMT-9发酵液的主要组分，结合Illumina高通量测序解析CMT-9的全基因组信息，并将其与B.velezensis CMT-6、B.amyloliquefaciens DSM7^T、B.velezensis FZB42和B.subtilis 168中脂肽合成相关的代谢通路和关键基因进行比较分析。结果表明，CMT-9的发酵液含有表面活性素、伊枯草菌素、芬荠素3种脂肽。全基因组测序分析发现，CMT-9菌株染色体的基因组全长为3 928 149 bp, G+C含量为43.39%,tRNA数量为83,rRNA为9。通过GO、KEGG、COG数据库比对，其差异基因主要富集在碳水化合物代谢和氨基酸代谢等合成脂肽的相关通路；脂肽谱相近的菌株CMT-9、CMT-6、FZB42在基因组组分、G+C含量、共线性、同源性和共...     

福建海参内源微生物多样性分析及益生菌抑菌机理初探

为探明福建吊笼养殖海参内源微生物群落结构及抑菌作用机理,采用16S rDNA序列同源性比对手段对分离自海参肠道中的优势菌株进行多样性分析,测定其中益生菌及其代谢产物脂肽类化合物的抑菌能力,并采用薄层色谱(TLC)初步确定其抑菌成分。结果表明,福建吊笼养殖海参肠道中共分离出95株优势菌株,包括31株潜在益生菌、37株潜在致病菌及27株普通肠道菌。微生物群落结构分析发现,高丰度假交替单胞菌属和不动杆菌属以及低丰度芽孢杆菌属是福建海参体表产生病灶的可能原因之一。以其中8株典型致病菌为指示菌,筛选出两株抑菌谱广且抑菌能力较强的益生菌菌株-解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)YD1及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)YK5,其脂肽类代谢产物的抑菌作用明显,初步确定其中的抑菌成分均为含有亲水性成分的环脂肽类化合物。本研究为开发新型微生态制剂和功能性益生菌提供了重要的理论支持。     

中高温大曲中芽孢杆菌多样性及代谢特征研究

为探究大曲中芽孢杆菌的代谢特征和功能性,首先采用传统培养法结合分子生物学技术从中高温大曲中分离、鉴定芽孢杆菌,对其微生物多样性进行分析;然后通过耐受性分析从中筛选优势菌,最后利用代谢组学方法分析其代谢特性。结果表明,共分离、鉴定得到49株芽孢杆菌,其中3株芽孢杆菌耐受性较好,分别为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）BA-5、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）BS-7和贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）BV-10。从单菌株及混合菌株发酵后的发酵液中共检测到23种挥发性代谢物和52种非挥发性代谢物,其中,愈创木酚以菌株BS-7单独培养时含量最高,为8.56 mg/L。同时芽孢杆菌混合发酵会增加4-乙烯基愈创木酚的生成量,在菌株BV-10和BA-5混合培养后,达到104.47 mg/L,说明芽孢杆菌单菌株及种间协同作用对白酒酿造中的特征物质形成具有重要影响。     

自然发酵腐乳中芽孢杆菌的分离与鉴定

从自然发酵腐乳中筛选芽孢杆菌并研究其作用。根据菌株产蛋白酶能力大小,对自然发酵腐乳中细菌进行分离纯化获得四株芽孢杆菌,经纯化培养后观察其个体形态和菌落形态,利用Biolog微生物自动鉴定系统和16S r DNA序列分析对其精确鉴定。结果显示四株菌株分别为:一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis B),两株蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus B),一株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens B)。     

生防菌解淀粉芽孢杆菌研究进展

解淀粉芽孢杆菌具有抑制真菌与细菌的能力,广泛应用于果蔬保鲜,是具有较高研究价值和开发潜力的微生物。本文对近年来解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定、应用、功能成分提取与鉴定等方面的研究进行了总结。     

一株产抗菌活性物质解淀粉芽孢杆菌的筛选及鉴定

从菜园土壤中分离筛选到1 株产广谱抗菌活性物质的菌株K6,其抗菌活性物质对藤黄微球菌、大肠杆菌、铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、酿酒酵母、匍枝根霉和白色念珠菌均有抑制作用,其中对革兰氏阳性菌的抑菌作用最强,对霉菌的抑制作用相对较弱。通过形态特征、16SrDNA 序列分析和系统发育分析,菌株K6 与B. amyloliquefaciens 位于同一簇群,同源性达99%,将其初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌。     

啤酒糟中细菌的分离鉴定及其在啤酒糟发酵中的应用

该研究采用传统培养分离法从啤酒糟中分离细菌,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,选择其中3株细菌发酵啤酒糟,并与常规发酵真菌黑曲霉（Aspergillus niger）和出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）对比,以期获得对啤酒糟降解效果较好的细菌。结果表明,从啤酒糟中共分离得到6株细菌（编号为B1～B6）,经鉴定,分别为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、梭状菌属（Clostridium sp.）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。其中解淀粉芽孢杆菌B3对啤酒糟的降解效果最好,且优于常规真菌,其发酵啤酒糟的蛋白质、总还原糖、阿魏酰低聚糖含量、木聚糖酶酶活、羧甲基纤维素酶酶活均最高,分别为25.26%、3.92%、10.01 μmol/L、803.59 U及38.16 U。     

人参根腐病拮抗菌的筛选、鉴定及其抑菌活性

目的：从人参根际土壤中筛选出拮抗人参根腐病的菌株,初步研究其抑菌作用。方法：采用平板稀释法从人参根际土壤中分离获得菌株,以人参根腐病菌为靶标菌采用平板对峙法筛选出拮抗菌;通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析对筛选出的拮抗菌进行鉴定;检测拮抗菌无菌发酵液对根腐病菌菌丝生长、孢子萌发的影响,同时测定拮抗菌的抑菌谱。结果：分离获得一株对人参根腐病原菌拮抗作用较强的菌株HB-3,经鉴定菌株HB-3为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。菌株无菌发酵液对人参根腐病菌菌丝生长和孢子萌发均有显著抑制作用;菌株HB-3的抑菌谱较广,对根腐病菌、疫霉病菌、锈腐病菌、菌核病菌、灰霉病菌均有一定的抑菌活性。结论：筛选得到一株解淀粉芽孢杆菌HB-3,能显著抑制人参根腐病菌的生长,对人参根腐病有较强的生物防治效果。     

猕猴桃广谱拮抗内生菌分离鉴定及其对樱桃圣女果采后的保鲜作用

筛选具有广谱抑菌效果的内生菌并研究其发酵液对樱桃圣女果采后保鲜效果的影响。采用研磨法从健康猕猴桃的根、茎、叶和果实中分离纯化了18株内生菌,通过平板对峙法选出强活性菌株MR-1,并对其进行菌体、菌落形态的观察、生理生化测定及16S rRNA测序分析,进行菌种鉴定。进一步研究该活性菌株对8种常见致病菌的抑制效果以及樱桃圣女果主要病害菌的抑制作用。结果表明,菌株MR-1对采后致病菌拮抗效果较强,初步鉴定其为解淀粉芽孢杆菌,其对8种植物病原菌均有较强的拮抗作用,对链格孢、灰葡萄孢、辣椒炭疽病菌3种圣女果主要病害菌表现出较强的抑制作用,经内生菌MR-1发酵滤液处理的樱桃圣女果保鲜效果最好,其次为复合果蔬保鲜剂。储藏第8 d,与空白对照组相比,其腐烂直径分别下降了50.6%、50.6%及44.9%。解淀粉芽孢杆菌MR-1次级代谢产物丰富,其在果蔬保鲜中有较好的应用前景。     

菌株BS-3的鉴定及其真菌抑制活性的初步研究

从土壤中分离得到一株对多种植物病原真菌具有抑制作用的菌株,将其命名为BS-3。该菌株对水稻纹枯病、稻瘟病、苦瓜枯萎病等病原真菌均有较强抑制作用。通过对菌株BS-3的16S rDNA的序列测定和同源性比对,发现它与Bacillus licheniformis、Bacillus subtilis、Bacillus amyloliquefaciens等的16S rDNA有高达100%的同源性,结合形态和生理生化鉴定指标,将其鉴定为地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis。选用受其抑制作用较明显的水稻纹枯病病原真菌瓜亡革菌（Thanatephorus cucumeris）作为指示菌,牛津杯法检测BS-3菌株发酵产物的抑菌活性。结果表明BS-3菌株的发酵上清液滤液、硫酸铵处理离心沉淀对水稻纹枯病菌有较强抑菌活性。此外,该抗真菌物质具有较强热稳定性。     

北冰洋来源白色念珠菌拮抗菌株的分离与鉴定

采用涂布平板法、对峙培养法及琼脂扩散法从北冰洋沉积物样品中分离、筛选对白色念珠菌（Canidia albicans）具有良好拮抗作用的菌株,通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并对其抑菌谱进行研究。结果表明,从北冰洋沉积物样品中共分离纯化出314株菌株,其中,4株菌株对白色念珠菌具有明显拮抗作用,且菌株56#拮抗效果最好,抑菌圈直径为（32.14±0.72） mm。菌株56#被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,其对大肠杆菌、副溶血性弧菌、铜绿假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌、肺炎克雷伯氏菌、屎肠球菌、金黄色葡萄球菌和鲍曼不动杆菌都有一定的抑制作用,是一株广谱抗菌的海洋微生物。     

山西老陈醋发酵阶段高产淀粉酶芽孢杆菌的筛选与鉴定

从山西老陈醋酒化阶段和醋化阶段筛选高产淀粉酶的芽孢杆菌（Bacillus）。采用水解圈法和3,5-二硝基水杨酸（DNS）法对分离菌株进行初筛和复筛,并对筛选出的菌株进行环境耐受性分析。得到一株产淀粉酶能力较高的菌株JT10-9,淀粉酶活力可达到228.73 U/mL。该菌株能耐受9%的乙醇体积分数,在pH 3.5的条件下可生长,在20～50 ℃环境中生长良好。通过形态观察、生理生化试验及16S rDNA鉴定,鉴定菌株JT10-9为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。     

高温大曲曲房空气中可培养细菌的分离鉴定及产酶特性

以高温大曲曲房空气中可培养细菌为研究对象,对其进行分离鉴定及产酶特性研究;将得到的优势功能细菌进行高粱汁液态发酵,利用气相色谱—质谱联用法分析其代谢产物。结果表明：从高温大曲曲房空气中共分离出8种菌株,分别为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、Pedobacter suwonensis、血红鞘氨醇单孢菌（Sphingomonas sanguinis）、Massilia sp.、Delftia sp.和 Sphingobacterium sp.;经产酶试验筛选得到3株优势功能菌：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）和蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）,均具有纤维素分解能力、淀粉和蛋白水解能力;3株菌的生长曲线表明液体培养4 h达到对数生长期,在高粱汁液态发酵48 h后,优势代谢产物为3-羟基-2-丁酮,且四甲基吡嗪含量也较高,并代谢产生少量高级醇、酚类、酯类等芳香物质。     

香蕉炭疽菌拮抗生防菌株的筛选及鉴定

从香蕉组织中分离筛选到18株在平板上对香蕉炭疽菌孢子有明显抑菌活性的菌株,将这18株菌分别与香蕉炭疽菌共同接种到香蕉果指上进行活体防效复筛,发现与清水对照组相比较,AcT-02、AcT-07、AcT-09、AcT-11,AcT-13共5株细菌均表现出显著的防治效果,防效分别为49.77%±4.20%、47.87%±8....     

Streptomyces sp. A22对酱香白酒酿造风味调控的研究

应用从酱香型白酒发酵过程中分离获得的一株产土臭味放线菌（Actinomycetes sp.）A22与产酱香解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）B6进行模拟固态发酵,研究其对发酵过程主要特征风味化合物形成的影响及其调控。结果表明,放线菌Streptomyces sp. A22可导致解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）B6代谢富集吡嗪类化合物总量降低,对其代谢吡嗪具有调控作用;而B. amyloliquefaciens B6抑制Streptomyces sp. A22代谢富集土臭素,降低发酵糟醅中的异味;Streptomyces sp. A22与B. amyloliquefaciens B6之间存在相互的生物学调节关系,混菌发酵过程可相互抑制其生物量,这是导致其发酵过程风味调控的根本机制,影响酒体中酸类、醇类、酯类等风味物质的形成,改善酒体风味。