一株产羧酸酯酶菌的鉴定及酯酶特征的研究

目的:鉴定中国白酒发酵过程中的微生物种类，研究关键酶的特征与作用机制有利于提高白酒的优质品率。方法:本研究用形态学和生理学、16S rRNA、gyr B基因和antiSMASH分析的方法对酒曲中的一株微生物进行了验证；对该菌株的特性进行了研究，采用分子建模的方法获得了羧酸酯酶的3D模型，用分子对接的方法探讨了该菌株的羧酸酯酶的机理。结果:该菌株为产羧酸酯酶的革兰氏阴性菌Pb1（MW580690）；该菌株呈现典型的S型生长曲线，产物曲线为S型，羧酸酯酶活化最优pH范围为5.0~9.0。分子对接结果显示Phe21A为该酶具有催化活性的主要氨基酸，水解三丁酸甘油酯为丁酸和甘油。分子对接结果显示三丁酸甘油酯经过构象变化被转移到催化中心后，进一步被加工；酶的亲水性和疏水性的相互作用表面有利于配体向下转移，进而从疏水性通道释放产物到的酶表面。结论:产羧酸酯酶的菌株为贝莱斯芽胞杆菌，并为羧酸酯酶水解三丁酸甘油酯类物质的底物识别、转移和催化机理提供了新的见解。     

基于近红外光谱的橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌的生长预测

酸土脂环酸芽孢杆菌（Alicyclobacillus acidoterrestris）是引起橙汁劣变的主要微生物，为研究酸土脂环酸芽孢杆菌在橙汁中的生长规律，利用近红外光谱获取橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌含量的信息，采用标准化（autoscale）、多元散射校正（multiplicative scatter correction,MSC）、标准正态变换（standard normal variate,SNV）、去趋势化（detrend）对光谱进行预处理，结合化学计量学，构建近红外光谱与酸土脂环酸芽孢杆菌含量预测模型。在此基础上，将近红外光谱转换为酸土脂环酸芽孢杆菌预测菌落数据，并采用“一步法”直接基于预测菌落数构建橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌的生长模型。结果表明，利用标准化进行光谱预处理建立的偏最小二乘（partial least squares,PLS）模型对橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌含量的预测效果相对较好，其预测决定系数（prediction determination coefficient,Rp2）与预测均方根误差（root mean square error of prediction...     

基于全基因组测序解析不同瑞士乳杆菌菌株的遗传差异——以瑞士乳杆菌H9和H10为例

目的:瑞士乳杆菌是广泛用于干酪、发酵乳饮料等领域的重要发酵剂菌种之一。以瑞士乳杆菌H9和H10为例，解析不同瑞士乳杆菌菌株间的遗传背景和基因组差异，为菌株鉴定和开发应用奠定遗传学基础。方法:以瑞士乳杆菌H9和H10为例，结合NCBI数据库中其它16株瑞士乳杆菌全基因组完成图，通过比较基因组学方法探究不同菌株之间的遗传差异。结果:不同瑞士乳杆菌菌株基因组大小、质粒数量、CDSs、tRNA、rRNA数量均存在差异。系统发育分析结果显示，瑞士乳杆菌H9和H10聚类于不同进化分支。与瑞士乳杆菌H10相比，瑞士乳杆菌H9与工业发酵剂菌株瑞士乳杆菌CNRZ32的系统发育关系更近；平均核苷酸一致性(Average nucleotide identity， ANI)聚类结果与系统发育树基本一致，瑞士乳杆菌H9与H10聚类于不同类群，瑞士乳杆菌发酵乳制品分离株间的基因组序列一致性低于人类肠道/粪便分离株；与参考菌株瑞士乳杆菌DPC4571相比，瑞士乳杆菌H9和H10基因组序列中均有不同程度的片段插入、缺失和倒置；瑞士乳杆菌H9和H10特有功能基因存在差异，瑞士乳杆菌H10的特有功能基因更多涉及氨基酸和能量代谢。结论:通过比较基因组学方法分析瑞士乳杆菌基因组信息，发现不同瑞士乳杆菌菌株间存在遗传差异。     

东北地区传统发酵食品中两株植物乳杆菌的安全性评价

针对已分离的植物乳杆菌L12和L20通过体外和体内两种方法进行安全性评价。通过体外实验测定乳酸水解活性抗生素敏感性，胆盐水解酶活性，D-乳酸含量，γ溶血等指标；体内实验是对小鼠进行短期口服毒性的研究，口服0.2 mL（109 CFU/mL）的实验性细菌溶液30 d。结果表明，体外实验中，两株菌株均具有良好的抗氧化活性，对抗生素敏感性高，胆盐水解酶活性高，D-乳酸含量低，γ溶血；体内实验中灌胃给药对治疗小鼠的生长、行为、摄食量、器官重量或组织病理学分析均无不良影响。与对照组相比，益生菌组小鼠血清MDA浓度和肝脏GSH含量差异有统计学意义(P<0.05)。这些结果表明，菌株L12和L20是非致病性的，人直接食用是安全的。     

化脓隐秘杆菌对奶牛脾脏组织细胞凋亡的影响

目的观察化脓隐秘杆菌自然感染奶牛脾脏组织的病理学变化,并检测组织细胞中Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Bax和Bcl-2的表达,以确定化脓隐秘杆菌感染对奶牛脾脏组织细胞凋亡的影响。方法筛检2头化脓隐秘杆菌阴性健康奶牛(对照)和5头自然感染化脓隐秘杆菌的奶牛,收集脾脏组织样本,采用本课题组国家发明专利方法,进行石蜡制片和HE染色,观察脾脏组织病理学变化;采用免疫组织化学方法与本课题组国家发明专利方法相结合,检测奶牛脾脏组织中与细胞正负凋亡相关的调节基因Bax和Bcl-2及凋亡通路蛋白Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9的表达情况。结果肉眼观察可见化脓隐秘杆菌自然感染奶牛脾脏肿大、柔软,有出血;病理组织学观察可见脾脏组织出血,水肿,淋巴细胞数量减少,有坏死;脾脏淋巴细胞Caspase-3、Caspase-9和Bax表达阳性,与对照组相比,差异有统计学意义(P <0.05),少量淋巴细胞Caspase-8和Bcl-2表达阳性,与对照组相比,差异无统计学意义(P> 0.05)。结论化脓隐秘杆菌能够引起奶牛脾脏淋巴细胞发生坏死和凋亡;可通过调节脾脏中淋巴细胞Bcl-2家族的活性,引起其Bax和Bcl-2比率改变,增加淋巴细胞线粒体内外膜通透性,导致与凋亡相关因子的释放,激活Caspase-9,进一步激活Caspase-3,从而引起脾脏中淋巴细胞发生凋亡。     

阪崎克罗诺杆菌标准物质研制

目的采用冷冻干燥技术制备均匀性和稳定性符合要求的阪崎克罗诺杆菌标准物质,用于实验室内部质量控制。方法对使用菌株阪崎克罗诺杆菌(45403)的生化特征、16SrRNA序列、质谱特征进行确认。采用冷冻干燥技术制备含量为103 CFU/样品的菌球。参照CNAS-GL29《标准物质/标准样品定值的一般原则和统计方法》,对20件样品进行均匀性检验,采用单因素方差分析对结果进行统计分析。将样品分别于-20、2、37℃条件下保藏,对其储藏稳定性和运输稳定性进行评价。组织5家实验室进行协同标定。使用20件婴儿配方乳粉作为基质对阪崎克罗诺杆菌标准物质的使用效果进行确认。结果阪崎克罗诺杆菌(45403)生化鉴定结果、16SrRNA序列的NCBIGenebank比对结果、质谱鉴定结果均为阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii)。采用单因素方差分析进行均匀性检验, F=1.067, P=0.442,符合标准物质的要求。于-20℃保藏170 d,于25、37℃保藏14d后,样品仍然稳定。经5家实验室协同标定,样品含量均为103 CFU/样品。20件婴儿配方乳粉作为基质加入阪崎克罗诺杆菌标准物质进行检验,均可以检出。结论阪崎克罗诺杆菌(CMCC45403)的生化特征、16SrRNA序列分析、蛋白飞行质谱特征均符合克罗诺杆菌属的典型特征。均匀性、储藏稳定性、运输稳定性及适用性的验证实验结果均符合标准物质的要求。     

豆腐乳中乳酸菌的分离鉴定与发酵特性研究

目的分离鉴定农家自制传统发酵豆腐乳中的乳酸菌,探讨其作为豆类乳酸菌发酵饮品菌株的可行性。方法利用MRS(man rogosa sharp)培养基分离豆腐乳中的乳酸菌,通过形态学观察、生理生化特性和16S rDNA基因序列分析进行鉴定,并将所分离到的乳酸菌与适合于豆类植物发酵的植物乳杆菌FJAT-7926(Lactobacillus plantarum FJAT-7926)和干酪乳杆菌FJAT-7928 (Lactobacillus casei FJAT-7928)进行发酵特性的对比研究。结果从豆腐乳中分离出1株乳酸菌,命名为FJAT-46777,该菌株菌体细胞为圆端直杆状或圆端弯曲杆状,无芽孢,革兰氏阳性,过氧化氢酶阴性,生理生化特征与发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)一致,对菌株的16S rDNA基因进行扩增测序、分子系统发育树分析,也表明其为发酵乳杆菌。发酵乳杆菌FJAT-46777发酵的豆乳中乳酸菌增殖速度最快,最终活菌数最高,为9.42 lg(CFU/mL); pH值下降最快,最终pH值最低,为3.91;滴定酸度上升速度最快,最终滴定酸度最高,为62~ΟT。结论分离自豆类自然发酵食品中的发酵乳杆菌FJAT-46777,对豆类植物为主的基质具有更优良的发酵特性,发酵时间快,乳酸菌含量高,产酸能力强,适用于发酵豆乳的开发。     

高产γ-氨基丁酸的双歧杆菌的筛选及对抑郁细胞模型的改善作用

为了筛选出具有缓解抑郁作用的菌株,本研究以94株双歧杆菌为研究对象,以胆盐水解酶活性、抗生素耐性、抗逆性、粘附性作为益生菌评价的基本指标;以高产γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)作为潜在抗抑郁症菌株的筛选指标;最后通过体外抑郁细胞模型试验,研究菌株对抑郁细胞模型的改善作用,进而评价菌株改善抑郁的潜力。结果显示:13株双歧杆菌的胆盐水解酶活性较高,且都不具有种属特异性耐性之外的抗生素耐性。耐酸耐胆盐实验证明:双歧杆菌ZT3、84和95都具有较高的抗逆性能;粘附结果表明:双歧杆菌91、92、95和98具有较强的粘附能力,粘附能力分别为:19.34、33.77、23.23、20.46 CFU/Cell。13株双歧杆菌产GABA能力检测结果显示,双歧杆菌98和95的GABA的产量较高,分别为285.0和232.8 mg/L。抑郁细胞模型试验结果显示:高、中、低剂量高产GABA的双歧杆菌98都具有缓解CORT诱导的细胞损伤的能力,而只有高剂量的双岐杆菌95可以缓解CORT诱导的细胞损伤。由于双歧杆菌98、95具有安全的抗生素耐受范围,较高的酸、胆盐耐受性和粘附能力以及高产GABA和缓解细胞模型损伤的能力,因此,其可以作为潜在的改善抑郁症状的菌株。     

富硒长双歧杆菌DD98菌株对伊立替康所致小鼠腹泻及肠道菌群的影响

本研究建立伊立替康所致腹泻小鼠模型,通过长期灌胃富硒DD98(Selenium-enriched Bifidobacterium longum Se-DD98)菌株(一株新的长双歧杆菌菌株),评价其对伊立替康所致腹泻及肠道菌群的影响。正常对照组和伊立替康组小鼠每天灌胃无菌蒸馏水,实验组小鼠每天灌胃低剂量(活菌数1×108 CFU/kg)、高剂量(活菌数1×109 CFU/kg)Se-DD98菌液,除正常对照组外其他各组在第17 d腹腔注射伊立替康,实验周期为24 d。测定小鼠体重,小鼠腹泻等级,免疫指标,肠道菌群以及回肠组织结构。结果表明:与伊立替康组比较,Se-DD98低、高剂量组小鼠体重显著增加(P<0.05);腹泻等级显著降低(P<0.05);高剂量组白细胞数目显著增加(P<0.05),低、高剂量组脾脏指数和中性粒细胞数目均显著增加(P<0.05),说明Se-DD98具有调节免疫功能的作用。同时,低、高剂量组大肠杆菌、梭菌和拟杆菌含量均比正常组和伊立替康组显著减少(P<0.05),而双歧杆菌含量显著增加(P<0.01)。此外Se-DD98低、高剂量均能减轻伊立替康导致的肠道粘膜、细胞和腺体损伤。上述结果表明Se-DD98可能通过调节肠道菌群和保护肠道粘膜发挥缓解伊立替康导致的腹泻的作用。提示Se-DD98在辅助治疗伊立替康所致的腹泻等方面具有潜在应用前景。     

固态枯草芽孢杆菌菌剂的制备工艺研究

本研究利用实验室筛选的高活性益生菌株Bacillus subtilis OKF-004进行液态发酵培养,通过单因素实验和正交试验探究了最适形成芽孢的液态发酵培养基组分与培养条件,并将所得菌液通过鼓风干燥制备成菌剂,优化确定了制备菌剂的工艺。以包含2.5%玉米淀粉、3%豆粕、2%葡萄糖的培养基在初始pH为6.5、装液量30 mL(250 mL锥形瓶中)、温度32℃、接种量7%的条件下培养时,枯草芽孢杆菌最适合形成芽孢,芽孢数最高可达到1.1×1010 CFU/mL;离心后将菌泥与浓度5%的保护剂甘油以1:7 g/mL的比例复溶制成菌悬液,以虾头粉末作为烘干载体,将载体与菌悬液以2:3 g/mL的比例混合后,于50℃鼓风烘干6 h,所得菌剂存活率最高,可达140.91%。本文研究的液态发酵培养、鼓风干燥的固态微生物菌剂制备方法具有过程简便、成本低廉、节省能源的特点,适合工业化生产。