Combined pressure-thermal inactivation kinetics of Bacillus amyloliquefaciens spores in egg patty mince

Bacillus amyloliquefaciens is a potential surrogate for Clostridium botulinum in validation studies involving bacterial spore inactivation by pressure-assisted thermal processing. Spores of B. amyloliquefaciens Fad 82 were inoculated into egg patty mince (approximately 1.4 x 10(8) spores per g), and the product was treated with combinations of pressure (0.1 to 700 MPa) and heat (95 to 121 degrees C) in a custom-made high-pressure kinetic tester. The values for the inactivation kinetic parameter (D), temperature coefficient (zT), and pressure coefficient (zP) were determined with a linear model. Inactivation parameters from the nonlinear Weibull model also were estimated. An increase in process pressure decreased the D-value at 95, 105, and 110 degrees C; however, at 121 degrees C the contribution of pressure to spore lethality was less pronounced. The zP-value increased from 170 MPa at 95 degrees C to 332 MPa at 121 degrees C, suggesting that B. amyloliquefaciens spores became less sensitive to pressure changes at higher temperatures. Similarly, the zT-value increased from 8.2 degrees C at 0.1 MPa to 26.8 degrees C at 700 MPa, indicating that at elevated pressures, the spores were less sensitive to changes in temperature. The nonlinear Weibull model parameter b increased with increasing pressure or temperature and was inversely related to the D-value. Pressure-assisted thermal processing is a potential alternative to thermal processing for producing shelf-stable egg products.     

解淀粉芽孢杆菌的强启动子的克隆与鉴定

利用启动子探针质粒,从解淀粉芽孢杆菌XH7基因组中分离得到1个强度较高的启动子P28,该启动子在大肠杆菌中表达的β-半乳糖苷酶酶活为2 350 Miller U/m L,在枯草芽孢杆菌中的酶活为3 340 Miller U/m L。启动子的序列分析表明该启动子由σK因子识别,由2个启动子串联而成,分别为编码羧基末端加工蛋白酶的基因(ctp A)和编码转醛酶的基因(tal)启动子,为芽孢杆菌启动子库提供了一个新的选择。     

芽孢杆菌植酸酶基因的克隆及生物信息学分析

采用PCR技术从Bacillus amyloliquefaciens DSM 1061中克隆到植酸酶的全长基因phyC(1152bp),并将该基因成功克隆到表达载体pET22b(+),经PCR鉴定和DNA测序证明,pET22b(+)-phyC重组质粒构建成功。将该酶的氨基酸序列在Swiss-prot数据中进行BLAST比对发现,该序列未见报道,其与来自Bacillus subtilis的植酸酶序列(Swiss-prot ID: O31097)最相似,序列一致性为98.7%。分析可知该氨基酸序列在位点为128、144、153、257和370处分别变异为Ala、Ile、Ser、Pro和Lys。运用SignalP 3.0服务器对其信号肽进行预测,表明该酶N端1～26个残基可能是信号肽序列。运用SWISS-MODEL服务器进行同源建模,经PROCHECK V3.5软件对其Ramachandran plot、G-factor等进行评价,结果显示结构模型中的键长、键角及二面角的分布及结构合理。该基因已在GenBank上登录(登录号为HM747163)。     

解淀粉芽孢杆菌群体遗传特征分析

通过平均核苷酸一致性分析、基因预测、泛基因组构建、功能注释等流程,以66 株解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）的基因组为对象,进行该物种的泛基因组分析。平均核苷酸一致性分析表明,上述菌株可划为具有明显物种边界的两个独立分支;获得的泛基因组共包含13 051 个基因,其中核心基因2 165 个;碳水化合物活性酶（carbohydrate-active enzymes,CAZy）功能注释显示,B.amyloliquefaciens 相比Bacillus 属内其他菌株在分解淀粉、β-葡聚糖和木聚糖上具有较大优势;在促植物生长方面,B.amyloliquefaciens 通过吲哚丙酮酸途径合成吲哚乙酸,并通过碱性磷酸脂酶和植酸酶分解磷元素;抗生素耐药性分析发现,多数菌株含链霉素以及大环内酯类抗生素抗性基因。此外,在所有基因组中均发现杆菌烯和杆菌肽等次级代谢产物基因簇。上述研究进一步明确B.amyloliquefaciens 基因组水平的分类学特点、核心基础代谢特征,以及菌株在碳水化合物代谢、植物促生、生物防治等方面的优势及潜力,可为开发利用该菌作参考。     

解淀粉芽孢杆菌产葡甘聚糖酶的条件优化及酶学性质研究

为了优化解淀粉芽孢杆菌产葡甘聚糖酶的条件,在单因素试验的基础上,利用响应面法分析发酵条件,并研究葡甘聚糖酶的酶学性质。结果表明,解淀粉芽孢杆菌产葡甘聚糖酶的最佳培养基成分为葡萄糖40 g/L、酵母粉9 g/L、硫酸铵0.8 g/L;最佳发酵条件为温度30℃、发酵时间80 h、接种量8%(体积分数)、装液量100 m L/250 m L,在此条件得到的葡甘聚糖酶活力可达2 509 U/m L。该葡甘聚糖酶的最适反应条件为50℃、pH 7;在30～40℃、p H 3～7酶活力稳定; Al~(3+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)等离子对葡甘聚糖酶有抑制作用,Mn~(2+)有激活作用。     

Bacillus amyloliquefaciens中性植酸酶基因的原核表达及蛋白纯化和性质

淀粉液化芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens是一种嗜热细菌，其产生的中性植酸酶具有很好的应用前景．通过TD-PCR技术将Bacillus amyloliquefaciens编码的中性植酸酶基因克隆至原核表达栽体pET-30a( )上，在大肠杆菌BL21(DE3)中得到了高效表达，表达量占大肠杆菌可溶性蛋白的33．5％．采用金属Ni^2 亲和层析对基因表达产物进行纯化，表达产物具有正常的生物学功能．     

解淀粉芽孢杆菌BI2抗真菌活性物质的分离纯化及特性分析

从秸秆饲料中分离得到一株解淀粉芽孢杆菌BI2,它对黄曲霉具有较强的拮抗作用。发酵液经过离心、膜过滤和离子交换法得到粗提物。粗提物对温度不敏感,100℃加热30min,活性损失25.8%;在弱酸性、中性及碱性条件下都具有较好的稳定性,并且对木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶不敏感。粗提物经过中低压制备色谱得到单一化合物,经质谱分析测定分子量为436.2052u。采用微孔法测得该抗真菌物质的最小抑菌浓度为7.8μg/mL。      

解淀粉芽孢杆菌BI2抗真菌活性物质的分离纯化及特性分析

从秸秆饲料中分离得到一株解淀粉芽孢杆菌BI2,它对黄曲霉具有较强的拮抗作用.发酵液经过离心、膜过滤和离子交换法得到粗提物.粗提物对温度不敏感,100℃加热30min,活性损失25.8％;在弱酸性、中性及碱性条件下都具有较好的稳定性,并且对木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶不敏感.粗提物经过中低压制备色谱得到单一化合物,经质谱分析测定分子量为436.2052u.采用微孔法测得该抗真菌物质的最小抑菌浓度为7.8μg/mL.     

Inactivation kinetics and injury recovery of Bacillus amyloliquefaciens spores in low-acid foods during pressure-assisted thermal processing

Pressure-assisted thermal processing (PATP) inactivation kinetics of Bacillus amyloliquefaciens spores in deionized water (DIW) were evaluated for egg patty mince (EPM) and green pea puree (GPP). Recovery of PATP-injured spores during storage was determined. The number of B. amyloliquefaciens spores in DIW was reduced more than 6 log when treated at 121°C and 700 MPa, including a come-up time reduction (3.32 log MPN/g) and a pressure holding time reduction (3.55 log MPN/g). Treatments at 700 MPa in combination with 105°C for 16 min, 115°C for 5 min, or 121°C for 3 min, decreased B. amyloliquefaciens spore populations in EPM to levels undetectable using an enrichment procedure. No significant (p>0.05) recovery of PATP-injured spores was observed in EPM and GPP during storage for 8 weeks, compared with controls. These results provide useful information for enhancing microbial lethality of PATP-resistant bacterial spores in low-acid foods.     

解淀粉芽孢杆菌GSBa-1凝乳酶在马苏里拉干酪中的应用

对分离自酒曲的1 株解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵所产凝乳酶进行研究,该酶凝乳活力高而蛋白水解活力低,纯酶凝乳活力可达1.46×106 SU/g;使用该凝乳酶和商品凝乳酶制作马苏里拉干酪,并对干酪理化成分、成熟过程中pH值和微生物指标及干酪成熟前后质构特性、游离脂肪酸、可溶性蛋白、风味和干酪性能等指标进行对比分析。结果显示,理化成分上菌株凝乳酶与商品凝乳酶制作的干酪相接近（P＜0.05）。干酪在成熟过程中,发酵剂存活数先增加后减少,但其差异不大;菌株凝乳酶制作的干酪pH 4.6可溶性蛋白含量较多,干酪的游离氨基酸总量（76 mg/100 g）也高于商品凝乳酶制作的干酪游离氨基酸总量（55.3 mg/100 g）;菌株凝乳酶制作的干酪质构特性优于商品凝乳酶制作的干酪;电镜结果显示,菌株凝乳酶制作的干酪内部网状结构更充实;菌株凝乳酶具有稍强的蛋白水解活力,导致其制作的干酪风味物质种类多于商品凝乳酶制作的干酪,风味物质更加丰富。干酪样品的保形性和拉丝性实验测定结果显示,2 种凝乳酶制作的干酪性能差异不大（P＞0.05）;对2 种凝乳酶制作的干酪进行感官评定,其总评分相接近。以上结果表明,解淀粉芽孢杆菌GSBa-1凝乳酶在一定程度上可代替小牛凝乳酶应用于马苏里拉干酪的生产。     

解淀粉芽孢杆菌黄曲霉毒素B_1裂解酶的分离纯化及鉴定

解淀粉芽孢杆菌CGMCC-9021能够高效降解黄曲霉毒素B_1(Aflatoxin B_1,AFB_1),确定其降解AFB_1的活性蛋白及其机理是今后工业化生产应用的重要基础。通过硫酸铵分级沉淀、DEAE FF阴离子交换层析和Superdux 75凝胶过滤层析对解淀粉芽孢杆菌CGMCC-9021发酵液中降解AFB_1的活性物质进行分离纯化,通过Tricine-SDS-PAGE和质谱鉴定初步分析该活性蛋白为裂解酶(分子质量约27 ku)。同时,采用荧光色谱技术初步分析了裂解酶对AFB_1的降解机理可能是破坏AFB_1的内酯环结构。     

解淀粉芽孢杆菌利用农业废弃物产纤维素酶的研究

主要综述了纤维素酶的来源、组成和催化机理,以及能合成纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌的研究。     

Chemometric Classification of L-Tryptophan Lots from Genetically Modified Bacillus amyloliquefaciens Strains

Four types of L-tryptophan lots produced by genetically modified B. myloliquefaciens strains II-V, which consisted of case-associated (11) with manifestations of EMS, control (16), and other lots (11), were compared by multivariate computer recognition programs (chemometrics) including HCA, PCA, KNN and SIMCA, as well as PLS. In HCA data analysis lots from strains III and V formed discrete clusters, and in PCA and SIMCA, both lots formed separated groups. Lots from strains II and IV were included in a group of lots from strain III. This indicated strains II and IV too were closely related to strain III. When strain vs case-associated control or other lots were compared by four methods, SIMCA provided adequate strain separation and strains were well grouped in case-associated or control lots.     

解淀粉芽孢杆菌Q-12抗真菌特性的研究

从土壤中分离到的解淀粉芽孢杆菌Q-12在生长过程中产生的抗菌活性物质,能够强烈抑制镰刀菌、曲霉、青霉、毛霉等能引起食品腐败的真菌。受到抑制的真菌菌丝生长速度明显变慢,并且菌丝的形态发生变化。Q-12的发酵液经过(NH4)2SO4沉淀得到的粗提产物对热稳定,121℃高压灭菌15 min仍能保持很高的活性,易溶于水及极性有机溶剂,经非极性有机溶剂萃取后,保留在水相的活性物质活性变化不大,在较宽的pH值范围内都具有很高的抗菌活性,并且对蛋白酶K、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶不敏感。     

解淀粉芽孢杆菌抑菌物质粗提取的优化及分析

为探究解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）A13抑菌物质适宜提取方法,分别采用硫酸铵盐析法、酸沉淀法、甲醇抽提法、乙酸乙酯萃取法进行抑菌粗提液的制备,并通过SuperdexTM75凝胶层析柱分离纯化。结果表明,以80%饱和硫酸铵法制备粗提液抑菌效果最佳,抑菌圈直径为23.67 mm,蛋白质量浓度最高,为582.50 μg/mL,其回收率为17.8%;以甲醇抽提法制备粗提液的抑菌圈直径为25.17 mm,其回收率最高,为32.1%,蛋白质量浓度为505.00 μg/mL;以酸沉淀法制备粗提液的抑菌圈直径为22.67 mm,其回收率与蛋白质量浓度分别为13.7%与273.75 μg/mL;以乙酸乙酯法制备粗提液时,乙酸乙酯与发酵液为3∶1（V/V）的抑菌效果最佳,抑菌圈直径为25.5 mm,并且其回收率和蛋白质量浓度分别为23.6%和255.20 μg/mL。因此,硫酸铵盐析法为粗提解淀粉芽孢杆菌A13抑菌物质的适宜方法。     

解淀粉芽孢杆菌I型耐热普鲁兰酶的纯化及酶特性分析

对来源于菌株解淀粉芽孢杆菌HxP-21的普鲁兰酶（命名为PulBa）分离纯化,研究其酶学特性,为普鲁兰酶在淀粉加工中的应用提供理论基础。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和葡聚糖凝胶过滤层析从菌株HxP-21发酵液中分离纯化出一种新型的普鲁兰酶。酶的纯化倍数20.8,回收率53.2%,比活力176.5 U/mg。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得PulBa达到电泳纯,分子质量51.2 kDa。PulBa在45～70 ℃和pH 3～6范围内具有较高酶活力,最适反应温度55 ℃、pH 4.5。PulBa有良好的pH值稳定性和热稳定性,40～70 ℃孵育120 min保留最初活性的80%以上;pH 3～7范围内具有很高的稳定性,孵育6 h后仍保留60 U/mL以上活性。PulBa对各种金属离子和化学试剂表现出不同的敏感性,Mg2＋和Ca2＋能够显著增强酶活力。PulBa最适作用底物为普鲁兰糖,对马铃薯支链淀粉、玉米支链淀粉、可溶性淀粉和糖原也有一定水解活性,但对α-环糊精和β-环糊精和直链淀粉无活性。以普鲁兰糖为底物PulBa的Km和Vmax值分别为1.34 mg/mL和24.6 μmol/（min·mg）。研究表明PulBa是典型的I型普鲁兰酶。薄层层析进一步证明,PulBa专一性水解支链淀粉α-1,6-糖苷键,产生麦芽三糖。本研究确定了一种新型的普鲁兰酶,该酶在高热稳定性和酸性环境下具有高活性,在淀粉加工等生物技术产业中有较好的应用潜力。     

解淀粉芽孢杆菌HRH317抗菌蛋白发酵条件优化及其稳定性研究

本文以抑菌圈直径为指标,采用单因素实验和响应面法对解淀粉芽孢杆菌HRH317菌株产抗菌蛋白的发酵条件进行优化。得到最佳发酵条件为:初始p H为7.0的NB培养液,接种量4%,37℃下振荡培养24 h,转速为200 r/min。在此条件下抗菌蛋白的抑菌圈直径达21.85 mm,结果表明该抗菌蛋白具有良好的抑菌效果。稳定性研究结果表明:蛋白在40~80℃、p H2~11稳定,对蛋白酶K有一定耐受性。      

淀粉液化芽孢杆菌BS5582产蛋白酶的酶谱分析与鉴定

本研究对淀粉液化芽孢杆菌BS5582分泌的蛋白酶进行快速分析与鉴定。测定菌株胞外蛋白酶酶活,结果显示蛋白酶在中性条件下活力最高,且在发酵过程中出现三个酶活高峰,表明菌株可能分泌多种蛋白酶。蛋白酶酶谱分析发现共有五条蛋白水解条带。通过质谱鉴定这些水解条带对应非变性-SDS-PAGE凝胶上的蛋白条带,表明该菌株可能产Bacillopeptidase F、胞外中性金属蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶Bpn’这三种蛋白酶,其中Bacillopeptidase F和胞外中性金属蛋白酶存在两种形式。结果显示酶谱分析法结合质谱鉴定能快速鉴定菌株BS5582分泌的胞外蛋白酶的多种复杂形式,是一种快速鉴定多种蛋白酶的有效方法。      

嗜水气单胞菌拮抗芽孢杆菌抗菌素相关基因分析

分别对抗鲟源嗜水气单胞菌的解淀粉芽孢杆菌G1的抗菌素相关基因进行PCR扩增与测序,并对其编码产物的氨基酸序列、跨膜螺旋信号、结构域与二级结构等进行预测与分析。结果表明:菌株G1仅含有伊枯草菌素合成必需基因,该基因与GenBank基因库中芽孢杆菌属其他细菌的伊枯草菌素A、杆菌抗霉素D、抗霉枯草菌素等伊枯草菌素家族基因自然聚类,与枯草芽孢杆菌MH25株和RB14株的伊枯草菌素A基因16S rRNA序列有98%的高度同源性,而且其编码产物的氨基酸序列与GenBank中芽孢杆菌属其他细菌的伊枯草菌素、伊枯草菌素A、脂肽类化合物Bacillorin、芽孢菌素D等抗菌物质的氨基酸序列有高度同源性,与枯草芽孢杆菌MH25的伊枯草菌素A合成酶B(GenBank登录号:ABY89499)的亲缘关系最近。此外,菌株G1伊枯草菌素合成必需基因的编码产物不具有明显的跨膜结构,但其结构域中存在AMP结合位点和PP结合位点,二级结构中存在α螺旋、伸展链、β转角和无规则卷曲。     

一种芽孢杆菌中性蛋白酶启动子的克隆和验证

为研究1398中性蛋白酶高效表达的分子机制,对其生产菌株进行了基因组测序和比对,确认了表达该中性蛋白酶的操纵子序列及结构。通过构建1398中性蛋白酶表达质粒,将其转入枯草芽孢杆菌;以gfp为报告基因,将包含P1398在内的不同启动子分别构建到质粒p MK4,转入枯草芽孢杆菌。发酵研究结果表明:P1398是一种底物自发诱导的高效启动子,是菌株表达1398中性蛋白酶的关键因素。1398中性蛋白酶在枯草芽孢杆菌中可获得稳定的表达量,其中在164中活性最高(1210 U/m L);重组枯草芽孢杆菌在LB中培养时,P1398介导的GFP的表达量低于P43和Pxyl A,而在工业培养基PPB中,其表达量为Pxyl A介导的GFP的2.14倍。因此,P1398可用于食品工业酶重组生产菌株的构建。