中国南海与作为海洋生物多样性中心的印太珊瑚大三角区具有一定的环境与生物连通性,其生境多样,为各种生物类群提供了有利的热带和亚热带海洋环境栖息地,具有极其丰富的生物多样性,是中国海洋生物多样性热点地区,也是重要的海洋生物多样性资源宝库.海洋细菌在生态系统循环中发挥重要作用,通过对南海海洋深层水细菌的探测,可以更加清晰地了解西太平洋和印太交汇区的生物多样性.研究基于参加开放项目获得的南海的深海站点水样,采用高通量测序进行了 16S rRNA基因序列测序,分析了南海深海海水细菌群落多样性、菌群构成和多样性特征.该站点南海海洋深层水测定的细菌分属于15门、20纲、24目、86科、140属、150种,表明该区海洋深层水细菌群落丰富.测得优势菌属包括类芽胞杆菌属(Paenibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、海旋菌属(Thalassospira)、噬甲基菌属(Methylophaga)、拟杆菌属(Bacteroides)、纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)、海洋芽胞杆菌属(Oceanobacillus)、海源菌属(Idiomarina)、嗜油菌属(Oleiphilus)、食碱菌属(Alcanivorax),这些属的细菌在生物材料或药物、生物燃料、水处理、降解石油烃等方面均有开发利用的潜力.属内的解淀粉芽孢杆菌(Lentibacillus amyloliquefaciens)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei)、三浦半岛盐乳杆菌(Halolactibacillus miurensis)、海迪茨氏菌(Dietzia maris)可以具体鉴定到种,这些深海细菌目前已在产抗生素、生物防治、石油降解、反硝化等方面被开发利用.基于高通量测序显示出采样点南海海洋深层水细菌具有独特菌群特征和多样性,有其极为丰富的生物学开发利用价值.

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是芽胞杆菌属的一个种,广泛存在于自然界,具有丰富的生境多样性,其芽胞具有抗逆性,可抵抗不良环境,同时能产生多种抗菌物质,如脂肽、抗菌蛋白和多种酶类,能抗植物病原真菌和有害细菌,该菌能形成生物膜,定植于植物根系,促进植物生长,因此对该菌进行分离鉴定以及培养优化具有重要意义.截至目前,已经从各种生境中分离、鉴定了多种有应用价值的解淀粉芽胞杆菌,通过不同策略对该菌的培养基和培养条件进行优化,使该菌相关功能得以提高.本文综述了近年来对解淀粉芽胞杆菌的生境多样性、分离鉴定及培养基和培养条件优化的策略,简要归纳了国内外关于解淀粉芽胞杆菌重要的工业和商业产品,为更好地研究和应用解淀粉芽胞杆菌提供必要的参考和借鉴.

目的 筛选、鉴定和功能性评价优势酵解商用芭蕉芋RS3型抗性淀粉的健康人体肠道菌,为商用芭蕉芋RS3型抗性淀粉合生元制剂提供高价值菌种.方法 采用商用芭蕉芋RS3型抗性淀粉改良BHI固体培养基,筛选并鉴定优势酵解肠道菌,用DPPH自由基清除实验和ABTS自由基清除实验考察菌株抗氧化能力,用溶血性实验和药敏实验评价其安全性.结果 菌株1-6和菌株S1能够发酵商用芭蕉芋RS3型抗性淀粉并显著降低体系pH值(P＜0.05),经鉴定均为蜡样芽孢杆菌.两种菌株无细胞提取上清液对DPPH自由基清除率分别79.63％和51.56％,对ABTS自由基清除率分别为63.79％和39.39％.两种菌株均无溶血性且对抗菌药物敏感.结论 菌株1-6与菌株S1具有抗氧化潜力且安全性高,可作为健康食品市场应用的高价值候选菌株.

[背景]朱鹮是我国国家一级保护动物,属于世界上最濒危的鸟类之一.对朱鹮肠道微生物的多样性和产胞外酶活性进行分析,可为朱鹮种群数量恢复提供思路.[目的]了解朱鹮肠道微生物的多样性,测定其产胞外酶活性.[方法]采用纯培养的方法获得朱鹮肠道微生物,通过革兰氏染色和生理生化鉴定,结合 16S rRNA 基因扩增和序列分析对细菌进行鉴定.使用水解圈法筛选产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶的菌株.[结果]从人工喂养的朱鹮新鲜粪便中共分离到 296 株细菌,共计 2 个门 11 个属.变形菌门(Proteobacteria)236 株,占分离总数的79.73%,分别为:埃希氏菌属(Escherichia)137 株,占分离总数的 46.28%;哈夫尼亚菌属(Hafnia)39 株,占分离总数的 13.18%;变形菌属(Proteus)28 株,占分离总数的 9.46%;柠檬酸杆菌属(Citrobacter)23 株,占分离总数的 7.77%;气单胞菌属(Aeromonas)6 株,占分离总数的 2.03%;肠杆菌属(Enterobacter)1 株,占分离总数的 0.34%;志贺菌属(Shigella)1 株,占分离总数的 0.34%;克雷伯菌属(Klebsiella)1 株,占分离总数的 0.34%.厚壁菌门(Firmicutes)60 株,占分离总数的20.27%,分别为:肠球菌属(Enterococcus)33 株,占分离总数的 11.15%;库特氏菌属(Kurthia)14 株,占分离总数的 4.73%;芽孢杆菌属(Bacillus)13 株,占分离总数的 4.39%.优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)中的埃希氏菌属(Escherichia),占细菌总数的 46.28%.经过生理生化鉴定,每个菌株生理生化鉴定出的种属与各自的 16S rRNA基因鉴定出的种属相一致.产酶活力分析结果显示有 238 株产蛋白酶、25 株产脂肪酶、24 株产淀粉酶、15 株产纤维素酶,分别占分离总数的 80.41%、8.45%、8.11%和 5.07%.[结论]朱鹮肠道微生物分离出的细菌可分为 2 门 11 属,优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)中的埃希氏菌属(Escherichia),占细菌总数的 46.28%;产酶活性分析显示,80.41%的菌株具有产蛋白酶能力.

[背景]由水产致病菌导致的病害不断暴发,寻找安全有效的抗生素替代品是目前生产的迫切需求.人们通常过于关注益生菌效应,而对其安全性评价重视度不够.[目的]分析我国海水养殖系统中不同来源枯草芽孢杆菌菌株的表型及遗传特征,并寻找绿色安全且具有多重抑菌作用的菌株.[方法]以 2009-2021 年从我国海水养殖系统中分离的 37 株枯草芽孢杆菌为对象,利用纸片扩散法(K-B法)检测其对不同抗生素的抗性;利用培养基平板法测定淀粉酶、蛋白酶和溶血能力;通过PCR方法检测枯草芽孢杆菌溶血相关基因携带风险;采用牛津杯法测定其对副溶血弧菌、溶藻弧菌、爱德华氏菌、哈维氏弧菌、美人鱼发光杆菌和假交替单胞菌等 6 种病原菌的抑菌作用;并对候选益生性枯草芽孢杆菌的安全性进行评估.[结果]药敏检测结果显示,37 株枯草芽孢杆菌对甲氧苄啶、吡哌酸、链霉素表现出强耐药性,对磺胺嘧啶表现出中等耐药,对头孢噻肟、环丙沙星、舒巴坦的耐药率低,对克拉霉素、诺氟沙星、氟苯尼考、氟甲喹、复方新诺明、四环素表现为完全敏感.蛋白酶、淀粉酶活性测试结果显示,37 株枯草芽孢杆菌能不同程度地水解酪蛋白和淀粉.溶血性测试结果显示,37 株枯草芽孢杆菌中有 4 株出现溶血现象,而 8 个溶血相关基因在 37 株枯草芽孢杆菌中均有检出,溶血表型与检测基因关联分析表明,产生溶血现象的菌株与其溶血基因携带间无直接相关性.抑菌试验分析表明,37 株枯草芽孢杆菌均对 2 种及以上病原菌有抑制作用,对 6 种病原菌均具有良好抑菌作用的有 2 株(菌株Bs4 和Bs7).对凡纳滨对虾的安全试验表明,菌株Bs4 对凡纳滨对虾具有高安全性,7 d对虾存活率为 100％.[结论]通过对 37 株枯草芽孢杆菌生理代谢表型、遗传特性及病原拮抗特性进行比较分析,揭示了我国海水养殖系统中枯草芽孢杆菌具有多元化的表型及遗传特征,并筛选出一株生态安全且具有多重抑菌活性的益生性枯草芽孢杆菌,为水产养殖病害防控、开发抑菌类微生态制剂及水产养殖行业健康绿色发展提供了理论基础和技术支撑.

以黄独微型块茎为材料,进行了4℃低温离体保存,并对其进行了转录组分析.结果表明:原始数据进行质量预处理后,对照组(Con25)和处理组(Con4)的reads有效比分别为98.67％和98.69％;对拼接序列去重复后最终得到了219 792个长度大于200bp的transcripts(177 Mb)和161066个Unigenes (99 Mb);Unigenes的NR注释数目最多的10个物种分别为出芽短梗霉EXF-150、葡萄、可可、水稻粳稻组、无油樟、谷子、出芽短梗霉变种nami-biae CBS 147.97、麻疯树、短至生黑醋杆菌CBS 110374和无花果拟盘多毛孢w106-1;样本注释基因最多的5个KOG是一般的功能预测、信号转导机制、翻译后修饰和蛋白质周转以及伴侣、翻译和核糖体结构和生物合成、能源生产和转换;样本KEGG注释Unigenes最多的5个pathway分别为碳代谢、氨基酸生物合成、糖酵解途径、淀粉蔗糖代谢和丙酮酸代谢.注释到的Unigenes个数为26006,注释到的不同酶数为1 177,映射到的不同pathway数为327;样本基因的功能在Biological Process分类中主要聚集于cellular process和metabiolic process,在Cellular Component分类中主要聚集于cell和cell part,在Molecular Function分类中主要聚集于binding和catalytic activity;在黄独微型块茎低温离体保存中,共获得164 145个差异表达基因,其中有63 305个基因表达上调,有100 840个基因表达下调;差异表达基因部分极其显著的GO term有液泡继承、单链断裂修复、纺锤体伸长、麦芽糖分解代谢过程、甘露糖基转移酶的活性、甘露糖磷酸转移酶活性、细胞壁甘露糖蛋白的生物合成过程、G1期细胞有丝分裂周期早期细胞芽和有丝分裂纺锤体定位的建立;差异表达基因部分极其显著的pathway有原发性胆汁酸的生物合成、类固醇激素的合成、氯代环己烷和氯苯降解、双酚A降解、氟苯甲酸降解、糖胺聚糖合成硫酸软骨素、糖胺聚糖合成硫酸乙酰肝素、甲苯降解、萘的降解和核黄素代谢.本实验结果可为黄独微型块茎的种质保存和后续萌发提供理论依据.

旨在鉴定一株拮抗葡萄霜霉病的解淀粉芽孢杆菌在NA液体培养基中的分泌蛋白中与生物防治相关的蛋白组分.采用蛋白质谱的方法对前期筛选到的一株拮抗葡萄霜霉病的解淀粉芽孢杆菌生防菌的在NA液体培养基中的分泌蛋白进行了鉴定.对鉴定到的蛋白采用基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)的方法进行蛋白质组学分析,筛选与生物防治相关的蛋白.结果表明,从分泌蛋白中鉴定到了确定的53种蛋白质,其相对分子量大部分集中到0-100之间(占79.24％);涉及碳水化合物代谢、能量代谢、脂类代谢、氨基酸代谢和生物防御等过程,以及作为细胞组分参与结构组成.发现了6种参与植物与病原菌互作的蛋白,2种属于氨基肽酶家族,4种参与几丁质的生物降解过程.

环脂肽化合物因其独特的结构特点和生物活性在医药领域具有广泛的应用前景.本研究旨在从解淀粉芽孢杆菌Q-426发酵液中分离纯化获得高纯度的环脂肽单体,并对分离得到的环脂肽C-15 Bacillomycin D和C-16Bacillomycin D的抗肿瘤活性及机制进行初步研究.首先,联合使用酸沉淀和双树脂层析去除大量杂质,然后通过制备型HPLC分离得到纯度较高的两种环脂肽,经ESI-MS/MS对其进行结构鉴定,分别确定为C-15Bacillomycin D与C-16 Bacillomycin D.其次,将两种环脂肽单体及其1∶1混合液(摩尔比)按不同浓度梯度作用于人癌细胞(Hela、MG、Hep-G2、HT-29),结果表明环脂肽对Hela与MG细胞增殖的抑制作用呈浓度依赖性,长链环脂肽的抑制率较短链环脂肽略高.最后,采用细胞划痕实验和PI染色法考察了C-16 Bacillomycin对细胞侵袭与迁移能力、细胞凋亡和周期的影响,结果显示,C-16 Bacillomycin D可有效影响细胞的迁移能力,诱导细胞凋亡呈浓度依赖性,且阻滞细胞GoG1期.

解淀粉芽胞杆菌是芽胞杆菌属的一个种,在生长过程中可以向胞外分泌多种抑菌活性物质.按照胞外抑菌活性物质合成方式的不同分为两大类,一类是通过核糖体途径合成的核糖体类细菌素、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶等抑菌物质;另一类是通过非核糖体途径合成的细菌素、表面活性素、芬荠素、伊枯草菌素等脂肽类物质.这些代谢产物种类丰富、广谱抑菌、抗逆性强,可应用于农业、食品工业和环境保护等.本文对解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质的研究及应用现状进行综述,为深入研究和全面开发解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质提供充足的理论依据.

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)因能抑制植物病害和促进植物生长而被广泛研究.随着测序技术的不断发展,解淀粉芽胞杆菌菌株的全基因组序列陆续被测定,综述了其拮抗作用相关的功能基因、生防机制及植物-病原物-生防菌的相互作用,并对后续研究趋势进行了展望,为解淀粉芽胞杆菌的深入研究及其更好的应用提供理论参考.