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表面活性素、杆菌霉素L、罗克霉素和泛革素4种脂肽类抗生素高效制备方法及其生物学活性

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西南农业学报 2018年第11期31卷 2307-2314页

作者：罗楚平张婧季冬淳陈树桥陈永兴赵玉萍李相前淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏淮安223002 淮阴工学院商学院江苏淮安223002 江苏省南京市水产科学研究所江苏南京210036

【目的】建立一种从枯草芽胞杆菌中高效快速制备4种脂肽类抗生素的方法,初步阐明制备脂肽类抗生素的生物学活性。【方法】通过构建脂肽类抗生素突变株,采用酸沉淀、有机溶剂抽提和固相萃取的方法从枯草芽胞杆菌Bs916及其突变株的发酵液... 详细信息

【目的】建立一种从枯草芽胞杆菌中高效快速制备4种脂肽类抗生素的方法,初步阐明制备脂肽类抗生素的生物学活性。【方法】通过构建脂肽类抗生素突变株,采用酸沉淀、有机溶剂抽提和固相萃取的方法从枯草芽胞杆菌Bs916及其突变株的发酵液中提纯表面活性素、杆菌霉素L、泛革素和罗克霉素4种脂肽类抗生素;运用HPLC-MS、SDS-PAGE电泳对制备脂肽类抗生素的纯度进行检测;最后采用西瓜枯萎病菌、金黄色葡萄球菌和绵羊血红细胞测定4种脂肽类抗生素的抗真菌、抗细菌和溶血活性。【结果】蛋白凝胶电泳和液相色谱联用质谱检测结果表明,制备的脂肽类抗生素均达到了电泳纯和色谱纯;生物活性分析实验结果表明,表面活性素和杆菌霉素L具有较强的溶血活性,泛革素和罗克霉素的溶血活性较弱,杆菌霉素L和泛革素具有较强的抗真菌活性,而表面活性素和罗克霉素具有较强的抗细菌活性。【结论】建立快速从芽胞杆菌中提纯4种脂肽类抗生素色谱方法,测定了4种脂肽类化合物的生物活性,为进一步探究脂肽类抗生素的构效关系、生物合成和开发应用奠定基础。

关键词：丧面活性素杆菌霉素L 泛革素罗克霉素分离纯化生物活性

醉鱼草内生细菌ZJ1的抑菌作用及其脂肽类抑菌代谢产物鉴定

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草地学报 2021年第3期29卷 434-442页

作者：任璐刘晓峰周建波殷辉张宝俊赵晓军山西农业大学植物保护学院山西太原030031

为明确醉鱼草(Buddleja lindleyana Fortune)内生细菌ZJ1的抑菌作用及其抑菌代谢物质组成,本研究测定了ZJ1菌株及其发酵液的抑菌作用,分离、纯化及鉴定了ZJ1菌株的抗菌物质,还观察和测定了ZJ1菌株代谢物处理后的Botrytis cinerea菌丝生... 详细信息

为明确醉鱼草(Buddleja lindleyana Fortune)内生细菌ZJ1的抑菌作用及其抑菌代谢物质组成,本研究测定了ZJ1菌株及其发酵液的抑菌作用,分离、纯化及鉴定了ZJ1菌株的抗菌物质,还观察和测定了ZJ1菌株代谢物处理后的Botrytis cinerea菌丝生长状态和细胞膜通透性。结果表明:ZJ1菌株对10种病原菌均有一定抑制作用,其中,活菌及发酵液均对Monilinia fructicola的抑制率最高,分别达95.69%和94.68%;观察ZJ1菌株代谢物的物理特性发现,其代谢物具有排油能力且出现液滴坍塌现象,进一步检测发现ZJ1菌株脂肽类代谢产物中含有表面活性素和泛革素;以***作为指示菌,经ZJ1菌株代谢物处理后,***菌丝极少产孢,生长异常,发生断裂;细胞膜通透性增大,渗透物质流出,电导率上升。醉鱼草内生细菌ZJ1表现出良好的抑菌作用,其脂肽类代谢产物的鉴定为ZJ1菌株的进一步开发和利用鉴定了基础。

关键词：醉鱼草内生细菌抑菌脂肽表面活性素泛革素

生防枯草芽孢杆菌HMB19198发酵培养基的筛选及优化

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农药学学报 2022年第3期24卷 509-519页

作者：曲远航郭庆港李社增宣立锋张晓云马平河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室河北保定071000 河北省农林科学院石家庄果树研究所石家庄050061

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis HMB19198菌株能有效防治番茄灰霉病,脂肽类抗生素泛革素(fengycin)是该菌株产生的主要抑菌活性物质。为提高HMB19198菌株的发酵水平,本研究以活芽孢浓度为检测指标,通过对8种常用工业培养基进行筛选,获... 详细信息

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis HMB19198菌株能有效防治番茄灰霉病,脂肽类抗生素泛革素(fengycin)是该菌株产生的主要抑菌活性物质。为提高HMB19198菌株的发酵水平,本研究以活芽孢浓度为检测指标,通过对8种常用工业培养基进行筛选,获得了利于HMB19198菌株芽孢形成的基础培养基。采用单因素试验筛选HMB19198菌株芽孢产量较高的碳源和氮源组合,结果表明,以可溶性玉米淀粉和糖蜜作为碳源、以花生饼浸粉和蛋白胨作为氮源时,有利于HMB19198菌株芽孢的形成。进一步运用Plackett-Burman及响应曲面分析相结合的方法,对碳源物质玉米淀粉和糖蜜,氮源物质花生饼浸粉和蛋白胨,以及无机盐K_(2)HPO_(4)•3H_(2)O和MgSO_(4)•7H_(2)O的适宜浓度进行了优化。优化后发酵培养基配方中各成分的质量浓度分别为:可溶性玉米淀粉67.0 g/L、糖蜜14.1 g/L、花生饼浸粉41.6 g/L、蛋白胨10 g/L、K_(2)HPO_(4)•3H_(2)O 9.2 g/L以及MgSO_(4)•7H_(2)O 1.5 g/L。在优化培养基中,HMB19198菌株发酵液的芽孢浓度可达到6.92×10^(9)个/mL;同基础培养基相比,采用优化后的培养基,菌株发酵周期缩短了40%,发酵液中芽孢浓度提高了107%,泛革素浓度提高了39.4%。

关键词：枯草芽孢杆菌发酵液芽孢培养基优化响应曲面分析泛革素

枯草芽孢杆菌4种环脂肽抗猪δ冠状病毒的研究

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江苏农业科学 2024年第4期52卷 182-186,192页

作者：朱桃张双玉张路阳钟纯燕陈悦雯李基棕李彬罗楚平淮阴工学院江苏淮安223002 江苏省农业科学院兽医研究所江苏南京210014 黔西南民族职业技术学院生物工程系贵州兴义562400

为探究从枯草芽孢杆菌Bs 916中提取的表面活性素、罗克霉素、泛革素及杆菌霉素L 4种抗菌肽对猪δ冠状病毒(PDCoV)的抗病毒作用。首先采用CCK-8法确定抗菌肽对细胞无毒性的最佳浓度范围,随后分别采用RT-qPCR、Western blot及IFA 3种方法... 详细信息

为探究从枯草芽孢杆菌Bs 916中提取的表面活性素、罗克霉素、泛革素及杆菌霉素L 4种抗菌肽对猪δ冠状病毒(PDCoV)的抗病毒作用。首先采用CCK-8法确定抗菌肽对细胞无毒性的最佳浓度范围,随后分别采用RT-qPCR、Western blot及IFA 3种方法检测Bs 916中4种环脂肽对PDCoV的抗病毒效果。结果显示,4种环脂肽在浓度≤50μg/mL时对细胞无毒性,同时具有良好的抗病毒效果。相同条件下,罗克霉素抗病毒效果最佳,其次为表面活性素。本研究从枯草芽孢杆菌Bs 916中提取的表面活性素、罗克霉素、泛革素及杆菌霉素L可抑制PDCoV在细胞中的增殖,具有良好的抗病毒作用,其中以罗克霉素和表面活性素的抗病毒效果最佳,可为抗PDCoV药物研发提供理论支持。

关键词：表面活性素罗克霉素泛革素杆菌霉素L 猪δ冠状病毒

degQ和sfp提高枯草芽孢杆菌Fengycin产量及其机理研究

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degQ和sfp提高枯草芽孢杆菌Fengycin产量及其机理研究

作者：李响南京农业大学

学位级别：硕士

芽孢杆菌非核糖体合成途径产生的脂肽化合物泛革素(Fengycin)在芽孢杆菌防治植物病害中起着重要的作用。对芽孢杆菌中合成和调控Fengycin机理的研究有助于基因工程改造菌株、提高泛革素产量,有利于研发新的基因工程生物农药。本研究旨... 详细信息

芽孢杆菌非核糖体合成途径产生的脂肽化合物泛革素(Fengycin)在芽孢杆菌防治植物病害中起着重要的作用。对芽孢杆菌中合成和调控Fengycin机理的研究有助于基因工程改造菌株、提高泛革素产量,有利于研发新的基因工程生物农药。本研究旨在通过在模式菌株枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis168中表达泛革素,构建新的工程菌株,并探究degQ和sfp(4'磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因)对泛革素合成的调控机制,从而为生物农药研发打下理论基础。枯草芽孢杆菌168虽然含有完整的泛革素合成酶基因簇,但由于其非核糖体肽合成途径中所需的sfp基因发生了移码突变,不含有4'-磷酸泛酰巯基乙胺转移酶(PPtase),因此不能合成脂肽类化合物。但仅转sfp基因的168菌株泛革素产量仍然很低,原因是其degQ的启动子区-10位置上的一个碱基T突变成了 C,因此该菌株不能表达DegQ。而degQ是广泛存在于芽孢杆菌中的多效性因子,编码一个46个氨基酸的多肽,能够调控多种外泌酶的表达和抗菌物质的产量。但degQ调控泛革素合成的机理仍不清楚。本研究克隆了来自解淀粉芽孢杆菌模式菌株FZB42的sfp和来自枯草芽孢杆菌模式菌株168的多效调控因子degQ,构建了pP43-degQ pMK3-sfp和pP43-degQ-sfp3个表达载体,分别转入不能产生泛革素的168菌株中,得到3株工程菌株,其中1株为能够产生泛革素的工程菌株。质谱(MALDI-TOF-MS)检测表明,只有168-degQ-sfp能产生泛革素;平板抑菌实验表明,168、168-degQ和168-sfp活菌及其脂肽化合物提取物不具备抑制真菌活性,而168-degQ-sfp则能显著抑制油菜菌核病菌的生长,具有抑制真菌的效果,是潜在的植物病害生防工程菌。sfp编码4'-磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶,是脂肽化合物合成途径所必须的,机理研究较为清楚,但degQ对泛革素合成的调控机制还不是很清楚。为了研究degQ的功能,对168、168-degQ、168-sfp和168-degQ-sfp的泛革素合成酶进行荧光定量反转录PCR(qRT-PCR)检测,结果表明,168-degQ-sfp的泛革素合成酶基因簇ppsABCDE的表达量是其他菌株的6～16倍,而168-degQ和168-sfp与168无明显差异。该研究表明degQ和sfp 2个功能基因共同存在时能提高泛革素合成酶基因簇的表达量,进而提高泛革素的产量。基于已有研究推测,DegQ在调控bacilysin、y-PGA等的产量时,是通过调控DegS-DegU双组份调控系统与合成酶启动子的互作来调控表达的,DegQ使双组份调控系统的DegS-U中的Pi向DegU转移和DegU-Pi的稳定,促使体系中的DegU-Pi增多。而DegU或DegU-Pi则能够直接与合成酶基因的启动子位置结合从而直接促进基因的转录和产物的表达。为了探究DegQ调控泛革素合成的机制,证明DegQ是否参与了与泛革素合成酶基因簇的启动子的互作,从而启动基因表达,实验用Pspac启动子替换了 168中泛革素合成酶基因簇的启动子,构建了 168Pspac,在其中转入sfp基因使之能够合成脂肽化合物,菌株命名为168P-sfp;在168Pspac中同时转入sfp和degQ,构建菌株168P-degQ-sfp。质谱分析表明,168P-sfp的脂肽化合物提取物中不含有泛革素,而168P-degQ-sfp则产生了脂肽化合物泛革素。实验结果说明DegQ调控泛革素的机制与调控bacilysin或y-PGA不同,与启动子无关。DegQ调控芽孢杆菌产生泛革素深层原因还需要进一步的研究。

关键词：芽孢杆菌脂肽类化合物泛革素 degQ sfp 调控机制