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邱奕娴，李晟阳，卢佳琪，徐舒琪，吉宇涵，孙嘉笛，孙秀兰，盛利娜
2024,51(3):701-719, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230422
Abstract:
食源性致病菌引起的食源性疾病已成为我国头号食品安全问题，对公众的健康产生了严重的威胁。在食品加工过程中，渗透压、温度和pH等不利环境的胁迫作用会诱导细菌的“抵抗机制”，引发细菌异常分裂、菌体丝状化伸长。丝状形态的食源性致病菌胁迫耐受性增强且在适宜条件下会迅速恢复分裂，使得细菌数量被严重低估，进而对食品安全造成重大影响。本文通过介绍细菌的丝状化诱导机制，为进一步控制食源性致病菌丝状化提供理论指导。
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2024,51(3):720-731, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230661
Abstract:
国际社会关于病原微生物遗传资源讨论的起点和最终目标均是公共卫生健康风险的预防、防范和应对，及时共享病原体及其核酸序列数据和相关元数据对于实现早期识别、风险评估，以及制定和执行诊断、疫苗和治疗方法等对策至关重要。建立公平公正的病原微生物遗传资源惠益分享机制，已经成为确保病原体及其相关数据及时、快速共享的关键要素。病原微生物遗传资源或其数据信息的获取与惠益分享相关提案和讨论体现出缔约方越发重视国家权益和国内利益相关方主体权益保障。我国病原微生物遗传资源监管立法突出公共卫生健康和生物安全风险预防、防范和应对，与现行国际规则的宗旨以及国际规则的讨论进程总体契合，作为新兴生产要素的科学数据的管理制度和管理体系建设尚处于快速发展和不断探索阶段，国内微生物遗传资源共享利用的行业实践逐渐成形。本文梳理了国际社会和我国病原微生物遗传资源共享利用制度现状，并基于病原微生物遗传资源国际制度发展趋势和我国病原微生物遗传资源共享利用实践需求，提出了病原微生物遗传资源共享利用制度展望以及应对建议。
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2024,51(3):732-742, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230624
Abstract:
盐霉素(salinomycin)作为一种被广泛应用于畜牧业领域的重要抗生素，是具有抗肿瘤干细胞效果的一种潜在药物，其生物合成和代谢调控机制日益受到人们的关注。本文综述了白色链霉菌(Streptomyces albus)中盐霉素的生物合成机制及其次级代谢调控研究的新进展，旨在通过对盐霉素生物合成基因簇关键蛋白、聚酮骨架链合成关键酶和调控因子的分析，提出通过次级代谢调控技术提高盐霉素产量的若干策略，为进一步开发盐霉素高产工业菌株提供参考。
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2024,51(3):743-757, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230567
Abstract:
在高盐、高温、低温、高氨氮、重金属等极端水质条件影响下，传统生物脱氮技术出现生物活性降低、反应速度减缓、处理效果不理想等问题，因此，开发能有效抵御极端水质环境的高效功能菌对提升生物脱氮工艺的稳定性至关重要。异养硝化-好氧反硝化菌是一种能同在单一有氧条件下进行同步异养硝化和好氧反硝化的功能微生物。研究发现部分异养硝化-好氧反硝化菌可以在极端水质条件下生长且能表现出良好脱氮性能，为传统生物脱氮技术提供了良好的菌种资源。目前已筛选出假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)等多种耐受极端水质条件的异养硝化-好氧反硝化菌。相关研究发现在极端水质条件胁迫下，一方面异养硝化-好氧反硝化菌与脱氮途径相关酶活性增加，进而维持其脱氮性能的稳定；另一方面该菌抗氧化酶体系活性上升，从而抵御极端水质环境。本文对高氨氮浓度、高盐、高温、低温、重金属、极端pH等极端条件下异养硝化-好氧反硝化菌的种属、脱氮效率、代谢途径和作用机理，以及工程应用现状进行综述，指出技术瓶颈，提出新的研究思路和方向，为异养硝化-好氧反硝化菌的研发和工程应用提供理论指导。
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2024,51(3):758-768, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230891
Abstract:
【背景】细胞内外物质的交换速率对全细胞转化活力具有重要影响。【目的】探讨乙醇对全细胞谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase, GAD)表观活力的影响，提高屎肠球菌全细胞转化法合成γ-氨基丁酸的产量。【方法】通过比较乙醇对GAD纯酶和全细胞GAD酶学特性、细胞结构、细胞膜通透性等的影响，探究乙醇对全细胞GAD活力的促进机制。【结果】低浓度乙醇对全细胞GAD活力有显著促进作用，最适浓度为7.5%；在该浓度下，全细胞GAD表观活力提升41.63%，乙醇对全细胞GAD最适反应pH无影响，但降低了全细胞GAD活力对胞外pH变化的敏感性，减小了米氏常数(Km)；7.5%乙醇对GAD纯酶影响不显著(P>0.05)，未造成GAD外泄和细胞破损，仅在与细胞共存的反应体系才具有促进作用。结果表明，7.5%乙醇可改变细胞的透性，提升细胞传质速率，从而促进全细胞GAD的表观活力。【结论】乙醇价格低廉、安全性高，对全细胞GAD的促进作用在GABA工业上具有很好的应用前景。
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2024,51(3):769-778, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230704
Abstract:
【背景】索诺拉沙漠芽孢杆菌(Bacillus sonorensis) s262所产过氧化氢酶具有降解黄曲霉毒素B1 (Aflatoxin B1, AFB1)的能力。【目的】在大肠杆菌(Escherichia coli)中表达索诺拉沙漠芽孢杆菌(Bacillus sonorensis) s262过氧化氢酶，对表达条件进行优化并测定酶学性质。【方法】将过氧化氢酶基因katA连接到pET28a(+)载体中，构建重组表达质粒pET28a-katA，转化至Escherichia coli BL21(DE3)感受态细胞中，通过优化IPTG浓度、诱导温度和诱导时间确定重组酶的最佳表达条件。使用Ni-NTA SefinoseTM Resin分离纯化过氧化氢酶。通过测定过氧化氢酶最适反应温度及热稳定性、最适pH及pH稳定性和金属离子对酶活力的影响对重组酶酶学性质进行分析，通过双倒数作图法对重组酶进行动力学分析。高效液相色谱法检测重组过氧化氢酶对AFB1的降解率。【结果】重组表达质粒pET28a-katA经双酶切(BamH Ⅰ和Hind Ⅲ)及测序证明构建成功。纯化的重组酶分子量大小在55 kDa，在E. coli中的最佳表达条件为：IPTG浓度0.8 mmol/L，诱导温度25 ℃，诱导时间10 h。酶最适催化温度50 ℃，最适pH 7.0时，其动力学参数Vmax为(760.17±19.61) mmol/(min·L)，Km为(63.73±3.87) mmol/L。0.1 mmol/L Fe2+、Zn2+和Cu2+对酶有促进作用，酶活分别提高40%、8%和12%，但该浓度下K+对酶起抑制作用，使酶活降低39%。重组酶对AFB1的降解率为61.44%。【结论】成功表达并纯化了索诺拉沙漠芽孢杆菌源过氧化氢酶，为过氧化氢酶的工业生产及应用奠定了基础。
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2024,51(3):779-791, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230727
Abstract:
【背景】哈氏弧菌(Vibrio harveyi)是一种革兰氏阴性细菌，也是海洋动物的重要条件致病菌之一。III型分泌系统(type III secretion system, T3SS)是革兰氏阴性致病菌中保守存在的毒力装置，已被公认在细菌致病过程中起着关键作用。【目的】探索哈氏弧菌T3SS诱导鱼类细胞死亡的机制。【方法】采用基因敲除和回补手段获得了T3SS功能缺失的哈氏弧菌345的缺失突变和回补株。利用4ʹ,6-二脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)染色、原位末端转移酶标记技术(TdT-mediated dUTP nick-end labeling, TUNEL)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase, Caspase)活性测定和lactate dehydrogenase (LDH)释放测定等技术揭示哈氏弧菌T3SS导致的细胞死亡特征。【结果】哈氏弧菌345依赖T3SS能迅速导致鱼类细胞变圆并脱落，细胞核皱缩，部分细胞呈现DNA片段化、形成凋亡小体，细胞凋亡关键分子Caspase-3被激活；此外，哈氏弧菌T3SS还导致鱼类细胞的细胞膜通透性改变，LDH等内容物被释放，并且抑制凋亡途径的激活并不能阻止细胞内容物的释放和细胞变圆。【结论】哈氏弧菌利用T3SS体外诱导鱼类细胞发生细胞凋亡途径的激活和细胞变圆，最终导致细胞发生死亡。
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2024,51(3):792-800, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230684
Abstract:
【背景】2,3-二羟基苯甲酸脱羧酶(2,3-dihydroxybenzoic acid decarboxylase, 2,3-DHBD)能够催化CO2与酚类化合物羧化生成芳香羧酸，为固定CO2合成增值化学品提供一种新的策略。由于目前转化效率低，限制了其应用。【目的】提高酶的催化效率，建立基于Biomek i7自动化工作站的高通量筛选方法以期实现高效筛选高羧化活性的苯甲酸脱羧酶的突变体，并建立一个从突变体构建到其酶活筛选的标准方法。【方法】基于Biomek i7自动化工作站对来源于米曲霉(Aspergillus oryzae)的2,3-DHBD (2,3-DHBD_Ao)进行突变体定点半饱和突变、克隆挑选、培养及酶活检测，实现508个克隆的两轮筛选，并利用HPLC评估高通量筛选方法的准确性。【结果】确定了高通量筛选粗酶催化的脱羧及羧化反应体系和Biomek i7自动化工作站筛选流程，对508个克隆进行两轮筛选，得到13个正向突变，HPLC检测最终确定3个正向突变体，构建的文库阳性突变率为0.6%，获得羧化活性最高的突变体是野生型2,3-DHBD_Ao的120%。【结论】利用Biomek i7自动化工作站建立了高通量筛选高羧化活性脱羧酶的方法，首次将自动化高通量设备与突变体筛选结合，提供了筛选时评价指标的确定思路，经过175 h即可完成508个克隆的两轮筛选工作，相较于人工筛选，该方法缩短了筛选周期，具有快速、准确和高效的特点。
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2024,51(3):801-814, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230631
Abstract:
【背景】土壤微生物大多以生物被膜(biofilm)的形式存在，目前有关不同农艺调控措施对土壤细菌群落结构影响的研究居多，而农艺措施如何影响多物种生物被膜的形成尚不清楚。【目的】探讨不同农艺调控措施对稻田多物种生物被膜形成过程的影响。【方法】通过采集长期施用石灰(SH)、有机肥(SY)和未施肥(CK)处理的新鲜水稻根际土壤样品，提取混合菌群作为初始接种液培养多物种生物被膜；借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy, ATR-FTIR)和激光共聚焦扫描显微镜(confocal laser scanning microscopy, CLSM)等原位检测技术，结合结晶紫染色法，探究土壤理化属性和环境因子(如pH、温度)变化对多物种生物被膜形成的影响。【结果】两种农艺调控措施下土壤多物种生物被膜的形成过程均有2个生长周期。多物种生物被膜发育成熟的最适生长温度均为25 ℃，在不同pH条件下土壤多物种生物被膜生物量均呈现出先升高后降低的变化趋势。施石灰处理体系中微生物的成膜能力显著高于施有机肥体系(多物种生物被膜生物量为SH>SY>CK)。【结论】两种农艺调控措施均显著促进了稻田中多物种生物被膜的形成。
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2024,51(3):815-831, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230813
Abstract:
【背景】黏细菌是一类可以产生丰富且结构新颖代谢产物的原核生物类群，在抗菌和抗肿瘤等方面存在应用价值。致病疫霉(Phytophthora infestans)是马铃薯晚疫病的致病菌，对马铃薯生产具有强大的破坏力。鄂尔多斯高原地区地理环境条件特殊，但该地区的黏细菌资源分布及其对马铃薯晚疫病菌的拮抗活性尚不清楚。【目的】探明鄂尔多斯高原地区可培养黏细菌资源的分布情况及其拮抗致病疫霉的活性，为黏细菌用于马铃薯晚疫病的防治奠定基础。【方法】采集内蒙古鄂尔多斯高原地区的46份土壤样品，分离、鉴定该地区的黏细菌资源，探究黏细菌分布与土壤类型、植被类型和环境因子之间的相关性，以及黏细菌拮抗致病疫霉的活性。【结果】该地区土壤干旱且肥力较差。从样品中共富集培养得到191个菌株，纯化102株，最终鉴定到65株黏细菌，分属于橙色黏球菌(Myxococcus fulvus)、变绿黏球菌(M. virescens)、弱小珊瑚球菌(Corallococcus exiguus)、Corallococcus interemptor、珊瑚状珊瑚球菌(C. coralloides)、匣状黏球菌(Pyxidicoccus fallax)、小原囊菌(Archangium minus)、过渡原囊菌(Ar. gephyra)和深褐色囊杆菌(Cystobacter fuscus) 5个属9个种，优势菌属为黏球菌属(Myxococcus)，优势菌种为M. fulvus和M. virescens。黏细菌较多分布于潮土和风沙土中，稀有黏细菌较多分布于灰钙土和栗褐土中。黏细菌的分布呈现出林地>耕地>草地>荒地的规律。89.40%的黏细菌菌株对致病疫霉有拮抗作用，拮抗菌株遍布所分离黏细菌的所有种，M. fulvus是高抗优势黏细菌菌种。【结论】鄂尔多斯高原地区具有丰富的黏细菌资源，该地区大部分黏细菌菌株具有拮抗致病疫霉的活性。本研究为开发基于黏细菌的新型拮抗马铃薯晚疫病的生物农药奠定了基础。
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胡江涛，刘奇，周英，宋倩，何小露，郭崇炎，邹志华，梅文宇，熊春晖，张静燕
2024,51(3):832-845, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230671
Abstract:
【背景】由极细枝孢(Cladosporium tenuissimum)引起的灰霉病是设施瓠瓜上非常普遍的一种真菌性病害，常常造成巨大经济损失。【目的】对瓠瓜灰霉病菌具有明显拮抗活性的菌株hjt6进行鉴定、生长特性和抑菌活性评价，为瓠瓜灰霉病的生物防治提供菌种资源。【方法】通过形态学、生理生化测定、16S rRNA基因序列和gyrB基因测序分析对菌株hjt6进行鉴定；通过生长曲线、温度、pH和耐盐度等测定菌株hjt6的生长特性；采用菌丝抑制法测定该菌株的广谱抗性效果；通过平板拮抗、共培养和离体果实回接等测定菌株hjt6对灰霉病菌的防治效果。【结果】菌株hjt6鉴定为贝莱斯芽孢杆菌；在10−50 ℃时均能生长，30 ℃为最适生长温度，在pH 5.0−9.0时均能生长，pH 7.0时生长最好，在0−10% NaCl浓度下均能生长；菌株hjt6对8种作物病原菌均具有一定程度的抑制作用，抑制率为57.38%−82.18%；在平板上对灰霉病菌的抑制能力为“++++”，抑制率为71.53%，共培养能降低灰霉病菌菌丝质量77.31%，离体果实回接防效高达92.63%。【结论】菌株hjt6对瓠瓜灰霉病菌具有较好的拮抗效果，可作为拮抗灰霉病菌的菌种资源。
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吴贝灵，杨蓉，崔卫东，买尔哈巴·艾合买提，侯新强，侯敏，陈钢粮
2024,51(3):846-863, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230691
Abstract:
【背景】以常规可培养方法从驼乳和驼粪中分离出3株枯草芽孢杆菌，对体外益生效果较突出的菌株F10431进行全基因组测序。【目的】探究分离菌株的益生潜力，了解其功能基因和遗传基础，为该菌的应用和研究打下理论基础。【方法】采用体外法对枯草芽孢杆菌F10431、2N2N和2N13N的产酶能力、耐受能力、抑菌效果和饲用安全性进行益生评价，利用二代+三代测序技术对其进行全基因组预测和功能注释。【结果】三株枯草芽孢杆菌有一定的耐酸、耐胆盐能力，其中，F10431耐肠液、胃液能力最强；都有较好的产蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和抗氧化酶的能力，菌株F10431蛋白酶活性为(3.17±0.26) nmol/(min·mL)、淀粉酶活性为(0.48±0.04) nmol/(min·mL)、纤维素酶活性为(151.02±8.05) μg/(min·mL)、超氧化物歧化酶活性为(1.81±0.31) μmol/(min·mL)；菌株F10431对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制效果明显，但对沙门氏菌抑制较弱；溶血性测试均不产生溶血环，饲用安全。【结论】本研究分离出3株益生性能优良的驼源枯草芽孢杆菌，对体外益生效果较突出的菌株F10431进行全基因组测序，将测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号为MW721260。从基因层面阐明了其益生菌特性的功能机制和基因组特征，为相关益生菌制剂的应用提供了理论支持。
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2024,51(3):864-879, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230735
Abstract:
【背景】耐盐碱促生细菌对改善盐碱胁迫下的作物生长和提高作物的盐碱耐受能力具有较好效果。【目的】获取兼具耐盐碱和促生功能的微生物资源，深入探究耐盐碱菌的生理生化特性及其耐盐碱分子机理，研究拟从宁夏回族自治区银川市盐碱地土壤中分离获得耐盐碱细菌。【方法】应用形态和显微观察、Biolog Gen Ⅲ微孔板测定和16S rRNA基因序列测定对菌株进行鉴定；利用细菌培养方法进行菌株耐盐碱性和促生效果分析；应用全基因组基因功能注释分析菌株基因组信息。【结果】菌株在pH 8.0-12.0及NaCl 0%-9%的LB培养基中均可生长，且在pH 8.5-9.5培养环境中降碱率可达到13%以上。菌株碳源利用能力显示菌株可利用54种碳源并对另外20种化学敏感性测试物质敏感。菌株YS-AT2属于柠檬酸杆菌属(Citrobacter)，其在盐碱胁迫下对植物的促生效应结果显示：(1) 菌株可在pH 9.5且含NaHCO3的盐碱性环境中促进拟南芥野生型种子生长；(2) 在50-200 mmol/L NaCl或50-200 mmol/L NaHCO3盐碱胁迫下促大豆种子萌发；(3) 在pH 8.2、土壤电导率(electricity conductivity, EC)为450 μs/cm土壤中大豆株高、鲜重、干重和根长可分别提高19.84%、18.75%、10.31%和32.58%。对菌株全基因组基因功能注释分析发现，菌株YS-AT2具有多个与嗜盐和嗜碱密切相关的基因，分析其耐盐碱机制可能是通过自身细胞对盐碱性物质的运输、对钠、钾离子的转运和调节及合成高浓度细胞物质而实现的。【结论】本研究解析了耐盐碱促生菌Citrobacter YS-AT2对拟南芥和大豆的促生效应，挖掘其中耐盐碱相关基因，不仅为开发具有耐盐碱促生功能的生物肥料提供理论依据和菌种资源，还为进一步揭示嗜盐碱细菌的分子机理奠定了理论基础。
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2024,51(3):880-897, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230591
Abstract:
【背景】真菌病害逐渐成为制约我国作物增产的主要原因，亟须开发新型抗真菌药物进行病害防治。【目的】在分子水平上探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) J-15次级代谢产物(secondary metabolites, SMs)抑制真菌生长发育的作用机制，为其应用于真菌病害防治提供理论依据。【方法】以酿酒酵母S288C为模式真菌材料，测定SMs作用后酿酒酵母细胞活性变化，流式细胞术检测酿酒酵母细胞坏死情况。利用转录组测序技术分析SMs对酿酒酵母基因表达的影响，并进行实时荧光定量PCR验证。【结果】SMs以时间依赖性方式引起酿酒酵母S288C细胞核膜裂解、DNA弥散，诱导细胞坏死。在转录组水平，SMs处理12 h后筛选出1 627个差异表达基因，其中851个基因上调，776个基因下调；SMs处理24 h后共512个基因差异表达，包括300个基因上调，212个基因下调。差异表达基因涉及细胞自噬、糖类、脂类和氨基酸代谢等多条通路，细胞壁合成过程和细胞周期等途径也受到影响。【结论】探究了SMs对酿酒酵母产生抑菌作用的分子机制，为进一步揭示SMs抑菌作用机理提供了试验基础，并为其应用于作物真菌病害防治提供了理论依据。
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潘洁明，玉烨，陈韦唯，贝永建，辛桂瑜，蒋媛媛，刘瑶，牙彩娜，赖洁玲
2024,51(3):898-909, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230761
Abstract:
【背景】香蕉炭疽病是由香蕉炭疽菌(Colletotrichum musae)侵染引起的真菌性病害，严重制约香蕉产业的发展。【目的】从广西壮族自治区红树林土样中筛选出对香蕉炭疽病有拮抗效果的生防细菌，并评价发酵液的防治效果。【方法】采用平板稀释法分离菌株，以Colletotrichum musae为指示菌，利用平板对峙法筛选具有拮抗效果的菌株；通过形态特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析确定其分类地位；采用单因素控制法研究其生物学特性；对峙生长法评价其生物活性；离体法测定其发酵液的防效。【结果】筛选获得一株对香蕉炭疽菌具有较强拮抗效果的菌株HSL3-29，其皿内抑制活性为81.83%，并且对其他6种病原真菌具有不同程度的抑制作用，抗菌谱较广。根据该菌的形态特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析，初步鉴定菌株HSL3-29为Bacillus amyloliquefaciens。该菌株的对数生长期为4−24 h；对氨苄青霉素和万古霉素敏感；具有显著的耐高温能力，并且在高盐的环境中仍能存活。发酵液对香蕉炭疽病的防控效果为39.4%。【结论】分离筛选到一株对香蕉炭疽菌有拮抗活性的细菌，为进一步开发香蕉炭疽病的生防菌剂提供了菌种资源。
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2024,51(3):910-920, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230199
Abstract:
【背景】由单增李斯特菌导致的猪肉食用安全问题不仅给消费者带来极大的食用风险，也给食品加工业造成巨大的经济损失。加强对猪肉制品中单增李斯特菌致病力的控制可有效遏制社会公共卫生问题的发生。【目的】基于预测微生物学方法研究二氧化碳(CO2)联合植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) (CO2-LP)对猪肉中单增李斯特菌生长特性的影响，筛选出CO2-LP抑制单增李斯特菌生长的最优组合。【方法】应用Jameson-effect模型描述CO2-LP对猪肉中单增李斯特菌的抑制影响，并且分析该联合处理对单增李斯特菌生长动力学参数迟滞时间(λ)、最大比生长速率(μmax)和最大污染浓度(Nmax)的影响。【结果】构建的Jameson-effect模型能够很好地描述CO2-LP对单增李斯特菌的抑制作用。CO2-LP处理可延长单增李斯特菌的λ，同时降低μmax和Nmax；并且CO2浓度越高，抑制作用越强。与对照组相比，80% CO2-LP处理可将猪肉中单增李斯特菌的λ延长0.87倍，μmax降低47%，Nmax降低2.05 lg (CFU/g)。虽然80% CO2-LP的抑菌效果最好，但考虑到需要在气调包装中充入N2以维持包装结构稳定，研究选择60% CO2-LP为最优组合。与对照组相比，60% CO2-LP可将单增李斯特菌的λ延长0.81倍，μmax降低33%，Nmax降低1.83 lg (CFU/g)。【结论】CO2-LP处理能够从不同方面抑制单增李斯特菌的生长，体现了栅栏技术的优势。
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2024,51(3):921-934, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230676
Abstract:
【背景】我国食用菌产量高，但新品种的选育相对滞后，需要加强对野生食用菌资源的挖掘和利用。【目的】人工培育洁丽新韧伞子实体，通过生物活性分析评价其开发潜力。【方法】从山西省交城县采集野生洁丽新韧伞子实体，分离菌种并诱导产生子实体，对得到的人工子实体进行生物活性分析和营养成分含量测定。【结果】从洁丽新韧伞野生子实体中分离得到菌株ZYJ0862，经系统发育分析确认其为洁丽新韧伞(Neolentinus lepideus)。该菌株在以樟子松木屑为主料、玉米粉为辅料的栽培培养基上能成功诱导出与野生子实体形态特征一致的人工子实体。通过与5种常见栽培菇的比较，洁丽新韧伞人工子实体表现出较强的抗氧化和纤维素酶活性，以及一定的木质素降解酶活性。营养成分含量分析发现，洁丽新韧伞人工子实体呈现出高蛋白、低热量、低脂肪的特点。【结论】本研究报道了洁丽新韧伞在山西的分布，确认洁丽新韧伞菌株ZYJ0862能够人工诱导出子实体，具有一定的开发潜力，并为洁丽新韧伞的规模化栽培提供了理论依据。
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2024,51(3):935-949, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230705
Abstract:
【背景】食源性致病菌在食品中易生长繁殖且致病性强，严重威胁着公共卫生和食品安全。【目的】通过多个指标分析贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) PJP10的抑菌物质稳定性，利用基因组测序预测编码抑菌活性相关酶和代谢产物合成蛋白的基因并检测酶和代谢产物的离体活性，为该菌工农业开发和应用提供参考数据。【方法】通过抑菌试验确定pH、温度、蛋白酶、金属离子、紫外线照射和盐浓度等因素对抑菌物质稳定性的影响。利用全基因组测序了解菌株PJP10潜在的产酶基因，并通过酶活试验检测其产酶能力。使用在线软件antiSMASH预测代谢产物合成基因簇，并利用酸沉淀法和乙酸乙酯萃取法获得无菌发酵液粗提物，通过高效液相色谱和抑菌试验初步探究菌株PJP10的胞外活性代谢产物成分。【结果】菌株PJP10无菌发酵液能够耐受强酸、强碱、高温、高盐和紫外线照射等环境，对蛋白酶K和胃蛋白酶不敏感，但对胰蛋白酶和金属离子敏感。全基因组中存在编码淀粉酶、氨肽酶、蛋白酶、几丁质酶、纤维素酶、酯酶、果胶酶、葡聚糖酶和酰胺酶等抑菌酶的基因，酶活测定结果表明该菌株具有蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和酯酶活性。antiSMASH预测发现菌株PJP10基因组中包含杆菌素(bacillaene)、地非西丁(difficidin)、大环内酰亚胺(macrolactin) H、表面活性素(surfactin)、杆菌霉素(bacillomycin) D、泛革素(fengycin)、溶杆菌素(bacilysin)、儿茶酚型铁载体(bacillibactin)，以及解淀粉芽孢杆菌素(amylocyclicin)和植物唑霉素(plantazolicin)等多种活性代谢产物合成基因簇。此外，抑菌试验发现酸沉淀粗提物对沙门氏菌和大肠杆菌抑菌活性显著，对辣椒青枯菌无抑菌活性，乙酸乙酯粗提物对金黄色葡萄球菌和辣椒青枯菌抑菌活性显著，对沙门氏菌和大肠杆菌抑菌活性明显减弱，根据HPLC结果推测，菌株PJP10无菌发酵液中的抑菌物质可能是iturin、fengycin和surfactin这3个家族的成员。【结论】菌株PJP10抑菌物质稳定性良好，基因组中含有丰富的活性酶基因和活性代谢产物合成基因簇，在工农业生产领域具有较好的应用潜力。
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2024,51(3):950-969, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230459
Abstract:
【背景】传统手工制作乳制品是塔吉克族农牧地区人们最喜爱的食品，蕴含着十分丰富的乳酸菌资源，亟待开发利用。【目的】通过解析塔吉克族农牧地区传统自制乳制品中乳酸菌的多样性和功能特性，为挖掘和保护其中的微生物资源提供保障，同时为评估传统奶酪的安全性提供理论基础。【方法】采用高通量测序技术对自制乳制品中细菌16S rRNA基因的V3−V4可变区进行测序分析，利用传统培养法从MRS、Lee氏和M17培养基中筛选出可培养疑似乳酸菌，经生理生化试验及16S rRNA基因序列同源性分析技术对其进行属种鉴定，解析塔县地区传统乳制品中微生物的种类及其基因功能信息。【结果】四份乳制品中共鉴定出37个细菌属65个细菌种，其中奶酪和酸奶中的优势细菌属为Lactobacillus和Streptococcus，优势乳酸菌种为瑞士乳杆菌，并且奶酪中含少许致病菌。在此基础上，利用传统培养法从MRS、M17和Lee氏培养基筛选出38株可培养疑似乳酸菌，经生理生化试验及16S rRNA基因序列同源性分析技术对其进行属种鉴定。38株疑似乳酸菌分别为3株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、1株芽孢杆菌(Bacillus luti)、1株副炭疽杆菌(Bacillus paranthracis)、9株副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、3株霍氏肠球菌(Enterococcus hormeachei)、1株溶血性葡萄球菌(Staphylococcus heamolyticus)、1株肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、10株假肠膜明串珠菌(Leuconostoc pseudomesenteroides)、2株肠系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)，4株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、1株塞内加尔醋杆菌(Acetobacter senegalensis)、1株乳肠球菌(Enterococcus durans)和1株粪肠杆菌(Enterobacter faecalis)。其中明串珠菌属(Leuconostoc)为优势菌属，其次为乳杆菌属(Lactobacillus)，归类为7个属13个种。在乳酸菌的属种鉴定上，传统培养法能够更准确地将乳酸菌鉴定到种水平。从38株乳酸菌中选取代表性的11株菌进行抑菌特性试验，11株菌对大肠杆菌(Escherichia coli)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)均有抑制作用。奶酪微生物基因(clusters of orthologous groups of proteins COG)功能预测结果显示，奶酪中的微生物富含与氨基酸转运和代谢有关的基因。将各个样品的微生物群落组成与功能组成进行比较，发现各个样品的细菌群落组成虽存在明显差异，但其功能组成却具有高度相似性。【结论】以新疆塔县4个传统手工乳品为研究对象，采用现代分子生物学技术和常规培养技术对4种传统手工乳品进行菌种鉴定，发现其菌种组成、多样性均不高，并且有部分致病菌。这2种方法相结合能够更全面地了解奶酪中的微生物菌群结构，为实现乳品的工业生产奠定理论基础，并保护了塔吉克牧民地区微生物中丰富的资源。同时为评估乳酸菌安全性提供了理论基础。
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林馨倩，郭紫晶，张瑞，向晗一，林含睿，黄雄挺，陈劲松，张志东，李彦敏
2024,51(3):970-984, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230655
Abstract:
【背景】Ras-GTP酶活化蛋白SH3结构域结合蛋白1 (Ras-GTPase-activating protein SH3 domain binding protein 1, G3BP1)是应激颗粒(stress granule, SG)的重要组成部分和标志性蛋白，在宿主抵抗病原体入侵过程中发挥重要作用。【目的】构建G3BP1稳定敲低的PK-15细胞系，探究敲低G3BP1基因对水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)、塞内卡病毒(seneca virus, SVV)和痘苗病毒(vaccinia virus, VACV)复制的影响和对肿瘤坏死因子-α (tumour necrosis factor α, TNF-α)、白细胞介素6 (interleukin 6, IL-6)、抗黏病毒蛋白1 (myxovirus resistance protein 1, Mx1)、干扰素刺激基因54 (IFN-stimulated gene 54, ISG54)和干扰素β (interferon β, IFN-β)表达的影响，并对该基因进行生物信息学分析。【方法】利用慢病毒载体构建稳定敲低G3BP1基因的PK-15细胞系，利用逆转录实时定量PCR (reverse transcription quantitative real-time PCR, RT-qPCR)和实时定量PCR (quantitative real-time PCR, qPCR)分析敲低G3BP1基因对VSV、SVV和VACV复制的影响，利用RT-qPCR分析感染VSV、SVV和VACV后敲低G3BP1基因对TNF-α、IL-6、Mx1、ISG54和IFN-β的影响，通过在线工具对G3BP1基因进行生物信息学分析。【结果】RT-qPCR和免疫印迹(Western blotting, WB)结果显示成功构建稳定敲低G3BP1的PK-15细胞系；RT-qPCR和qPCR结果显示敲低G3BP1基因可极显著促进VSV和SVV的复制(P<0.000 1)，但对VACV的复制无显著影响(P>0.05)；RT-qPCR结果显示VSV和SVV感染可显著或极显著促进TNF-α、IL-6、Mx1、ISG54和IFN-β的mRNA表达水平(P<0.05，P<0.000 1)，敲低G3BP1基因可极显著抑制上述细胞因子的mRNA表达(P<0.01，P<0.000 1)，RT-qPCR结果显示VACV感染可以极显著抑制上述细胞因子的mRNA表达(P<0.01，P<0.000 1)，敲低G3BP1基因对VACV抑制的细胞因子mRNA表达无显著影响(P>0.05)；理化性质预测结果显示，猪源G3BP1蛋白存在30个磷酸化位点，具有不稳定性和亲水性，属于非跨膜和非分泌蛋白；蛋白质高级结构预测显示，该蛋白的二级结构主要由无规则卷曲(52.47%)组成，主要定位于细胞质和细胞核中，分别占34.38%和31.25%。【结论】本研究获得了猪源G3BP1基因稳定敲低的PK-15细胞系，敲低该基因可极显著促进VSV和SVV的复制，但对VACV的复制无显著影响；敲低该基因可显著或极显著抑制TNF-α、IL-6、Mx1、ISG54和IFN-β的产生；预测该蛋白存在30个磷酸化位点，为非跨膜和非分泌蛋白，具有不稳定性和亲水性。这些结果可为进一步研究G3BP1在病毒感染过程中的作用机制提供工具和参考依据。
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2024,51(3):985-1001, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230621
Abstract:
【背景】产气荚膜梭菌感染一直以来困扰着家禽养殖业，限抗以来感染率呈上升趋势。生物源噬菌体以其独特的抑菌作用、安全无残留等优点，已成为潜在的减抗关键技术之一。【目的】明确产气荚膜梭菌噬菌体、沙门氏菌噬菌体及枯草芽孢杆菌联用对蛋鸡养殖的增效作用，通过对肠道组织结构形态变化、产气荚膜梭菌消减和菌群多样性的分析，为家禽减抗养殖中细菌性疾病防控提供有效的减抗技术方案。【方法】选取105只260日龄海兰褐蛋鸡，随机分为5组：A：产气荚膜梭菌噬菌体SD72组；B：产气荚膜梭菌噬菌体SD72&枯草芽孢杆菌联用组；C：沙门氏菌噬菌体JDF1-6组；D：SD72/JDF1-6复合噬菌体&枯草芽孢杆菌联用组；E：空白对照组。连续饮水饲喂42 d后取盲肠内容物测定产气荚膜梭菌数量，观察肠道组织结构，通过16S rRNA基因扩增子测序分析明确肠道微生物的群落分布、多样性及代谢功能。【结果】与对照组相比，D组SD72/JDF1-6复合噬菌体&枯草芽孢杆菌联用组肠道中产气荚膜梭菌的数量减少1.48 log10 (CFU/mL)，空肠隐窝深度显著降低(P<0.05)，绒毛高度/隐窝深度显著增大(P<0.05)。微生物多样性分析结果显示，各组盲肠菌群中均以厚壁菌门和变形菌门为主，在属水平上乳杆菌属(11.26%)相对丰度较高。血清免疫指标及代谢功能分析显示，IgA、IgG和IgM的含量显著提高(P<0.05)，肠道微生物基因主要富集于Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)的遗传信息处理通路，其中D组在排泄系统和免疫疾病代谢相关通路中富集基因相对丰度高于对照组755.95%。【结论】复合噬菌体和枯草芽孢杆菌联用能够有效改善蛋鸡肠道健康，提高机体免疫水平，促进微生物组免疫疾病代谢相关基因表达，提高肠道菌群代谢功能，为家禽减抗健康养殖中细菌性疾病的防控提供重要的理论依据和生物资源。
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王若诗，张素平，张舒惟，徐明超，林晓颖，赵锐清，陆瑶，杨晶，徐建国，刘丽云
2024,51(3):1002-1017, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230760
Abstract:
【背景】高脂血症是心血管疾病的主要危险因素，其与肠道菌群的变化密切相关。乳酸菌等益生菌可通过调节肠道菌群结构发挥降脂功能。【目的】研究棒状腐败乳杆菌(Loigolactobacillus coryniformis) Lc7对高脂血症仓鼠血脂和肠道菌群的影响。【方法】通过饲喂高脂饲料构建仓鼠高脂血症模型，灌胃L. coryniformis Lc7菌悬液，干预6周后检测仓鼠血脂水平、血清炎症因子和脂多糖水平，观察肝组织和附睾脂肪组织的病理变化，采用16S rRNA基因扩增子测序分析盲肠内容物中的肠道菌群。【结果】L. coryniformis Lc7干预显著降低了高脂血症仓鼠血清总胆固醇(P<0.001)、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇(P<0.05)的水平、升高了血清高密度脂蛋白胆固醇的水平(P<0.001)、降低了血清白细胞介素-1β (P<0.05)、白细胞介素-6 (P<0.01)和脂多糖(P<0.05)的水平，减轻了高脂饮食引起的肝组织损伤和附睾脂肪组织脂肪堆积，改善了肠道菌群的多样性和结构，降低了厚壁菌门与拟杆菌门相对丰度的比值(P<0.05)，升高了颤杆菌克属和拟杆菌属等肠道有益菌的相对丰度，降低了螺杆菌属和Negativibacillus的相对丰度，螺杆菌属的相对丰度与总胆固醇浓度呈正相关(P<0.01)。【结论】L. coryniformis Lc7可改善仓鼠脂质代谢紊乱，调节肠道菌群，缓解高脂血症。提示L. coryniformis Lc7可以作为预防和治疗高脂血症的候选菌株。
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2024,51(3):1018-1032, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230702
Abstract:
【背景】酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是葡萄糖发酵产乙醇的重要菌株，然而在生物乙醇发酵过程中，常会出现高乙醇浓度、高糖、高温和低pH等胁迫环境，从而影响酿酒酵母菌株的发酵效果。【目的】获得乙醇耐受性及高温、高糖等相关耐受性能提高的优良菌株，并讨论驯化菌株和出发菌株的高糖发酵乙醇性能。【方法】采用高浓度乙醇胁迫环境逐步驯化实验室保存的酿酒酵母菌株(CICC 33068)，通过对比驯化菌株和出发菌株在高浓度乙醇、高糖、高温和低pH环境中的生长曲线及高糖发酵乙醇性能，探讨驯化菌株的高耐受特性。【结果】相较于出发菌株，获得的驯化菌株可在含13%乙醇的液体培养基中生长，并保持完整的细胞生长周期和细胞形态，能耐受葡萄糖浓度450 g/L、温度45 ℃和pH 3.5。该驯化菌株能够在糖浓度450 g/L、45 ℃和pH 3.5的环境下生长，糖醇转化率可达79.22%，较出发菌株提高7.72%，通过检测相关基因表达发现，该菌株耐受性能提高与胞内海藻糖合成代谢上调相关。【结论】获得了具有耐受高浓度乙醇、高糖、高温和低pH特性的优良酿酒酵母菌株，该菌株通过上调菌株胞内海藻糖合成代谢提高耐受性能，使其发酵高浓度葡萄糖的能力显著高于出发菌株，可为后续其他菌株的驯化筛选提供研究基础。
