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抗生素一直是治疗细菌感染的关键药物,然而病原体(特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,MRSA)表现出对许多抗生素类药物有耐药性,本课题组分离鉴定出的多粘类芽孢杆菌J株对病原性细菌和植物病原性真菌有强烈的抑制作用,尤其是对多重耐药性的金黄色葡萄球菌有很明显的杀菌作用。本研究主要分离追踪对MRSA有强烈杀菌作用的抗菌物质。为了获得大量的抗菌物质,通过菌株的选育及单因素试验和正交试验对J株的发酵条件进行优化,筛选出了最优组:种龄18h、接种量6%、温度32℃、初始pH为8、装液量75mL、摇床转速200r/min,培养24h后,获得发酵粗提物是原始发酵产量的2倍,经过分离纯化得到抗菌物质P1。抗菌物质P1的理化性质研究结果表明:该物质性质不稳定极易分解而失去抗菌活性,受温度影响最大、呈酸碱两性,不同的溶剂对其活性有一定的影响,且制备固体时活性损失很大。抗菌物质P1抑菌作用研究结果表明:该物质对葡萄球菌属、芽孢杆菌属和血链球菌有抑菌作用,并测定了最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC),最小杀菌浓度(Minimum bactericidal concentration,MBC)和杀菌曲线。抗菌物质P1对金黄色葡萄球菌、甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌(MSSA)、MRSA的MIC值都是64μg/mL和MBC值都是125μg/mL,其4×MIC将10~5~10~6CFU/mL浓度的菌体分别为8h、6h、8h全部杀死;对枯草芽孢杆菌的MIC和MBC分别是32μg/mL、64μg/mL,对蜡样芽孢杆菌的MIC和MBC分别为125μg/mL、250μg/mL,对解淀粉芽孢杆菌的MIC和MBC分别为250μg/mL、500μg/mL,其4倍的MIC对三种芽孢杆菌10~5~10~6CFU/mL浓度的菌体分别为4h、12h、12h全部杀死;对血链球菌有抑菌作用其MIC>500μg/mL,而对白喉杆菌没有抑菌效果。抗菌物质P1抗菌效果测定的结果表明:抗菌物质P1对细菌的抗菌效果为杀菌作用。抗菌物质P1对细菌生物被膜形成的研究结果表明:抗菌物质P1对葡萄球菌属、芽孢杆菌属和血链球菌的生物被膜形成有抑制作用,并且抗菌物质P1对葡萄球菌属已形成的生物被膜具有溶解作用,使测试菌株MRSA、MSSA、金黄色葡萄球菌已形成的生物被膜减少35%以上。但是,10×MIC的抗菌物质P1对金黄色葡萄球菌两个主要毒性因子α-溶血素(Hla)和杀白细胞素(PVL)生成没有抑制作用。细胞毒性的研究结果表明:不同浓度的抗菌物质P1的细胞毒性与最大LDH释放量有极显著性差异,16μg/mL的抗菌物质P1的细胞毒性为1.2%;当抗菌物质P1浓度增大时,细胞毒性也随之增大,250μg/mL的抗菌物质P1细胞毒性为6.5%。为了筛选J株中与抗菌物质P1相关的基因,以pRN5101和pIC333质粒等尝试在J株中建立分子操作体系。但是,试验没有获得阳性结果,通过J株生物信息学分析及文献报道:J株有很完善的限制性修饰系统,可以对甲基化和去甲基化的外源DNA都能进行酶切,这就使得在J株建立分子操作体系比较困难。综上所述,通过对发酵技术的优化提高了抗菌物质P1的产量,经过分离纯化进一步研究抗菌物质P1的活性,并从分子水平初步探究了多粘类芽孢杆菌J株的分子操作工具,这为抗菌物质P1作为一种新型抗生素及结构解析奠定基础,也为今后建立J株分子操作工具奠定基础。