一株高产乳酸的乳酸芽孢杆菌DU-106的鉴定及比较基因组学分析

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lj55769145
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乳酸在食品、医药、化妆品、农业、化工等方面都有着广泛的应用,是生物体机体代谢的重要中间产物,也是世界上公认的三大有机酸之一。然而,目前报道的能够产乳酸的芽孢杆菌菌种很少。本文从内蒙古传统发酵酸奶中分离出一株菌种DU-106,该菌具有高产乳酸的特性。本论文进一步对该菌株进行系统分类地位鉴定并进行比较基因组学分析,本文结果与结论如下:菌株DU-106为革兰氏阳性菌,呈现棒状,增殖方式为内生孢子,兼性厌氧型,能够高效产生乳酸,发酵72 h之后L-乳酸的产量达到13.04g/L。基于16S r RNA基因序列的系统发育分析得到该菌株DU-106隶属于蜡状芽孢杆菌菌群。通过测序并绘制菌株DU-106的基因组完成图,结果表明:它具有环状染色体和三种质粒,总基因组大小为5,758,208 bp,G+C含量为35.10%。分析核心基因组单核苷酸多态性并与已知的蜡状芽孢杆菌菌种作对比,除了蜡状芽孢杆菌ATCC 14579T和苏云金芽孢杆菌ATCC 10792T之外,菌株DU-106与其他蜡状芽孢杆菌菌种的平均核苷酸均一性值均<92%。运用DNA-DNA杂交分析显示菌株DU-106与参考菌株蜡状芽孢杆菌ATCC14579T和苏云金芽孢杆菌ATCC 10792T的DNA-DNA杂交值分别为35.40%和14.43%,这说明DU-106均不属于现已知的蜡状芽孢杆菌菌种。与蜡状芽孢杆菌ATCC 14579T和苏云金芽孢杆菌ATCC 10792T相比,菌株DU-106含有更高含量的iso-C15:0脂肪酸。综合基因组特性分析与DNA-DNA杂交值和生理学和生物化学特性分析,可以得出菌株DU-106是蜡状芽孢杆菌菌群中的一株新菌种,并命名为乳酸芽孢杆菌(Bacillus lactis)。并于广东省微生物保藏中心保藏,保藏编号:GDMCC 1.1581.通过耐酸、耐盐和模拟胃肠道液试验发现该菌株在低酸、高盐和模拟胃肠液环境中都能保持良好的存活率,其中在p H为2.42和4.94中的存活率分别为72.09%和96.77%,在0.3%的胆盐、模拟胃液和模拟肠液中的存活率分别为59.67%,74.29%和150.52%。进一步通过比较基因组学分析挖掘发现:该菌株中注释了各种与应激相关的胆汁盐抗性和粘附相关的基因,比如bass,cgh,cbp,fbp III,这可能通过使宿主上皮细胞粘附和胃肠道存活而发挥益生作用。此外,菌株DU-106基因组缺乏毒力基因编码脑苷合成酶、肠毒素FM和细胞毒素K。通过急性经口毒性试验进一步证实该菌株没有毒性。综合该菌株的表型特征、基因组特性和益生特性,可以为该菌株DU-106成为益生菌应用开发提供充足的理论依据。
其他文献
冬瓜(Benincasa hispida cogn.)为葫芦科冬瓜属一年生草本植物,起源于我国南部及印度,含有蛋白质、碳水化合物、维生素以及矿质元素等营养成分,兼具药用和保健功效,属典型的高钾低钠型蔬菜。由于其耐储运、货架期长,在调节蔬菜淡季、保证周年供应中发挥着重要的作用。果重是果菜类蔬菜产量的重要构成性状,在果实发育研究中常被用来衡量果实的大小,长期以来一直都是育种家关注的热点。冬瓜果重是由多
凡纳滨对虾是中国重要的养殖虾类之一,随着养殖业的快速发展,因病毒和细菌等引发的病害日趋严重,对其造成重大经济损失;由革兰氏阴性菌弧菌属引起的弧菌病对对虾养殖造成的危害和损失巨大,仅次于病毒病,目前解决弧菌病的方法还有待发掘,特别是病原体的研究,更是解决病害的难点。渔药的滥用使细菌产生耐药性,导致细菌病很难治愈。脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分,本试验选用LPS为研究对象,探寻LPS与
动物基因组定向编辑技术是通过CRISPR-Cas系统在靶位点高效引入DNA双链断裂,利用同源定向修复(homology-directed repair,HDR)实现基因敲入,具有较大的科研和应用价值。CRISPR-Cas系统作为基因编辑领域具有潜在革命性的新工具,能对基因组实现高效的定点编辑。Cas9系统是Cas家族目前使用最广泛的,而Cas12a(Cpf1)在发现后同样被迅速投入到实际应用中,两
随着社会的不断发展,创新社会治理体制成为了新时期的重要工作任务,要时刻跟随党的政策方针,打造出一个和谐美好的社会环境,通过创新治理模式形成全新的共治格局。而社会组织作为重要的参与者,能够在社区治理领域充分的发挥出共治共享的作用,所以对于社会组织参与城市社区治理的研究具有重要的社会意义。根据我国的具体国情进行分析能够了解到,相比于已经具备成熟的社会组织管理经验的国外发达国家,我国的社会组织仍然处于发
火龙果是一种新兴的热带,亚热带水果,采果期较长,且主要集中在夏季和秋季,此时高温高湿,容易引发各种病虫害,常造成经济损失。水果套袋技术作为一种物理防御手段,具有安全、环保、高效、经济、使用方便、操作简单等优点,已在许多水果上应用广泛,是保证产量和质量的重要栽培措施。本研究以‘红冠1号’(红皮红肉)和‘红宝石’(红皮白肉)火龙果为材料,以黑色尼龙袋、黑色无纺布袋、黄色蜡纸袋,CK(不套袋)作为试验处
养猪业产生大量的重污染污水,若处理不当,会对周边居民健康和生态环境造成严重威胁。同时,全球面临能源危机,生物能源开发方兴未艾,潜力巨大。研究表明微藻可以高效处理猪场沼液中的氮磷,且藻生物质可以用于生产生物柴油。微藻培养与污水处理的耦合,不仅可以降低成本,还可以净化环境,具有良好的经济效益和生态环境效益。本研究拟通过实验室摇瓶实验筛选耐受猪场沼液的丝状蓝藻,评估藻去除沼液主要污染物的能力及利用沼液培
我国是农业大国与农机制造业大国,但我国农机行业存在产业集中度低、产品结构单一、制造技术与装备水平落后的特征,建立一套基于CAD模型的农机部件智能设计平台有利于提高农机研发效率、升级产业链整体协作能力、加强行业创新水平。完整的农机部件智能设计平台应包括快速设计模块、快速建模模块、智能推理设计模块、仿真设计模块;同时为了保证通用性,需要平台能处理多源异构模型;为保证实用性,需要PLM(Product
本研究通过田间试验,设置5个不同的硅肥施用量处理:0(T1)、97.5(T2)、146.25(T3)、195.00(T4)、243.75(T5)kg·hm-2,探讨了不同硅肥施用量对冬作马铃薯干物质积累和分配的影响,对马铃薯的产量、品质和经济效益的影响以及马铃薯生育进程中氮、磷、钾、钙、镁、硅6种养分元素的吸收、积累和分配变化规律。主要研究结果如下:(1)随硅肥施用量的增加,马铃薯的单株块茎质量和
本论文研究饲料中添加不同水平桑叶(Morus alba)及其复方对吉富罗非鱼(Genetic Improvement of Farmed Tilapia,GIFT Oreochromis niloticus)生长性能、免疫、抗氧化及血清生化的影响。试验选取初始体重为13.45±0.05 g的健康罗非鱼630尾,随机分为7个组(D0、M1、M2、M3、MC1、MC2、MC3),每组3个重复,每个重复
膜分离技术在乳品加工行业中占据着极其重要的地位,可基于膜孔径筛分作用及电荷效应,实现不同功能目标产物的高效分离。本文介绍了膜分离技术的过程及机理,并对不同类型的膜在乳品加工行业中的应用进行了分析讨论,重点阐述了乳品工业各环节中膜技术应用的难点及其相关研究成果,主要包括乳品除菌、乳品浓缩、蛋白分离、乳糖脱除及加工废水处理。最后基于目前所采用的膜材料及工艺,指出了膜技术处理乳制品未来的研究方向,为膜分