安徽大学考研(安徽大学考研专业目录及考试科目)

安徽大学考研,安徽大学考研专业目录及考试科目

蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)是一种兼性厌氧的革兰氏阳性菌,在土壤、空气及动物肠道中普遍存在。因其具有高度黏附性的内生孢子,常作为实验室培养或食品生产过程中的一种污染菌株被发现。其一部分具有一定的毒性,会导致轻微的腹泻和呕吐症状,另一些则具有益生作用。蜡样芽孢杆菌作为肠道益生菌易于加工便于贮存,具有调节肠道微生物组成、强耐酸性和热稳定性等特点,在肠道疾病的治疗领域具有广阔的开发前景。

安徽大学生命科学学院,安徽省人体微生态与精准医药重点实验室的许一凡、盛康亮*、王永中*采用16S rRNA、保守蛋白编码基因(gyrA、gyrB)、蜡样芽孢杆菌特异性毒力基因(nheA、nheB、nheC、hblA、hblC、hblD、becT、cytK、entFM)及生理生化的方法对实验室未知菌株进行鉴定,并评价其生长特性及其对实验性小鼠结肠炎模型的干预改善作用,旨在探究该株蜡样芽孢杆菌在炎症性肠病中的潜在作用。

1、分离菌16S rRNA鉴定结果

16S rRNA测序结果显示,分离菌16S rRNA片段长度为1487 bp,对序列进行BLAST比对,得到多株不同的芽孢杆菌与分离菌亲缘性超过99%(表2)。说明16S rRNA鉴定显示分离菌是芽孢杆菌属的成员之一,进一步鉴定出分离菌的种系需要采用分辨率更高的鉴定方法。

2、分离菌保守蛋白编码基因鉴定结果

将测序得到的分离菌gyrA和gyrB基因序列与NCBI官网上常见芽孢杆菌的gyrA和gyrB基因序列通过MAGA7软件生成系统进化树,gyrA和gyrB的系统进化树结果都显示,分离菌与蜡样芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌种系的亲缘关系较近,和其他芽孢杆菌种系的亲缘关系较远(图1)。根据保守蛋白编码基因鉴定可以得出分离菌属于蜡样芽孢杆菌或苏云金芽孢杆菌。

3、分离菌的毒力基因鉴定结果

分离菌的蜡样芽孢杆菌特异性毒力基因PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳验证,每个重复2 次,结果显示,扩增产物条带与NCBI官网上对应蜡样芽孢杆菌特异性毒力基因的大小相符(图2),可以证明分离菌基因组中含有蜡样芽孢杆菌特异性的毒力基因。蜡样芽孢杆菌特异性毒力基因鉴定的结果得出分离菌属于蜡样芽孢杆菌。

4、分离菌的生理生化鉴定结果

在LB固体培养基培养16 h后可以观察到分离菌株菌落较大,淡黄色、不透明,菌落近似圆形表面呈融蜡状,边缘呈扩展状(图3A)。倒置显微镜下分离菌革兰氏染色结果为阳性,芽孢呈杆状,不规则排列(图3B)。生理生化的鉴定结果如表3所示,经对照分离菌生理生化特性与《常见细菌系统鉴定手册》中蜡样芽孢杆菌的生理生化性质一致,佐证了分子鉴定的结果。故将分离菌命名为蜡样芽孢杆菌HMPM18123,并保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)。

对蜡样芽孢杆菌HMPM18123别进行耐酸、耐高温和胃液肠液耐受测试,发现其在pH 5和pH 6的环境中生长旺盛,在pH 4以下的环境不能繁殖(图4A)。该菌株在30 ℃和40 ℃时繁殖旺盛;50 ℃和60 ℃时繁殖缓慢;70 ℃时则不能生长(图4B)。另外,在50 ℃和60 ℃环境下培养72 h后转入37 ℃正常培养24 h繁殖速度可以立即恢复,70 ℃培养72 h的菌株再转入37 ℃正常培养也无法继续生长(图4C)。蜡样芽孢杆菌HMPM18123在人工胃液中前2 h存活率接近100%,3 h后依然有半数存活(图5A);分离菌接种到人工肠液中3 h后活菌数不变(图5B)。以上结果表明蜡样芽孢杆菌HMPM18123具有良好的耐热和胃液肠液耐受特性。

5、蜡样芽孢杆菌HMPM18123对实验性结肠炎小鼠的干预作用

结肠炎模型组小鼠相比对照组小鼠体质量持续降低(图6A),DAI评分持续增高(图6B),结肠长度明显缩短(图7)。蜡样芽孢杆菌HMPM18123干预后可以显著缓解小鼠结肠炎导致的体质量下降、DAI评分上升和结肠长度缩短的情况。

如图8A所示,对照组小鼠结肠黏膜层及隐窝结构正常,且无炎症细胞浸润发生。模型组结肠组织出现隐窝缺失、炎症细胞浸润、黏膜损伤和黏膜下层薄壁水肿。相比之下,蜡样芽孢杆菌HMPM18123干预组一定程度上恢复了结肠炎小鼠的结肠组织完整性。此外,结肠组织病理评分结果表明(图8B),干预组小鼠结肠组织损伤显著减轻。以上证据表明,蜡样芽孢杆菌HMPM18123可以缓解DSS诱导的小鼠结肠炎。

6、蜡样芽孢杆菌HMPM18123对结肠炎小鼠炎症及抑炎因子基因表达的影响

如图9所示,模型组小鼠结肠组织相比对照组炎症因子IL-6、TNF-α和IL-1β基因表达水平显著上调。蜡样芽孢杆菌HMPM18123干预后显著下调了小鼠结肠组织中炎症因子mRNA的表达水平,并且显著提高了抑炎因子IL-10的表达水平。以上结果表明蜡样芽孢杆菌HMPM18123可以下调炎症因子表达并上调抑炎因子表达减轻肠道炎症反应。

结论

本研究使用多种分子鉴定方法及生理生化鉴定方法成功鉴定出了1 株具有耐热及胃液肠液耐受性质的蜡样芽孢杆菌,并通过DSS诱导的小鼠结肠炎模型评价该菌株具有缓解小鼠结肠炎的功效,为今后开发蜡样芽孢杆菌作为IBD的治疗药物提供了研究基础。

通信作者简介

王永中,博士,教授,博士生导师,兼任教育部高校药学类教指委生物制药专业教指分委委员、安徽省食用菌技术协会理事长。2010-2015年先后在美国Auburn University药学院、University of Tennessee at Knoxville生物医学工程系、Ohio State University生物医学工程系与Wexner医学中心从事博士后及访问研究。近10年,主要在微生物组与微生态工程、多组学分析/微纳生物检测与微生态成像、益生菌/益生元与后生元、菌物科学与绿色功能食品等领域从事基础科学研究与应用技术转化。承担国家自然科学基金、省部级项目以及横向开发项目20余项,发表科研论文70余篇,申请/授权发明专利10余项。

盛康亮,博士,副教授,硕士生导师。2018年7月起任教安徽大学生命科学学院。目前主持国家自然科学基金青年项目、安徽省自然科学基金青年项目、安徽省高校自然科学研究重点项目、江南大学食品科学与技术国家重点实验室开放基金以及安徽大学博士科研启动基金等项目。近5年来,以第一作者或通讯作用在Journal of agricultural and food chemistry,Food & Function,International Journal of Food Science and Technology,International Journal of Biological Macromolecules等国际权威期刊上发表SCI收录论文10余篇。申请发明专利9项,授权发明专利1项。

第一作者简介

许一凡,安徽大学生命科学学院硕士。研究方向:肠道微生物,曾获得2022年安徽大学一等学业奖学金,优秀研究生。

本文《1 株耐热蜡样芽孢杆菌的鉴定及其缓解炎症性肠病的功效评价》来源于《食品科学》2023年44卷2期173-180页,作者:许一凡,盛康亮,王永中。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220316-176。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

图片来源于文章原文及摄图网。

为构建多元化食物供给体系并兼顾生态环境保护,并形成以生物多样性保护促进食品生产的可持续性,北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与北方民族大学、皖西学院、宿州学院、滁州学院于 2023年5月13-14日在中国宁夏银川 共同举办“ 生态保护与食品可持续发展国际研讨会 ”。本届研讨会将围绕新资源食品挖掘、动植物、微生物可替代蛋白、食用菌等食物资源的开发现状、重要创新进展及存在的问题开展研讨,探讨未来食品发展方向,通过展示我国生态保护与食品可持续发展等领域的最新科研成果,搭建科研单位与企业产学研结合的平台,共同促进我国食品产业发展快速踏入新里程。

Food Science of Animal Products(ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。

投稿网址:

https://www.sciopen.com/journal/2958-4124

安徽大学考研(安徽大学考研专业目录及考试科目)

类似文章