一株产脂肪酶芽胞杆菌菌株SJXYZ的鉴定

来源 :安徽农业科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joshua0138
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
  摘要[目的]对分离自市售高温灭菌牛奶的产脂肪酶菌株SJXYZ进行鉴定。[方法]通过16S rRNA基因序列及系统发育树分析、形态观察和生理生化特性分析,对菌株SJXYZ生物学特性进行初步鉴定。[结果]16S rRNA基因序列分析显示该菌株属于芽胞杆菌属(Bacillus),与B.altitudinis 41KF2bT(高地芽胞杆菌)、B.xiamenensis HYC-10T(厦门芽胞杆菌)、B.safensis FO-36bT(沙福芽胞杆菌)、B.zhangzhouensis DW5-4T(漳州芽胞杆菌)、B.australimaris NH7I_1T(南海芽胞杆菌)和B.pumilus ATCC 7061T(短小芽胞杆菌)相似度皆为97%以上。系统发育分析显示,该菌株与B.altitudinis 41KF2bT亲缘关系最近,但形成独立的进化分支,无法归入已知物种。菌株SJXYZ为革兰氏阳性,直杆状,运动性,最适温度为30~35 ℃,适宜pH为5~9,适宜盐度(NaCl)为0%~5%;产脂肪酶,不产纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶;对氨苄西林(10 μg)、庆大霉素(10 μg)、氟哌酸(10 μg)、头孢唑啉(30 μg)、四环素(30 μg)、头孢噻吩(30 μg)、链霉素(10 μg)敏感。所测特性与B.altitudinis 41KF2bT有较大的差异。[结论]菌株SJXYZ可能为新的物种,暂命名为Bacillus sp.SJXYZ。
  关键词芽胞杆菌;菌种鉴定;脂肪酶
  中图分类号S188文献标识码A文章编号0517-6611(2018)08-0108-02
  Identification of a Lipaseproducing Bacillus sp. SJXYZ
  CHEN Liang1, CHEN Mingxia1, LI Heyang2
  (1.College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen,Fujian 361021;2.Third Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Xiamen, Fujian 361005)
  Abstract[Objective] To identify strain SJXYZ, which was isolated from commercial sterilized milk. [Method] Strain SJXYZ was characterized by morphological, biochemical and physiological tests, 16S rRNA gene sequence determination and phylogenetic analyses. [Result]16S rRNA gene analysis indicated that strain SJXYZ belonged to the genus Bacillus and had small higher than 97% similarity to B.altitudinis 41KF2bT, B. xiamenensis HYC10T, B. safensis FO36bT, B. zhangzhouensis DW54T, B. australimaris NH7I_1T and B. pumilus ATCC 7061T. The phylogenetic analysis showed that strain SJXYZ was closest to B. altitudinis 41KF2bT, but formed an independent branch separated from all the reference strains. Cells were gramstainpositive, straight rod, motile. Growth occurred at pH 5-9, at 0%-5% NaCl, and with optimum temperature at 30-35 ℃. Lipase was passive. Proteinase, cellulase and amylase were negative. Sensitive to ampicillin (10 μg), gentamycin(10 μg), norxacin (10 μg), cefazolin (30 μg), tetracycline (30 μg), cephalothin (30 μg) and streptomycin (10 μg). Genomic and phenotypic data of strain SJXYZ shew a big difference from B. altitudinis 41KF2bT. [Conclusion] On the basis of these findings, we propose that strain SJXYZ represents a new species of Bacillus for which we propose the name Bacillus sp. SJXYZ.
  Key wordsBacillus;Identification;Lipase
  基金項目国家自然科学基金项目(41506179);福建省自然科学基金项目(2015J01613);“全球变化与海气相互作用”专项(GASI-03-01-03-01,GASI-03-01-03-02);华侨大学高层次人才科研启动项目(12BS206)。   作者简介陈亮(1987—),男,湖北汉川人,从事微生物鉴定研究。 *通讯作者,讲师,博士,从事海洋微生物资源研究。
  收稿日期2018-01-10
  芽胞杆菌(Bacillus)是一类革兰氏阳性菌,产芽胞,需氧或兼性厌氧,大多数有动力,无荚膜,广泛存在于土壤、水、空气以及动物肠道等各类生境中[1-5],在生产、生活及环境生态中扮演着重要角色。该属种类繁多,目前有效命名的种类有357种(https://www.dsmz.de/bacterialdiversity/prokaryoticnomenclatureuptodate/prokaryoticnomenclatureuptodate.html),有的具有致病性,比如可引起人及动物致病的B.anthraci(炭疽芽胞杆菌)和引起食物中毒的B.cereus(蜡状芽胞杆菌);有的可作为益生菌,比如B.coagulans(凝结芽胞杆菌)、B.lentus(缓慢芽胞杆菌)、B.subtilis(枯草芽胞杆菌)、B.pumilus(短小芽胞杆菌)和B.licheniformis(地衣芽胞杆菌),这些益生菌在动物肠道中生长繁殖的同时会产生一些活性物质(如枯草菌素、有机酸等),能抑制和杀死肠道病原菌,促进营养物质的消化、吸收,抑制肠源性毒素的产生和吸收,从而调节和维持动物消化道微生物区系的平衡;有的可作为微生物农药,比如B.thuringiensis(苏云金芽胞杆菌)可用于防治直翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目的多种害虫[6];多数芽胞杆菌属细菌可以产生种类繁多的工业用酶,比如工业用的高温淀粉酶主要是由B.licheniformis生产的、B.alkalophilic(嗜碱芽胞杆菌)是碱性纤维素酶的主要生产菌株、B.subtilis(枯草芽胞杆菌)是蛋白酶的主要生产菌株[7]。笔者从市售高压灭菌的纯牛奶中分离一株未知菌株SJXYZ,其菌落呈树枝状且产生脂肪酶,该研究对此进行初步鉴定。
  1材料与方法
  1.1菌株培养
  菌株SJXYZ分离自市售高压灭菌的纯牛奶,其培养基为LB培养基,25~30 ℃培养。
  1.2菌株鉴定
  1.2.1菌株16S rRNA基因序列及系统发育学分析。
  细菌总DNA采用细菌基因组DNA快速抽提试剂盒(B518225,上海生工)进行提取,16S rRNA基因片段的扩增方法参考文献[8]。菌株16S rRNA基因序列由南京金斯特生物技术有限公司测定,所得序列校正后在EzBioCloud数据库比对分析并获取相近菌种的16S rRNA基因序列。利用DNAman(version 5.1,Lynnon BioSoft)软件进行序列同源性分析及构建16S rRNA基因系统进化树。
  1.2.2形态及生理生化特性鉴定。参照《常见细菌系统鉴定手册》[9]的方法,进行培养和部分生理生化特征的测定。
  2结果与分析
  2.1菌株SJXYZ 16S rRNA基因序列及系统发育分析
  测序得到16S rRNA基因序列长度为1 133 bp,已提交GeneBank数据库,序列号为HM371427。通过EzBioCloud数据库比对分析表明:菌株SJXYZ与B.altitudinis 41KF2bT、B.xiamenensis HYC-10T、B.safensis FO-36bT、 B.zhangzhouensis DW5-4T、B.australimaris NH7I_1T和B.pumilus ATCC 7061T相似度皆为97%以上。在此基础上,在EzBioCloud数据库寻找Bacillus属的相关序列,并构建相应的系统发育树(图1)。从系统发育树中可以看出菌株SJXYZ与B.altitudinis 41KF2bT的亲缘关系最近,但处在一个完全独立的进化分支上。在该进化树上可以明显发现菌株SJXYZ的近源种之间的进化距离较小,菌株SJXYZ与所有近源种之间的距离大于种间距离,无法归为任何一个已知物种。根据Drancourt 等[10-11]提出16S rRNA基因序列同源性鉴定规则,初步将菌株SJXYZ归为Bacillus属,命名为Bacillus sp.SJXYZ。
  2.2菌株SJXYZ菌落及个体形态
  菌株SJXYZ在LB平板上于30 ℃培养48 h后,菌落为白色,菌落呈扩散性生长,边缘呈现树枝状或羽毛状,菌落初始光滑、湿润,后期则干燥或形成皱褶,不透明,无金属光泽,易挑取。
  菌体为革兰氏阳性,产芽胞,无荚膜,具有运动性,直杆状,大小約1.1 μm×4.2 μm。
  2.3菌株SJXYZ生理生化特性
  菌株SJXYZ适宜盐度(NaCl)为0%~5%,在10%的NaCl下基本不生长;适宜pH为5~9,在pH 4和10下菌株基本不生长;最适温度为30~35 ℃。氧化酶、过氧化氢酶及脂肪酶阳性,淀粉酶、蛋白酶及纤维素酶阴性。对氨苄西林(10 μg)、庆大霉素(10 μg)、氟哌酸(10 μg)、头孢唑啉(30 μg)、四环素(30 μg)、头孢噻吩(30 μg)、链霉素(10 μg)敏感。
  3讨论
  16S rRNA基因序列同源性分析在细菌的分类鉴定中具有非常重要的作用,一般将同源性高于95%的细菌归为同一个属,同源性高于97%或98%的细菌归为同一个种[10-11]。近年来,研究发现芽胞杆菌属细菌的16S rRNA基因序列同
  源性普遍偏高,相近种之间很难通过16S rRNA基因序列的
  同源性进行区分[12-13]。Liu等[13]对1 007个芽胞杆菌属菌株的16S rRNA基因序列进行种间、种内及菌株间3个水平统计分析,发现该属细菌种内及菌株内的16S rRNA同源性为99.14%~100%,而种间同源性为97.34%~100%,相近种之间极其容易混淆。菌株SJXYZ与最近种B.altitudinis 41KF2bT的16S rRNA基因序列同源性为97.96%,两者的生理生化特性也有较大差异:B.altitudinis 41KF2bT[2]蛋白酶、淀粉酶阳性,脂肪酶阴性,在pH 5 条件下不生长,对氨苄西林、氟哌酸、头孢唑啉有抗性,而菌株SJXYZ刚好相反。综上可见,菌株Bacillus sp.SJXYZ极有可能是芽胞杆菌属内的一个全新的物种,后续需要通过更加全面的系统鉴定以确定其分类地位,包括DNA-DNA同源性、G+C含量(mol%)、ANI(平均核苷酸同源性)、脂肪酸组分分析和醌组分分析等一系   列生理生化及分子方面指標的测定。此外,菌株SJXYZ分离
  自高温灭菌的市售牛奶,其存在可能与牛奶的保质期直接相关,也警示着牛奶加工产业灭菌工艺有待完善。
  参考文献
  [1] LIU Y,LAI Q,DU J L,et al.Bacillus zhangzhouensis sp.nov and Bacillus australimaris sp.nov[J].International journal of systematic & evolutionary microbiology,2016,66(3):1193-1199.
  [2] SHIVAJI S,CHATURVEDI P,SURESH K,et al.Bacillus aerius sp.nov.,Bacillus aerophilus sp.nov.,Bacillus stratosphericus sp.nov.and Bacillus altitudinis sp.nov.,isolated from cryogenic tubes used for collecting air samples from high altitudes[J].International journal of systematic & evolutionary microbiology,2006,56(Pt 7):1465-1473.
  [3] LEE J B,JEON S H,CHOI S G,er al.Bacillus piscis sp.nov.,a novel bacterium isolated from the muscle of the antarctic fish Dissostichus mawsoni[J].Journal of microbiology,2016,54(12):809-813.
  [4] NIU L J,XIONG M J,ZHANG J,et al.Bacillus camelliae sp.nov.,isolated from Pu’er tea [J/OL].International journal of systematic & evolutionary microbiology,2018[2017-12-18].https://doi.org/10.1099/ijsem.0.002542.
  [5] SECH E H,BEYE M,TRAORE S I,et al.Bacillus kwashiorkori sp.nov.,a new bacterial species isolated from a malnourished child using culturomics [J/OL].Microbiology open,2017[2017-12-18].https://doi.org/10.1002/mbo3.535.
  [6] NAVON A.Bacillus thuringiensis,application in agriculture.Entomopathogenic Bacteria:From Laboratory to Field Application[M].Netherlands:Springer,2000.
  [7] 刘国红,林乃铨,林营志,等.芽孢杆菌分类与应用研究进展[J].福建农业学报,2008,23(1):92-99.
  [8] DELONG E F.Archaea in coastal marine environments [J].Proceedings of the national academy of sciences of the United States of America,1992,89(12):5685-5689.
  [9] 东秀珠,蔡妙英.常见细菌系统鉴定手册[M].北京:科学出版社,2001.
  [10] DRANCOURT M,BOLLET C,CARLIOZ A,et al.16S ribosomal DNA sequence analysis of a large collection of environmental and clinical unidentifiable bacterial isolates [J].Journal of clinical microbiology,2000,38(10):3623-3630.
  [11] DRANCOURT M,BERGER P,RAOULT D.Systematic 16S rRNA gene sequencing of atypical clinical isolates identified 27 new bacterial species associated with humans [J].Journal of clinical microbiology,2004,42(5):2197-2202.
  [12] LIU Y,LAI Q L,DU J,et al.Reclassification of Bacillus invictae as a later heterotypic synonym of Bacillus altitudinis[J].International journal of systematic & evolutionary microbiology,2015,65(8):2769-2773.
  [13] LIU Y,LAI Q L,GKER M,et al.Genomic insights into the taxonomic status of the Bacillus cereus group [J].Scientific reports,2015,5:14082.
其他文献
目的:研究并探讨优质护理在急性心肌梗死患者急诊护理中的应用效果。方法:将2014年1月-2016年12月笔者所在医院急诊科收治的100例急性心肌梗死患者纳入研究,遵循单盲随机分配原
本篇文章介绍了新型绿色环保材料——甲壳素,简单叙述了其制备过程,着重分析和讨论了它的性质及应用,阐述了其发展前景。
目的:探究循证护理在晚期肺癌青年患者疼痛护理中的应用效果。方法:选取2015年6月13日-2016年8月13日笔者所在科收治的晚期肺癌青年患者56例作为研究对象,知情同意后随机分为
目的:分析剖宫产术后子宫瘢痕处妊娠的临床治疗效果。方法:选取笔者所在医院42例剖宫产术后子宫瘢痕处妊娠患者,分为两组。常规组进行药物治疗,观察组采用肌内注射和宫腔内注射
[目的]微量元素B和Zn是植物生长发育的必需元素.严重缺乏这2种元素,会导致桉树生长受到抑制,出现生理性病害等.通过施用B和Zn育苗试验,为桉树生产提供参考依据.[方法]B、Zn各
[目的]评估浑河水体重金属污染现状及其对水生生物生态健康的影响。[方法]取浑河水样测定重金属元素含量(Al、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn),并选择模式生物斑马鱼暴露浑河水90 d,
[目的]建立变异冬红果初代培养无菌体系。[方法]以变异冬红果茎段为外植体,采用3种不同的消毒方法,通过统计污染率、褐化死亡率和成活率,比较变异冬红果茎段较适宜的消毒方法。[结果]
在进入正题之前,我们还是来先说一下什么叫做立体裁剪。随着现代服饰文化与服装工业的飞速发展,我国的服装产品进入了个性化品牌时代,人们对服装款式、档次、品位的要求在不断提
本文概述了水性聚氨酯的几种基本的改性方法,针对水性聚氨酯涂膜的一些缺点用不同的改性材料去弥补,对其改性物质的用量和基本作用做了一些介绍。
电压质量是衡量电能质量的重要指标之一。电压质量的好坏对电力系统的安全与经济运行,保证用户安全生产和产品质量以及电气设备的安全与寿命有着重要的影响。该文分析了影响电