海绵共栖细菌抗菌活性及其群体感应信号的研究

利用平板涂布法从南海海绵生物样品中分离海绵共栖细菌,以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及酿酒酵母作为实验用指示菌对海绵共栖细菌进行了抗菌活性筛选。利用气相质谱联用仪(GC-MS)建立了群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的检测方法,分析了活性菌株粗提液中信号分子的产生及种类。同时采用16S rDNA同源性和系统发育分析对活性菌株进行种属鉴定和系统发生学研究。结果表明,在分离到的94株海绵共栖细菌中18株(占19.1%)细菌具有抗菌活性。通过GC-MS检测确定大多数活性菌株都含有AHLs,因此提出了海绵共栖细菌抗菌活性与群体感应之间可能存在必然联系的推测。通过细菌分类鉴定,结果显示具有抗菌活性的细菌大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)。     

海绵共栖细菌抗菌活性及其群体感应信号的研究

利用平板涂布法从南海海绵生物样品中分离海绵共栖细菌,以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及酿酒酵母作为实验用指示菌对海绵共栖细菌进行了抗菌活性筛选。利用气相质谱联用仪(GC-MS)建立了群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的检测方法,分析了活性菌株粗提液中信号分子的产生及种类。同时采用16S rDNA同源性和系统发育分析对活性菌株进行种属鉴定和系统发生学研究。结果表明,在分离到的94株海绵共栖细菌中18株(占19.1%)细菌具有抗菌活性。通过GC-MS检测确定大多数活性菌株都含有AHLs,因此提出了海绵共栖细菌抗菌活性与群体感应之间可能存在必然联系的推测。通过细菌分类鉴定,结果显示具有抗菌活性的细菌大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)。     

海洋细菌密度感应淬灭酶及在水产养殖中的应用

许多病原菌通过密度感应现象(Quorum sensing,QS)调控毒力因子的产生,因此淬灭密度感应(Quorum quenching,QQ)在不影响病原菌生存条件下能够有效控制病原菌毒力因子的表达,是一种治疗水产养殖业细菌性病害的新策略。QQ是海洋细菌的一个普遍特征,主要通过QS小分子阻抑物(Quorum sensing inhibitors,QSIs)和QQ酶干扰QS过程,QQ酶降解信号分子是最常见的QQ方式。目前在海洋细菌中广泛存在N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactones,AHLs)内酯酶和AHL酰基转移酶两种QQ酶,在放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、浮霉菌门和疣微菌门的海洋细菌中均发现有AHL内酯酶,在α-变形菌纲、γ-变形菌纲、蓝细菌门、拟杆菌门的海洋细菌具有AHL酰基转移酶。目前已发现多种AHL降解酶可以降低病原菌毒力因子的产生,在水产养殖细菌病害防治方面潜力巨大,并且作为一种新型治疗手段受到广泛关注。     

一种AHL降解菌株的高效筛选方法

酰化高丝氨酸内酯化合物(acyl-homoserine lactone,AHL)是革兰氏阴性细菌(G-)群体感应的信号分子。本文建立1种从环境微生物中高效地筛选AHL降解菌株的方法。首先利用AHL作为唯一能源对环境微生物进行初筛,再利用顶层琼脂法和报告菌株Chromobacterium violaceumATCC 12472、Agrobacterium tumefaciensA136等进行复筛,共筛选得到21株具有AHL降解活性的菌株。对其中活性最高的菌株A11进行初步的菌种鉴定,通过形态观察、16S ribosomal RNA(16S rDNA)基因分析最终确定为假单胞菌属细菌Pseudomonassp.A11。     

广西涠洲岛柳珊瑚共附生真菌多样性及其抑菌活性

文章使用4种分离培养基, 从10个广西涠洲岛柳珊瑚样本中分离可培养真菌, 通过菌落形态观察和内转录间隔区序列系统发育分析, 得到涠洲岛柳珊瑚共附生真菌多样性信息, 并采用96孔板法测定了真菌发酵液乙酸乙酯提取物的抑菌活性和抗生物被膜形成活性。试验结果表明, 从涠洲岛柳珊瑚样本中分离得到191株共附生真菌, 鉴定为26个种。这些真菌均属于子囊菌门, 分布于6个属: 曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、链格孢属(Alternaria)、枝孢菌属(Cladosporium)、黑孢霉属(Nigrospora)和Parengyodontium属。曲霉属(Aspergillus)为优势种属, 占总菌株种类的69.23%; 次优属为枝孢菌属(Cladosporium)。抑菌活性筛选发现有11种真菌至少对一种指示菌有抑制活性, 占菌种总数的42.31%; 有7种真菌对表皮葡萄球菌生物被膜形成具有抑制活性, 半数有效浓度(EC₅₀)范围为40.3~155μg·mL^-1, 菌株Penicillium cinnamopurpureum GXIMD00518、Aspergillus carneus GXIMD00519具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜形成活性, EC₅₀分别为105.4μg·mL^-1和117.4μg·mL^-1。     

南海礁栖海藻共附生真菌Pestalotiopsis neglecta SCSIO41 403次级代谢产物研究

研究南海礁栖腔节藻Coelarthrum sp.共附生真菌Pestalotiopsis neglecta SCSIO41403的次级代谢产物。采用中压正相柱层析色谱法和半制备高效液相色谱法, 对真菌发酵产物进行分离纯化, 制备获得6个次级代谢产物单体化合物, 使用核磁共振、质谱等波谱学方法, 结合其理化性质以及文献数据对比, 分别鉴定为: gamahorin (1)、microsporaline C (2)、7-hydroxy-5-methoxy-4,6-dimethylphthalidc (3)、demethyl nectriapyrone A (4)、4-hydroxybenzaldehyde (5)和4-hydroxyphenethyl acetate (6)。这6个化合物均为首次从该菌株发现, 其中化合物1、2、5和6是首次从海洋动植物共附生真菌中发现。抗菌活性筛选显示其中化合物3对白色念珠菌有明显抑制活性。     

具有群体感应系统微藻共栖细菌的筛选及抑藻活性的研究

以从海洋微藻中分离到的206株共栖细菌为材料,采用生物传感器法筛选具有群体感应系统的细菌,根据16SrRNA基因对它们进行了分子生物学鉴定和系统发育学分析。利用气相质谱联用法(GC-MS)检测群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的种类;采用细胞活体荧光测定方法,研究了这类共栖细菌对微藻生长的抑制作用。结果表明,在分离到的206株微藻共栖细菌中有11株具有群体感应系统,它们分属于3类海洋细菌的系统分支:α-Proteobacteria、γ-Proteobacteria和Gram+细菌,通过GC-MS检测确定11株共栖细菌都含有信号分子C8-HSL,部分含有C6-HSL和C14-HSL,其中9株细菌具有抑藻活性,其代谢产物分别对东海原甲藻、棕囊藻、海链藻和赤潮异湾藻的生长具有不同程度的抑制作用。     

比较基因组学分析弧菌属群体感应通路的分布与进化

群体感应是一种细菌细胞间的通讯过程, 细菌通过测量细胞外自诱导剂浓度从而感知群体细胞密度变化。群体感应使细菌能够在两种基因表达模式下转换: 在低细胞密度时有利于个体发展, 而在高细胞密度时则有利于群体发展。目前主要有7种群体感应通路, 分别以oligopeptides、AHL(Acylated Homoserine Lactones)、AI-2(Autoinducer-2)、CAI-1(Cholera Autoinducer-1)、PQS(Pseudomonas Quinolone Signal)、AI-3(Autoinducer-3)以及DSF(Diffusible Signal Factor)作为各群体感应通路的信号分子; 其中oligopeptides存在于革兰氏阳性细菌中, 其余6种信号分子存在于革兰氏阴性细菌中。弧菌是导致人类感染和水产品污染的主要病原菌, 传统的抗生素治疗弧菌感染具有很强的选择压力, 导致越来越多耐药弧菌出现。面对愈发严峻的弧菌耐药性问题, 目前群体感应淬灭被认为是治疗弧菌感染的重要替代手段之一, 因而有必要调查弧菌属细菌不同群体感应通路的分布情况, 为针对弧菌的群体感应淬灭剂研发提供重要参考信息。通过比较基因组学分析, 发现全基因组测序的46株弧菌存在AHL、AI-2以及CAI-1这3种信号分子通路, 其中5株弧菌均含有上述3种信号分子通路, 共有30株弧菌只含有AI-2和CAI-1两种信号分子通路; 而46株弧菌都不存在PQS、AI-3以及DSF群体感应通路。此外, 弧菌群体感应通路的分布与物种进化有关, 含有同种群体感应信号分子通路的弧菌, 其亲缘关系较近, 说明该通路的基因进化自它们的共同祖先。本研究表明开发针对弧菌的群体感应淬灭剂应以AI-2和CAI-1两种信号分子介导的通路作为靶点。     

海绵共附生微生物中具有α-葡萄糖苷酶抑制活性菌株的筛选与初步鉴定

通过建立α-葡萄糖苷酶抑制剂筛选模型,对美国圣璜岛海域海绵共附生微生物发酵产物进行活性筛选.其中,α-葡萄糖苷酶活性测试反应体系是在96孔酶标板中进行,在α-葡萄糖苷酶浓度为0.008 U/cm3,pH值为6.8,反应温度为37℃及测定生成物波长为405 nm的基础上,优化筛选模型.结果表明,模型的最佳筛选条件:底物PNPG的浓度为10 mmol/dm3、活性测试反应时间为25min,样品溶剂DMSO含量为2%(V/V).以α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖作为阳性对照样品,根据优化后的抑制活性筛选模型对212株海绵共附生微生物的粗提物样品进行筛选.结果表明:19株微生物的粗提物抑制率大于50%;其中,抑制活性最高的5株菌株的粗提物,在浓度为0.4、0.6、0.8 mg/cm3时,其抑制活性均在70%以上,远远高于阿卡波糖的最高抑制率58%(1.6 mg/cm3).其中菌株HY936粗提物浓度在0.4 mg/cm3时,仍具有很高的α-葡萄糖苷酶抑制率79.3%.通过16SrDNA序列测定与分析,鉴定该菌株为坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus).坚强芽孢杆菌代谢产物能显著抑制α-葡萄糖苷酶活性,这为研制新型α-葡萄糖苷酶抑制剂提供了有力的线索,对坚强芽孢杆菌有待作进一步的研究.     

群体感应抑制活性导向分离腐皮镰刀菌中代谢产物

本实验采用群体感应抑制(quorum sensing inhibitory, QSI)活性导向法,对分离自山东威海近海底泥的真菌 WH7-2开展代谢产物研究。综合菌落形态和转录间隔区(Internal Transcribed Spacer, ITS)全序列分析,菌株 WH7-2 鉴定为腐皮镰刀菌 Fusarium solani。综合运用多种色谱方法,从该真菌大米发酵产物的活性部位中分离得到 11 个化合物。分别鉴定为(2E, 5E)-3, 5, 7-三甲基-2, 5-辛二烯酸(1)、不饱和脂肪酸酯混合物(2 4)、镰红菌素-3-甲醚(5)、脱水镰红菌素(6)、(22E)-5α, 8α-过氧化麦角甾-6, 22-二烯-3β-醇(7)、(22E)-5α, 8α-过氧化麦角甾-6, 9 (11), 22-三烯-3β-醇(8)、3β-羟基-胆甾-5-烯-7-酮(9)、6β-羟基-胆甾-4-烯-3-酮(10)和(22E)-胆甾-5, 22-二烯-3β-醇(11)。其中不饱和脂肪酸酯混合物(2 4)具有 QSI 活性,其他化合物无 QSI 活性。除 5 和 6 外,其他化合物均为首次从腐皮镰刀菌 F. solani 中发现。     

Isolation and characterization of AHL-degrading bacteria from fish and pond sediment

Quorum sensing (QS) disruption is considered as a potential alternative strategy to combat bacterial diseases in aquaculture. In this study, we isolated and identified bacteria degrading QS molecules from pond sediment and fish intestine. A total of 132 strains were obtained in the enrichment culture, of which two strains were identified as Enterobacter sp. f003 and Staphylococcus sp. sw120, being isolated from the fish intestine and pond sediment, respectively. We found that strains f003 and sw120 could degrade acyl-homoserine lactones (AHLs) and cause no hemolysis of sheep red blood cells. The AHL lactonase (aiiA) homologous gene in the two strains was detected in PCR amplification and the high-degrading activity to N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL) and AHLs secreted from pathogenic Aeromonas hydrophila was assessed. Meanwhile, the artificial infection of cyprinid Carassius auratus gibelio with intraperitoneal injection showed that the two strains were avirulent. Therefore, the obtained indigenous bacteria are candidate probiotics against pathogenic A. hydrophila in aquaculture.     

Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌多样性及细菌粗提物延缓秀丽隐杆线虫衰老活性研究*

在Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁生长海域采集2份珊瑚礁沉积物样品, 将样品预处理后采用6种分离培养基进行分离培养, 获得活性海洋细菌菌株, 通过PCR扩增和16s rRNA基因序列测定, 分析物种多样性, 并构建系统发育树。以模式生物秀丽隐杆线虫为模型考察菌株发酵提取物延缓衰老的作用。实验结果表明, 从4种样品中分离鉴定出22株细菌, 分别属于11目13科14属。16S rRNA基因序列相似性低于98.65%的细菌有2株, 疑似为潜在新种。GXIMD014 (Vibrio galatheae)和GXIMD112 (Kocuria kristinae)的500μg·mL^-1细菌粗提物具有延缓线虫衰老的活性, 能不同程度的延长线虫寿命, 提高线虫产卵量、运动能力、热激损伤能力、抗氧化损伤能力、体内酶活性以及改善虫体表皮形态。Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌具有较高的物种多样性, 蕴藏着丰富的微生物资源, 且部分细菌菌株具有延缓衰老的生物活性。     

哈维氏弧菌的生物学特性、流行病学及检测技术

哈维氏弧菌是1种革兰氏阴性、发光的海洋细菌,广泛分布于海洋环境中。它是最近10多年才被认识到的水产养殖动物的重要致病菌。文中综述哈维氏弧菌的生物学特性、流行病学、致病机制、密度感应系统、检测技术、疾病的防治及其应用。