黄翅大白蚁肠道微生物的分离及链霉菌GM5抑菌活性物质的鉴定

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:e56urty
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
黄翅大白蚁(Macrotemes barneyi)是一类广泛分布于中国南方地区的培菌白蚁,在菌圃中专一性培育鸡枞菌。自然环境下,培菌白蚁与菌圃会受到多种拮抗真菌(如炭角菌)的威胁。培菌白蚁体内的共生微生物可能会产生多种活性代谢产物来帮助白蚁抵制体外真菌的侵染。
  为了了解黄翅大白蚁肠道微生物在抵御菌圃和白蚁拮抗菌中发挥的作用,探究培菌白蚁肠道微生物的抗菌活性,本文以黄翅大白蚁为研究材料,对肠道菌株进行了分离鉴定和活性检测,最终筛选获得一株强抗菌活性菌株GM5,并对其进行基因组测序、活性化合物的分离纯化及生物合成基因簇预测分析。
  首先,以白蚁肠道组织为样品,在培养基上筛选菌株并检测获得菌株的抑菌活性。最终筛选发现共有35株菌对炭角菌或大肠杆菌具有抑菌活性。对其中33株进行了分子鉴定,有19株属于链霉菌,另外有3株为潜在的新型菌株。最终,通过多相分类学鉴定获得了一株白蚁肠道潜在链霉菌新菌株StreptomyceshengyangensisHF5。这一研究加深了对培菌白蚁肠道抗菌活性微生物的认识,并为发掘新型抗菌活性化合物提供了菌株资源。
  进而,通过对分离获得的放线菌进行抗菌活性的筛选,本文筛选获得一株对炭角菌和大肠杆菌均具有强活性的菌株GM5。对其进行形态学观察、分子生物学鉴定,由于菌株GM5培养上清对多株细菌及真菌具有良好的抑菌活性。我们对菌株GM5进行了培养时间的摸索,获得了最佳的液体发酵条件,利用大孔树脂吸附发酵液上清提取获得活性粗提物,结合柱层析、HPLC及半制备HPLC、TLC层析等方法分离纯化目的活性化合物。并对获得的化合物利用高分辨质谱、核磁共振等方法尝试解析鉴定化合物的结构。
  最后,利用三代测序技术对菌株GM5进行全基因组测序,利用antiSMASH对基因组序列进行分析,预测可能编码次级代谢产物的生物合成基因簇。菌株GM5含有33个次级代谢产物基因簇,预测其可能产生包括聚酮合酶、非核糖体肽、萜类和四氢嘧啶等14类天然产物。结合质谱分子量鉴定与基因簇预测,推测GM5菌株产生的抗菌化合物为放线菌素D类化合物。
  本文以培菌白蚁-黄翅大白蚁为研究材料,从肠道中分离鉴定出33株具有抑菌活性的菌株。并鉴定了一株潜在的白蚁肠道来源新菌株链霉菌HF5。通过对筛选得到的高活性菌株链霉菌GM5进行全基因组的测序,结合次级代谢产物的基因簇预测分析和目标活性化合物进行纯化及结构解析,最终推测活性化合物为放线菌素D类化合物。通过上述研究表明,黄翅大白蚁肠道中存在多种具有抑菌作用的微生物,这一研究加深了我们对培菌白蚁肠道抗菌活性微生物的认识,显示了肠道微生物及其代谢物质在培菌白蚁与菌圃拮抗真菌共生关系中发挥的潜在保护作用,为后续揭示白蚁肠道微生物的生态学意义及分子机制奠定了基础,并为发掘新型抗菌活性化合物提供了菌株资源。
其他文献
二甲基硫(dimethysulfide,DMS)是海洋中最丰富的挥发硫形态,在推动全球硫循环和可能影响气候方面发挥重要作用。它是排放到大气中的最丰富的天然硫化物,海洋向大气中转移的硫(以DMS的形式)约为每年13-37Tg。DMS排放不仅平衡全球硫收支,而且可能通过其在大气中的氧化产物影响地球气候。DMS的前体主要是二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP
学位
谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)具有底物谱广、易于培养等优势,被广泛应用于L-谷氨酸、L-赖氨酸等多种氨基酸的工业化生产。本论文旨在通过对C.glutamicum标准菌株ATCC13032及一株L-赖氨酸高产突变菌株中部分中心代谢关键酶进行系统的动力学表征,确定胞内代谢物的抑制类型与抑制常数,为构建酶约束的C.glutamicum基因组规模代谢网络模型,通过反向
海洋蕴含具有复杂多样生理代谢特征的微生物资源,其具有极为重要的生态意义和巨大的应用潜力。然而受分离培养方法的限制,90%的海洋微生物无法获得培养。高通量极限稀释培养法可提高海洋微生物的可培养性,获得更具多样性及代表性的海洋微生物菌株资源,以深入研究其生理特性及生态作用。  近年来,青岛附近海域浒苔时常爆发,造成生态灾害,但浒苔生长迅速,也是一种丰富的海洋生物质资源。挖掘浒苔纤维素降解酶类,开发新型
学位
禽腺病毒血清四型(FAdV-4)是肝炎-心包积水综合征(HPS)的主要病原,HPS引起感染鸡心包积水和肝脏坏死,具有发病率高、无季节性、死亡率高的特点,近年来在我国多省均有报道,且感染率逐年上升。因此研究FAdV-4的基因功能、致病机制和减毒机理,为构建更安全有效的禽腺病毒载体疫苗奠定基础具有现实意义。本研究以2015年分离得到的FAdV-4高致病性毒株CH/HNJZ/2015为亲本株,构建了在其
学位
CENP-B定位于CENPs复合体中心结构域,与着丝粒的异染色质结合。CENP-B异常表达时,着丝粒结构会松懈,这是由于有序的DNA和蛋白质组成的复合结构无法正常组装造成的,从而出现了染色体分离异常和基因组失稳现象的增加。与染色质结合的CENP-B也主要以α-N端三甲基化形式存在。研究表明,CENP-B的N端甲基化能够提高CENP-B DNA结合结构域与着丝粒DNA上的17bp长度的DNA结合域的
学位
尼古丁是烟草合成的一种生物碱,是一种有毒N-杂环类化合物。烟草加工过程会产生大量废弃物,因含较多尼古丁,对环境和人类健康造成威胁。使用绿色高效的手段降解尼古丁是处理这种废弃物的重点,现在多使用传统的物理化学方法处理,容易引起对环境的二次污染,微生物法降解尼古丁因其绿色和可持续性成为现在研究的主要方向。经过多年的研究,微生物降解尼古丁的机制被逐渐研究清楚。本实验室前期分离筛选出了一株Agrobact
学位
D-塔格糖甜度高、能量低,具有抗龋齿、改善肠道菌群、预防结肠癌、治疗Ⅱ型糖尿病等诸多益生作用,作为一种新型甜味剂和药物辅料广泛应用于食品、药品等领域。目前D-塔格糖生产主要有化学合成法和生物催化法,其中生物催化法因其副产物少、产物易于提纯等优点,成为目前的研究热点。L-阿拉伯糖异构酶(L-arabinose isomerase,L-AI)是生物催化法中最常用的酶,该酶可将L-阿拉伯糖转化为L-核酮
学位
微生物天然产物是小分子药物的重要来源。尽管基因组研究表明微生物的次级代谢潜力巨大,但是大量未知基因簇在常规培养条件下处于“沉默”或低表达状态。因此,如何高效激活这些“沉默”基因簇是天然产物研究的热点方向之一。前期,本课题组分离获得了一系列含有AHBA(3-氨基-5羟基苯甲酸)合酶基因的放线菌资源,本论文围绕其中四株放线菌开展了基因组挖掘工作。  前期,课题组已从链霉菌LZ35中鉴定了16种类型共8
学位
藻类种类繁多,是海洋环境中主要的生产者。藻类附生微生物与藻类之间存在着复杂的相互关系,研究藻类附生菌的多样性有利于了解藻类附生微生物与藻类之间的相互关系及其作用机制。青岛近海岸浒苔资源丰富,目前未得到充分的利用,研究浒苔多糖降解酶将促进浒苔资源的开发利用。本论文首先对自青岛和威海近海采集多种大型藻类样品中分离藻类附生细菌,并对分离的藻类附生细菌进行了多样性分析。其次对分离到的两株新型藻类附生菌进行
电化学传感器技术具有成本较低、操作简便、易于携带、灵敏度较高、响应时间短等优势,逐渐成为医疗检测、污染物检测、食品安全检测等领域的研究热点之一。在电化学传感器中,识别元件主要发挥特异性识别底物的作用,决定了电化学传感器的灵敏度和选择性。目前有较多利用电化学传感器技术检测人体中重要化合物的研究,但是由于人体体液成分较为复杂,干扰物较多,使得电化学传感器技术在医疗检测领域的应用受到了限制。因此,在保证