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近年来，开发抗菌性强、安全无毒和性能稳定的天然抗菌物质已成为科学研究的一个热点，枯草芽胞杆菌(Bacillu subtilis)是一类嗜温、好氧或兼性厌氧、能够产生内生胞子的革兰氏阳性杆状细菌，它能产生多种抗菌物质，包括脂肽类、磷脂类、蛋白类、多烯类等等，这些抗菌物质能抑制真菌、细菌、病毒和菌原体等的正常生长，具有较广泛的实际应用。
本实验从堆肥里分离得到一株对革兰氏阳性和阴性均有较强抗菌活性的Bacillussubtilis nja-9，本研究旨在通过理化方法诱变此菌株，得到一株活性高且稳定性好的菌株，进而对其所产生抗菌物质进行分离纯化和稳定性研究，并通过MS、IR和UV等技术手段鉴定抗菌物质的结构。本文主要研究结果如下:
1.Bacillus subtilis nja-9理化诱变研究:通过测定枯草芽孢杆菌nja-9生长曲线和产抗菌物质的动态曲线，确定其发酵时间是24 h;采用亚硝基胍、甲基磺酸乙酯、氯化锂和低能氮离子束注入同时对其进行诱变，其中亚硝基胍、甲基磺酸乙酯、氯化锂诱变最佳浓度分别是0.25 mg/mL、0.6 mol/mL、4％，在10 kev能量下，低能氮离子注入时间10 s。经过多次筛选，从1250株菌中得到一株其抑菌活性较高且遗传稳定性好的诱变菌N133，其抗菌物质对荧光假单胞菌的抑菌圈直径是23.23mm，较野生菌株提高了6.9％，故作为后续实验的出发菌株;通过测定不同培养基发酵的抑菌效果，选择LB作为下一步实验的发酵培养基。
2.Bacillus subtilis N133产抗菌物质分离纯化及性质研究:将酸沉、有机溶剂萃取和乙醇沉淀三种粗提取方法进行比较，最终采用酸沉作为粗提取的手段;通过Sephadex LH-20层析的方法纯化甲醇粗提液，得到一组活性成分，初步判定是Surfactin同系物;研究N133甲醇粗提液的稳定性，结果显示该抗菌物质在酸性条件下稳定，随pH上升其活性有所下降;在100℃处理2h后其抑菌圈出现显著的减小，120℃处理20 min后抑菌圈直径与对照相比减小了25.55％左右，热稳定性较好;在紫外照射下活性稳定。
3.Bacillus subtilis N133产抗菌物质结构鉴定:将甲醇粗提液全波长扫描，最大紫外吸收波长是210nm，则将210nm作为HPLC和LC-MS的检测波长;通过LC-MS，得到一组分子量分别是994 Da、1008 Da、1022 Da和1036 Da，并且与Surfactin标品的HPLC图谱对比，断定N133抗菌物质中含有Surfactin同系物;另外，通过采用酸沉、甲醇提取、半制备型HPLC收集等一系列分离纯化步骤，从N133的发酵液中成功分离得到另一种广谱抗菌物质，全波长扫描结果显示该抗菌物质含有氨基酸基团;MALDI-MS实验确定该抗菌物质的分子量时3401 Da，已报道的SubtilosinA的分子量一致;IR结果显示该物质是一类由C、H、O、N组成的物质，且含有-CH3、-CH2、-CO-NH-和苯环等基团，MS/MS结果表明该物质在在碰撞诱导解离(CID)下包含得到的MS/MS离子峰有m/z3022.197、2447.522、2245.937、1507.724、1049.769、765.244、262.053等若干离子碎片峰，确定活性峰3是SubtilosinA。以相同浓度的Nisin标品为对照，测定了SubtilosinA的抑菌谱，表明SubtilosinA比Nisin具有更好的抑菌活性，其中，对荧光假单胞菌、绿脓杆菌、藤黄微球菌、短小芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌具有很强的抑菌活性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用次之。