芽孢杆菌中新型非核糖体肽类抗菌活性物质的分离纯化、初步鉴定及性质研究

来源 :烟台大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ayhui2046
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近年来由于耐药细菌的产生和广泛传播,对人类的健康和动物疾病的防治产生巨大威胁,新型抗生素的开发愈发重要。本研究对细菌次级代谢产物进行筛选,从芽孢杆菌中分离出两种能有效拮抗耐药细菌的新型抗菌物质,对其所产抗菌物质结构进行初步鉴定并分析其生物学特性,为细菌耐药性的预防与控制领域提供一定的参考依据。本研究选取烟台近海土壤和海洋生物,通过平板培养法培养并分离其中细菌,共分离纯化得到约355株细菌,得到两株可产脂肽类抗生素的细菌,抑菌试验表明其中一株细菌对金黄色葡萄球菌及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA T144具备高效抑制作用,另一株细菌对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA T144、大肠杆菌和耐多粘菌素和碳青霉烯大肠杆菌E.coli B2(blaNDM-5+mcr-1)均具备高效抑制作用。经过筛选得到的两株有活性的细菌,通过提取基因组、进行PCR扩增产物测序比对和构建系统发育树,鉴定发现两株活性菌均属于解淀粉酶芽孢杆菌种,并将其命名为Bacillus amyloliquefaciens 9-14和Bacillus amyloliquefaciens E14-2(以下简称活性菌9-14和活性菌E14-2)。将活性菌分别在BHI肉汤液体培养基中进行摇菌培养,每隔一小时取活性菌培养液测定在波长为600 nm的紫外吸收值,绘制细菌在24 h内的生长曲线,判定细菌生长的平台期,发现活性菌9-14在生长20 h,活性菌E14-2在生长22 h后为分泌活性代谢产物的最佳生长时期。使用乙酸乙酯对细菌的次级代谢产物进行萃取,抑菌试验表明次级代谢产物对MRSA T144和E.coli B2均有明显的抑制作用。为得到较为纯粹的抗菌物质,将细菌的代谢产物进行分离与纯化,通过凝胶层析和制备液相色谱进行纯化,通过质谱对纯化后的抗菌活性物质进行初步的结构分析,发现其是由氨基酸链组成的环状脂肽,都属于伊枯草菌素的衍生物。本文还研究了活性菌9-14和活性菌E14-2的代谢产物的生物学特性及其抑菌谱,试验发现活性菌9-14和活性菌E14-2的代谢产物的热稳定性较好,均耐酸碱,活性菌9-14的抗菌物质在经酶处理后活性没有明显变化,比较稳定。而活性菌E14-2与胰蛋白酶和蛋白酶K混合处理后,抗菌活性没有明显变化,与胃蛋白酶和木瓜蛋白酶作用后完全失去抑菌活性。在抑菌谱的测定时,发现两种抗菌物质都对试验所用革兰氏阳性菌有一定的抑制作用,活性菌9-14的抗菌物质对革兰氏阴性菌不具备活性,活性菌E14-2对大肠杆菌和绿脓杆菌具备抑菌活性,但对其他革兰氏阴性菌则不具备活性,两株菌对芽孢杆菌均不具备活性。
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