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短短芽孢杆菌XDH的鉴定及其抗菌物质的分离、纯化与部分性质研究
作 者: 薛东红
导 师: 刘训理
学 校: 山东农业大学
专 业: 特种经济动物饲养
关键词: 短短芽孢杆菌 鉴定 抗菌物质 分离 纯化
分类号: Q93-33
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
a’311菌株是本实验室从泰山土壤分离获得的一株拮抗细菌。该菌株对多种动、植物病原细菌和真菌如:大肠杆菌、鸡巴氏杆菌、金黄葡萄球菌、黑胸败血病菌、棉花枯萎病菌、黄瓜枯萎病菌、茶轮斑病菌等有较强拮抗作用,该菌株抑菌谱广,菌株发酵性状优异,发酵液性质稳定,显示了诱人的开发前景。本文通过菌体形态特征观察、生理生化指标测定和16S rDNA序列分析,对该菌株进行了鉴定。选择了适合该菌株的发酵条件,并通过硫酸铵沉淀、Sephadex G-50柱层析、高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)分析,对抗菌物质进行了分离纯化,并研究了其部分性质。主要内容如下:1通过菌体形态特征观察、生理生化指标测定、16S rDNA序列及其系统进化树分析,鉴定a’311菌株为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis),命名为短短芽孢杆菌XDH。该菌株的16S rDNA序列已在美国Genbank注册,登录号为DQ279738。2筛选到一个适合该菌株的发酵条件。培养基配方:葡萄糖16g,可溶性淀粉2.5g,蛋白胨10g,黄豆饼粉26g,玉米浆1.0g,NaCl7.5g,(NH4)2SO4 4.0g,蒸馏水1000mL。30℃,200rpm,装液量50mL/250mL,摇瓶振荡培养48h。3发酵液经40%饱和度硫酸铵盐析和Sephadex G-50柱层析,可将有效物质与其他组分进行粗分离。以乙腈-0.1%TFA水溶液和甲醇-0.4%乙酸水溶液为流动相,选择合适的HPLC条件,确定最佳HPLC条件为甲醇:0.4%乙酸(28:72,v/v),色谱柱Kromasil C18柱(250×4.6mm,5μm),流速1.0mL/min,柱温30℃,270nm检测。HPLC分析结果表明,得到至少A、B两个有效组分,其保留时间分别是6.225min和10.899min,这使得抗菌物质的分离纯化更进一步。质谱分析表明,A、B两组分的分子量分别是218和392。4抗菌物质粗品在水、甲醇、乙醇中溶解度较大,丙酮和乙醚中次之,在氯仿和苯中不溶解;茚三酮反应为阴性;耐高温;对酸敏感;对蛋白酶和紫外线照射不敏感;在270nm和220nm附近有最大紫外吸收。5该菌株抑菌谱广,对多种病原细菌和真菌有拮抗作用。其中,抗菌
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全文目录
中文摘要 9-11 英文摘要 11-13 英文缩略表 13-14 1 前言 14-22 1.1 细菌的分类鉴定 14-15 1.1.1 16SrRNA 的概念 14-15 1.1.2 16SrRNA 序列分析在细菌鉴定中的应用 15 1.2 短芽孢杆菌及其产生的活性物质 15-18 1.2.1 短芽孢杆菌属 15-16 1.2.2 短芽孢杆菌产生的活性物质 16-18 1.2.2.1 几丁质酶 16-17 1.2.2.2 短杆菌肽 17-18 1.3 色谱技术在物质分离纯化的应用 18-20 1.3.1 凝胶色谱在物质分离纯化中的应用 18-19 1.3.2 高效液相色谱(HPLC)在物质分离纯化中的应用 19-20 1.4 质谱(MS)分析在物质结构鉴定中的应用 20-21 1.5 本研究的目的意义 21-22 2 材料与方法 22-38 2.1 材料 22-25 2.1.1 供试菌株 22 2.1.2 培养基 22 2.1.2.1 固体培养基 22 2.1.2.2 摇瓶发酵培养基 22 2.1.2.3 发酵种子培养基 22 2.1.3 病原菌 22-23 2.1.4 引物 23 2.1.5 主要软件 23 2.1.6 主要药品试剂 23-24 2.1.7 主要仪器 24-25 2.2 方法 25-38 2.2.1 a’311 菌体形态观察及生理生化指标测定 25-28 2.2.1.1 菌落及菌体形态观察 25 2.2.1.2 葡萄糖氧化发酵试验 25 2.2.1.3 需氧性测定试验 25 2.2.1.4 柠檬酸盐利用试验 25-26 2.2.1.5 硝酸盐还原试验 26 2.2.1.6 接触酶试验 26 2.2.1.7 V-P 试验 26 2.2.1.8 酪朊水解试验 26-27 2.2.1.9 淀粉水解试验 27 2.2.1.10 明胶液化试验 27 2.2.1.11 酪氨酸水解试验 27 2.2.1.12 M.R.试验 27 2.2.1.13 糖醇类发酵试验 27-28 2.2.2 a’311菌株16S rDNA序列分析 28-30 2.2.2.1 DNA 提取 28 2.2.2.2 16S rDNA片段扩增 28-29 2.2.2.3 DNA 纯化 29 2.2.2.4 质粒载体与目的DNA连接 29 2.2.2.5 感受态细胞制备 29 2.2.2.6 转化 29-30 2.2.2.7 重组质粒鉴定 30 2.2.2.8 测序 30 2.2.2.9 16S rDNA序列分析 30 2.2.3 a’311 菌株的发酵 30-32 2.2.3.1 指示菌生长曲线测定 30-31 2.2.3.2 发酵液效价测定 31-32 2.2.3.3 发酵培养基选择 32 2.2.3.4 发酵时间选择 32 2.2.4 a’311 菌株抗菌物质的分离纯化 32-34 2.2.4.1 硫酸铵盐析 32 2.2.4.2 Sephadex G-100 柱层析 32-33 2.2.4.3 Sephadex G-50 柱层析 33 2.2.4.4 分析高效液相色谱 33 2.2.4.5 制备高效液相色谱 33-34 2.2.5 抗菌物质的性质研究 34-38 2.2.5.1 溶解性 34 2.2.5.2 紫外吸收 34 2.2.5.3 茚三酮反应 34 2.2.5.4 捷克八溶剂系统纸层析 34-35 2.2.5.5 质谱分析 35 2.2.5.6 蛋白酶对抗菌物质活性影响 35 2.2.5.7 温度对抗菌物质活性影响 35-36 2.2.5.8 pH 对抗菌物质活性影响 36 2.2.5.9 紫外线对抗菌物质活性影响 36 2.2.5.10 抑菌谱测定 36 2.2.5.11 抗菌物质对病原细菌MIC和MBC的测定 36-38 3 结果与分析 38-64 3.1 a’311菌株鉴定结果 38-42 3.1.1 菌体形态及生理生化指标测定结果 38-40 3.1.2 165 rDNA 序列及其系统进化树 40-42 3.2 a’311 菌株发酵结果 42-46 3.2.1 指示菌的生长曲线 42 3.2.2 发酵液的效价测定标准曲线 42-44 3.2.3 发酵培养基 44-45 3.2.4 发酵时间 45-46 3.3 a’311菌株抗菌物质的分离纯化结果 46-54 3.3.1 硫酸铵盐析结果 46 3.3.2 SephadexG-100 柱层析结果 46-47 3.3.3 SephadexG-50 柱层析结果 47-48 3.3.4 高效液相色谱(HPLC)分析结果 48-52 3.3.5 高效液相色谱(HPLC)制备结果 52-54 3.4 抗菌物质的性质研究结果 54-64 3.4.1 溶解性 54-55 3.4.2 紫外吸收 55 3.4.3 茚三酮反应 55-56 3.4.4 捷克八溶剂系统纸层析结果 56 3.4.5 质谱分析结果 56-59 3.4.6 蛋白酶对抗菌物质活性的影响 59 3.4.7 温度对抗菌物质活性的影响 59-60 3.4.8 pH 对抗菌物质活性的影响 60-61 3.4.9 紫外照射对抗菌物质活性的影响 61-62 3.4.10 抑菌谱 62 3.4.11 抗菌物质对病原细菌MIC 和MBC 62-64 4 讨论 64-67 4.1 关于a’311 菌株的鉴定 64 4.2 关于a’311 菌株的发酵 64-65 4.3 关于a’311 抗菌物的分离纯化 65 4.4 关于a’311 抗菌物质的性质研究 65-66 4.5 关于a’311 抗菌物质的结构解析 66 4.6 关于a’311 抗菌物质的应用 66-67 5 结论 67-69 参考文献 69-78 附录 78-79 致谢 79-80 硕士期间发表的论文 80
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中图分类: > 生物科学 > 微生物学 > 微生物研究与微生物实验 > 微生物学技术与微生物学实验
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