地衣芽孢杆菌几丁质酶的生物信息学分析
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上海农业学报2001,17(3):92~96 Acta Agriculturae Shanghai 文章编号:1000-3924(2001)03-92-05产几丁质酶芽孢杆菌的筛选鉴定和酶活力测定顾真荣 马承铸(上海市农业科学院植物保护研究所,上海201106)韩长安(上海市农业技术推广服务中心,上海201103) 摘 要 从103份采自中国各地的土样中分离得到了312株芽孢杆菌,用平板透圈法筛选到3株产几丁质酶菌株G 1、G 2和G3。
经鉴定,G1为短芽孢杆菌(Bacillus brevis );G2为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis );G3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis )。
它们在几丁质平板上的透明圈直径以G1>G 3>G2为序,在以Schales '法测定壳聚糖酶活力时,其摇瓶发酵上清液的酶活力以G 3>G1>G2为序。
本文首次报道短芽孢杆菌产生几丁质酶和壳聚糖酶。
关键词 芽孢杆菌;几丁质酶;筛选;鉴定;测定中图分类号:Q 55;Q 939.124 文献标识码:A 几丁质又称甲壳素,是广泛分布于自然界的生物多聚物,每年都有上百亿吨的生物量产生,数量仅次于纤维素。
几丁质和几丁质酶的利用一直是生命科学中的重大课题,在环境保护、医学、化学和农业等方面具有重大的潜在应用价值[1,2]。
几丁质酶广泛存在于植物、动物和微生物中。
细菌的几丁质酶由于潜在的商业用途倍受人们关注,粘质沙雷氏菌(Serratia marc enscens )是人们长期来研究的热点[3]。
对环境和卫生方面安全的芽孢杆菌亦有较多的研究。
已报道能产几丁质酶的芽孢杆菌有环状芽孢杆菌(B .circulans )[4,5]、蜡状芽孢杆菌(B .cereus )[4]、地衣芽孢杆菌(B .licheniformis )[4]和枯草芽孢杆菌(B .subtilis )[4,6]。
几丁质酶基因对根际微生物群落结构与生态作用的影响微生物群落是土壤生态系统中最复杂的生态系统之一,包括许多种类的微生物,如细菌、真菌、古菌等。
这些微生物在土壤中发挥着重要的作用,如固定氮、分解有机物质、促进营养元素的循环等。
根际微生物群落是微生物群落中重要的组成部分,与植物生长和健康密切相关。
其中,几丁质酶是具有高度生物催化活性的酶类,对环境保护和农业生产具有重要的意义。
本文将从几丁质酶基因的角度探讨其对根际微生物群落结构与生态作用的影响。
几丁质酶基因是一类广泛存在于微生物中的酶基因,具有高度的生物学功能和生物催化作用。
这类酶可以分解几丁质,一种结构特殊的多糖物质,被广泛应用于食品、医药等领域。
然而,几丁质酶不仅仅是一种有价值的生物材料,还对土壤中的营养元素循环、微生物群落结构与功能等方面具有重要的影响。
几丁质酶基因在根际微生物群落中具有重要的功能。
研究发现,几丁质酶基因的存在可以促进根际微生物群落的多样性和稳定性。
一方面,几丁质酶可以分解几丁质等多糖类物质,将其转化为可被微生物利用的低分子营养物质。
另一方面,几丁质酶的活性会吸引一部分微生物群落中的优势菌株,进而形成稳定的微生物生态系统。
这种吸引力的机制与生物气味相关,这些生物气味可以被微生物识别并且感知,使得微生物能够在土壤中寻找到适合其生长和繁殖的环境。
除了稳定微生物群落外,几丁质酶基因还可以促进根际微生物群落的互惠共生效应。
互惠共生是指不同生物之间的相互作用,其中每一方都可以从中获得益处。
在根际微生物群落中,植物根系分泌物和微生物之间存在着复杂的互动关系。
这些根分泌物中含有多种有机和无机物质,可以为根际微生物群落提供生长和繁殖的基础。
几丁质酶基因的存在可以促进微生物吸附于植物根系表面,形成一层具有保护和降解能力的生物膜,有效地防止土壤侵蚀和水土流失等现象的发生。
此外,几丁质酶基因对根际微生物群落的生态保护和治理具有重要的意义。
根据研究发现,几丁质酶基因的存在可以阻止或减少有害微生物对植物生长的影响。
地衣芽孢杆菌的研究进展应用生物科学一班,卜亚平,01142102摘要:地衣芽孢杆菌在作用机理,饲料中应用,医药研究,环境污染防治研究,病虫害防治研究方面做一综述。
关键词:地衣芽孢杆菌,作用机理,饲料,医药,环境污染,病虫害防治。
地衣芽孢杆菌为中生芽孢的革兰氏阳性需氧菌,是芽孢杆菌中目前较具有应用潜力的菌种之一,具有调节动物微生态平衡,促进肠道有益菌生长,降低病原菌的数量,增加动物机体的抗病力,提高机体的免疫功能。
在自然界分布非常广泛, 生理特性丰富多样 , 是土壤和植物微生态优势种群之一。
它可产生多种抗生素, 包括脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类、氨基酸类、核酸类物质, 对多种动、植物及人类病原菌起到很好的抑制作用。
而且芽孢杆菌还具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性[ 1] 。
因此, 芽孢杆菌被广泛应用于医药、农药、食品、饲料加工、环境污染治理等各个行业。
本文就地衣芽孢杆菌在作用机理,饲料中应用,医药研究,环境污染防治研究,病虫害防治研究方面做一综述。
地衣芽孢杆菌( Bacillus licheniformis) 是芽孢杆菌中较具应用潜力的菌种之一。
近年来, 国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。
在医药、饲料加工、农药等行业 , 取得了较好的研究成果。
根据文献显示, 关于地衣芽孢杆菌的专利有: 用地衣芽孢杆菌生产生物农药的方法; 地衣芽孢杆菌新菌株及其微生态制剂; 地衣芽孢杆菌 T1 菌株的术, 改变地衣芽孢杆菌 NCIB8061 a- 淀粉酶的耐温性和耐酸性酶的性质等。
1地衣芽孢杆菌的生物学特性地衣芽孢杆菌是兼性厌氧菌,属于益生菌。
细胞形态排列呈杆状,单生,细胞内无聚PHB颗粒芽孢形态,产生近中生的椭圆形芽孢,孢囊稍膨大;在肉质培养基上菌落为扁平,边缘不整齐,白色,表面皱褶,24小时后菌落直径3mm,适生长温度大约为 50℃但也能在更高的温度下存活。
酶分泌的最适温度为37℃。
可能以孢子形式存在,从而抵抗恶劣的环境;在良好环境下,则可以生长态存在。
山西农业科学2021,49(4):420-424几丁质降解菌的分离鉴定与产酶条件探究王敏,辛二娜,王瑶,张天宝,郭继虎,杜慧玲(山西农业大学基础部,山西太谷030801)摘要:随着黄粉虫养殖规模的扩大,废弃物中含有大量的黄粉虫虫蜕,而虫蜕中含有不易降解的几丁质。
为缓解环境污染,实现黄粉虫养殖废弃物中虫蜕的资源化利用,以自然填埋黄粉虫虫蜕1a 的土壤为材料,采用透明圈法筛选几丁质降解菌(命名为Wn ),经16S rDNA 同源进化关系鉴定种属,最后通过单因素试验下的酶活性确定最优培养条件。
结果表明,Wn 为类芽孢杆菌属菌株,在以8g/L 的胶体几丁质为唯一碳源、装液量为1/3(50mL/150mL )、pH 值为7.5、温度为30℃的发酵培养液中,培养96h 时的酶活性最大,为0.155U/mL 。
研究结果可为黄粉虫废物利用和生物防治奠定基础。
关键词:黄粉虫虫蜕;透明圈法;几丁质降解菌;最优培养条件中图分类号:S154.3文献标识码:A文章编号:1002-2481(2021)04-0420-05Isolation and Identification of Chitin-Degrading Bacterium and Exploration ofthe Optimal Culture Conditions for Enzyme ProductionWANG Min ,XIN Erna ,WANG Yao ,ZHANG Tianbao ,GUO Jihu ,DU Huiling(Department of Foundation ,Shanxi Agricultural University ,Taigu 030801,China )Abstract :With the expansion of the breeding scale of Tenebrio molitor L.,there are a lot of Tenebrio molitor L.molts in the waste,and the molting contains chitin which is not easy to degrade.To alleviate the environmental pollution and realize the resource utilization of molting in Tenebrio molitor L.breeding waste,the chitin-degrading bacterium named Wn were isolated from the soil of natural landfill of Tenebrio molitor L.molts for one year by transparent circle method and identified by 16S rDNA homologous evolutionary relationship.The optimal culture conditions were determined by enzyme activity under single factor test.The results showed that Wn was Paenibacillus sp.strain.In the fermentation medium with 8g/L colloidal chitin as the sole carbon source,50mL of liquid volume,pH 7.5,30℃,the enzyme activity was the highest (0.155U /mL )at 96h of culture.The results laid a foundation for the utilization of Tenebrio molitor L.waste and biological control.Key words :Tenebrio molitor L.;transparent circle method;chitin-degrading bacterium;optimal culture conditions收稿日期:2021-01-15基金项目:山西省重点研发计划一般项目(201903D221050);山西省重点研发计划项目(201703D221025-3);山西省重点研发计划(重点)项目(201603D211202)作者简介:王敏(1995-),女,山西文水人,在读硕士,研究方向:生物化学与分子生物学。
地衣芽孢杆菌α-耐高温淀粉酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达潘风光;宋德群;任洪林;艾永兴;柳增善【期刊名称】《沈阳农业大学学报》【年(卷),期】2004(035)001【摘要】地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)是产生具有重要工业生产价值的耐高温α-淀粉酶(α-amylase)的优良菌株.在提取地衣芽孢杆菌基因组DNA基础上,通过PCR方法克隆了耐高温淀粉酶的全长基因1539bp,与pUCm-T载体连接转化入克隆菌DH5α中,经过酶切鉴定筛选出阳性的克隆菌,再提取质粒与表达载体pET-28a(+)酶切后连接转化入宿主菌DE3中,其阳性重组子在37℃1.0mmol·L-1 IPTG诱导下,α-淀粉酶的基因得到了较好的表达.表达产物经SDS-PAGE鉴定,确定表达蛋白的相对分子量为63000左右,与理论推导的分子量相一致.【总页数】3页(P42-44)【作者】潘风光;宋德群;任洪林;艾永兴;柳增善【作者单位】军需大学,军事兽医系,吉林,长春,130062;沈阳农业大学,辽宁,沈阳,110161;军需大学,军事兽医系,吉林,长春,130062;军需大学,军事兽医系,吉林,长春,130062;军需大学,军事兽医系,吉林,长春,130062【正文语种】中文【中图分类】S852.61+6【相关文献】1.地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的克隆、表达及其产物的分泌[J], 李金霞;蔡恒;路福平;杜连祥2.地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的克隆及表达 [J], 蔡恒;陈忠军;路福平;杜连祥3.地衣芽孢杆菌植酸酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达 [J], 张江;马立新4.地衣芽孢杆菌α-耐高温淀粉酶基因的克隆及原核表达 [J], 潘风光;任洪林;刘海学;柳增善5.地衣芽孢杆菌2709和6816碱性蛋白酶基因在大肠杆菌中的克隆、表达及序列分析 [J], 唐雪明;邵蔚蓝;沈微;王正祥;方惠英;诸葛健因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种简便易行的几丁质酶纯化法张新军;岳海梅;张伏军;范丽卿【摘要】传统的纯化微生物产几丁质酶的方法步骤繁琐、不易控制、得率较低。
经过实验探索得出一种较简单、快速、并可批量处理的几丁质酶纯化法。
将含有几丁质酶的发酵上清液与胶体几丁质混合后离心,几丁质酶随胶体几丁质沉降而与其他成分分离,用蒸馏水洗涤沉淀,再用蒸馏水重悬,放入30℃恒温箱温育72h,胶体几丁质被完全水解,从而得到纯几丁质酶。
此纯化方法条件温和,可保证纯化后的酶保持其生物活性。
SDS—PAGE检测及比色法对其纯度检测表明几丁质酶纯化回收率达到88.53%。
%Traditional purification of chitinase from the fermentation supernatant had some weaknesses such as complicated steps, difficult in controlling and low recovery ratio. Then we took experimental exploration and find a simple,fast and convenient method in the process of chitinase purification. This method may also be used in Batch processing. Detailed method is: fermentation supernatant which containing chitinase was first mixed with colloidal chitin, after centrifugation, the chitinase and the colloidal chitin precipitated and separated with other components in the supernatant. Then the precipitated was washed by distilled water for several times, the precipitate was then resuspended in distilled water and then sterilized at 30 ℃ for 72h. After the colloidal chitin was completely hydrolyzed, chitin enzyme was purified and abstracted. This method requires simple, mild purification conditions, ensuring the purified enzyme maintain its biological activity. SDS - PAGE and colorimetry detectingmethods indicated that the recovery rate of chitinase using this method can reach 88.53%.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2011(037)005【总页数】5页(P83-87)【关键词】几丁质酶;胶体几丁质;亲和吸附;离心;纯化【作者】张新军;岳海梅;张伏军;范丽卿【作者单位】西藏农牧学院高原生态研究所,西藏林芝860000;西藏农牧学院植物科学技术学院,西藏林芝860000;金思特科技有限公司,江苏南京210014;西藏农牧学院高原生态研究所,西藏林芝860000【正文语种】中文【中图分类】TS几丁质酶(Chitinase,EC3.2.1.14)是降解几丁质的水解酶,能够催化几丁质水解生成N-乙酰葡糖胺[1],广泛存在于自然界中,微生物、动物和植物都能产生[2-4]。
地衣芽孢杆菌H—1的鉴定及其产木聚糖酶性质的研究
刘巍;范树田
【期刊名称】《工业微生物》
【年(卷),期】1996(026)004
【摘要】本实验室分离到一株木聚糖酶高产菌,经形态、生理以及生化鉴定,确认为地衣芽孢杆菌,定名为H-1。
对H-1的胞外木聚糖酶进行初步的研究。
从碳源利用方面,认为H-1的木聚糖酶为组成型合成。
木聚糖和纤维二糖对它有诱导作用,而木糖和葡萄糖对酶的产生有阻抑作用。
对酶解产物分析表明,有小分子糖产生、但并非都是单糖。
H-1胞外木聚糖酶经60%硫酸铵沉淀,过DEAE-50柱,以及超过滤,得到了部分纯化酶。
该酶作用的
【总页数】5页(P11-15)
【作者】刘巍;范树田
【作者单位】中国科学院遗传研究所;中国科学院遗传研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ920.1
【相关文献】
1.一株产蛋白酶地衣芽孢杆菌的分离与鉴定 [J], 石笛;江洁芳;钟瑜;黄琼
2.地衣芽孢杆菌NK-27菌株β-甘露糖苷酶的产酶条件及粗酶性质 [J], 杨先芹;孙丹;杨文博;白钢
3.地衣芽孢杆菌HX-12-5的鉴定及中性蛋白酶性质的研究 [J], 王海丰;张义正
4.产木聚糖酶芽孢杆菌的筛选鉴定及肉兔饲喂效果研究 [J], 杨佳蕾;张学雯;李术娜
5.一株产木聚糖酶的黑曲霉固态发酵产酶性质的研究 [J], 程显好;刘鹏;隋晓春;张友军;崔岩;侯永勤;袁建国
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环状芽孢杆菌几丁质酶基因序列分析、表达和生物活性测定王焰玲;王海燕;秦敏;张义正【期刊名称】《微生物学报》【年(卷),期】2002(042)005【摘要】@@ 真菌病害一直是影响作物的主要病害之一,每年造成巨大经济损失。
几丁质酶可水解许多病原真菌细胞壁所含有的主要成分—几丁质,是研究得最多的抗真菌蛋白质。
许多几丁质酶基因已从微生物中克隆到,芽孢杆菌是一类重要的几丁质酶产生菌。
【总页数】4页(P616-619)【作者】王焰玲;王海燕;秦敏;张义正【作者单位】四川大学生命科学学院,四川省分子生物学与生物技术重点实验室,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川省分子生物学与生物技术重点实验室,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川省分子生物学与生物技术重点实验室,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川省分子生物学与生物技术重点实验室,成都,610064【正文语种】中文【中图分类】Q786【相关文献】1.苏云金芽孢杆菌几丁质酶基因chiA在枯草芽孢杆菌中的分泌表达 [J], 宋光明;沈微;孙金凤;饶志明;方慧英;诸葛健;诸葛斌2.苏云金芽孢杆菌几丁质酶基因的克隆及诱导表达 [J], 蔡亚君;袁志明;胡晓敏;蔡全信3.枯草芽孢杆菌XF-1中脱乙酰几丁质酶在大肠杆菌中的表达及其抑茵活性 [J], 赵静;熊国如;王志远;毛自朝;吴毅歆;何月秋4.枯草芽孢杆菌XF-1中脱乙酰几丁质酶在大肠杆菌中的表达及其抑茵活性 [J], 赵静;熊国如;王志远;毛自朝;吴毅歆;何月秋5.苏云金芽孢杆菌几丁质酶Chi73的特性及生物活性研究 [J], 刘佳;宋萍;张杰;南宫自艳;王勤英因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
微生物对土壤的作用一、微生物为农作物提供关键营养微生物分解动植物残体,直到将其分解为无机物,然后这些无机物又重新被植物体所吸收利用。
但是科学研究发现,微生物分解有机物的生命活动过程中产生了很多有机小分子,这些有机小分子可以直接被作物吸收利用,对于植物的生长起到了关键作用。
例如单糖、果糖、葡萄糖、有机酸、氨基酸、酰胺、含磷有机物(嘌呤类)、嘧啶、核苷酸等,这些有机小分子是高级营养,就像母乳对于婴儿一样,对农作物很重要,直接可以吸收利用,起到保证作物健康、加快生长、提前成熟、提高产量等作用。
微生物的代谢产物如各种维生素、植物激素(生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸)等也均是有机小分子,它们对于农作物的各种生长发育过程发挥着重要的促进和调节作用。
如硅酸盐细菌可以分泌促进植物生长的赤霉素、生长素和其他活性物质;固氮菌可以分泌维生素B1、维生素B2、维生素B12等多种维生素,这些生长刺激素对作物的生长发育有一定的调节和促进作用。
有些微生物还能分泌抗生素、几丁质酶等有机小分子,它们能够抑制病虫害,保护农作物。
二、有益微生物是农作物的卫士,协助抵抗病虫侵害科学研究发现,附着在农作物的根、茎、叶表面及其体内,一起生活的微生物有1000种以上,这些微生物绝大部分无害,其中很多对农作物有益,极少数微生物是病原菌,否则大自然将不堪设想。
农作物能够与很多有益菌建立协作共生的关系。
还是以菌根真菌举例,这些真菌与农作物形成共生关系,根系分泌物为其提供部分营养,真菌在作物根系表面生成一层菌膜,很坚韧,这保护了根系免遭病原菌侵染,真菌的分支很长,可以吸收更多营养与根系分享。
正常情况下,健康的农作物处于有益菌占据主导地位的微生物环境下,有益菌通过竞争食物限制病原菌的生长,有些有益菌的分泌物可以直接抑制甚至杀灭病原菌,比如大名鼎鼎的青霉菌分泌的青霉素。
大自然多么神奇啊!只有在特定的条件下,病原菌才会侵染泛滥,尤其是当农作物生存在恶劣的土壤环境时,根系发育不良,整体不健康,微生物平衡被破坏,这时最容易受到侵染。