解淀粉芽孢桿菌

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生防菌解淀粉芽孢桿菌研究進(jìn)展吳一晶，林藝芬，林河通，等（包裝與食品機(jī)械，2012，30（6）:49-52）解淀粉芽孢桿菌(Bacillusamyloliquefaciens)，屬于芽孢桿菌屬(Bacillussp.)，是一種具有廣譜抑菌活性的細(xì)菌，具有較強(qiáng)的次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)生能力，能產(chǎn)生多種抑菌物質(zhì)。1解淀粉芽孢桿菌生物學(xué)特性解淀粉芽孢桿菌，需氧，革蘭氏染色陽性，呈短桿狀(0.7~0.9μm×1.8~3.0μm)，具有運動性，中生橢圓形孢子。硝酸鹽還原陽性，接觸酶陽性，水解淀粉，液化明膠，吲哚試驗陰性，V-P反應(yīng)陰性，甲基紅反應(yīng)陰性。Luria-Bertani液體培養(yǎng)基中形成菌膜，在固體培養(yǎng)基上菌落呈淡黃色，不透明，表面粗糙，邊緣不規(guī)則。解淀粉芽孢桿菌抑菌物質(zhì)的提取、分離方法主要有大孔樹脂法、酸堿沉淀法、硫酸銨沉淀法、色譜法等。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，解淀粉芽孢桿菌的抑菌物質(zhì)主要是抑菌蛋白、脂肽類物質(zhì)和聚酮化合物等。1抑菌蛋白張寶俊等采用鹽酸沉淀法提取解淀粉芽孢桿菌LP-5發(fā)酵液的抗菌粗蛋白，并用DEAE-52離子交換層析和SephadexG-100凝膠層析進(jìn)行純化，得到一種等電點為6.33、分子量為20.3kD的抗菌蛋白。劉俏等采用截留分子量為70000的雙酚A型聚砜中空纖維膜超濾提取解淀粉芽孢桿菌活性蛋白。2脂肽類物質(zhì)信珊珊等利用紅外吸收光譜法對解淀粉芽孢桿菌WH1產(chǎn)抗菌活性物質(zhì)進(jìn)行了鑒定，推測其抗菌物質(zhì)為Surfactin類脂肽。Caldeira等利用LC-ESI-MS和抗真菌試驗相結(jié)合的方法，發(fā)現(xiàn)解淀粉芽孢桿菌CCMI1051的抗菌物質(zhì)為具有抗真菌活性的Iturin和Surfactin，其分子量為1000~1100Da。Yu等應(yīng)用FABMS/MSCID分析表明，具有抑制立枯絲核菌(Rhizoctoniasolani)的解淀粉芽孢桿菌B94的有效成分為3種IturinA的同分異構(gòu)體。Rao等應(yīng)用HPLC和MEKC方法研究了解淀粉芽孢桿菌B128的抑菌成分，結(jié)果表明其抑菌成分為IturinA，且應(yīng)用RP-HPLC能很好地分離出IturinA的同分異構(gòu)體。鄧建良等通過PCR技術(shù)探索脂肽抗生素合成酶的相關(guān)基因，利用酸沉淀法制備活性粗提物，最后通過HPLC-ESI-MS和MALDI-TOF-MS對抗菌粗體液中活性物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析，發(fā)現(xiàn)其抑菌成分主要是C14-FengycinA、C16-FengycinA、C17-FengycinA、C17-FengycinB和C16-IturinA等5種脂肽抗生素。Chen等利用酸沉降法得到抑菌粗提物，再通過生物活性制導(dǎo)分餾、真空閃蒸色譜法、半制備型高效液相色譜純化，最后利用 Q-TOF-MS分析表明其抑菌成分為C16-Fengy-cinA及一種新的6-AbuFengycin。3聚酮化合物聚酮化合物也是解淀粉芽孢桿菌重要的一類抑菌物質(zhì)。有關(guān)學(xué)者從分子水平上對解淀粉芽孢桿菌抑菌相關(guān)基因進(jìn)行了研究。Chen等分析了解淀粉芽孢桿菌FZB42全基因組序列，揭示了FZB42含有可編碼具抗菌作用的聚酮化合物的基因mln，bae及dfn。解淀粉芽孢桿菌具有較廣的抑菌譜，對多種果蔬采后病原菌具有抑制作用，是一種新型保鮮技術(shù)，它具無污染、不產(chǎn)生抗藥性、有利于人體安全等優(yōu)點，有較好的發(fā)展前景。一般認(rèn)為解淀粉芽孢桿菌的抑菌機(jī)理有如下幾個觀點:(1)產(chǎn)生抑菌物質(zhì)。解淀粉芽孢桿菌主要通過產(chǎn)生對病原菌菌絲生長具有抑制作用的物質(zhì)來達(dá)到保鮮的作用。(2)誘導(dǎo)抗病性。應(yīng)用拮抗微生物處理果實，可導(dǎo)致寄主產(chǎn)生形態(tài)學(xué)上的改變，同時引發(fā)生理生化變化，進(jìn)而引起寄主植物蛋白組和抗病相關(guān)基因表達(dá)水平的變化等。(3)與病原菌競爭生存空間與營養(yǎng)物質(zhì)。(4)與病原菌直接作用。除了產(chǎn)生抗菌素等次級代謝產(chǎn)物外，拮抗菌還會產(chǎn)生一系列對病原菌抑制起到重要作用的胞外水解酶。此外，有些拮抗菌會在病原菌菌絲上定殖，促使菌絲裂解。解淀粉芽孢桿菌（Bacillusamyloliquefaciens）的研究進(jìn)展車曉曦，李校堃北京農(nóng)業(yè)2010年1月7-10解淀粉芽孢桿菌發(fā)酵條件與培養(yǎng)基配方優(yōu)化的研究最終確定關(guān)鍵因子為葡萄糖、L-谷氨酸鈉、轉(zhuǎn)速和溫度。最佳組合為葡萄糖42.00g/L、L-谷氨酸鈉14.00g/L、溫度27℃、轉(zhuǎn)速200r/min。培養(yǎng)基組分與發(fā)酵條件如下：蔗糖為0.25%、黃豆粕粉為1.50%、MgCL2為0.01%、MnSO4為0.01%、種齡12.00h、接種量4.00%、裝瓶量100mL/250mL、培養(yǎng)基初始pH8.0、搖床轉(zhuǎn)速200r/min和37℃發(fā)酵培養(yǎng)48.00h。芽孢生成率93.83%，相應(yīng)的細(xì)菌數(shù)為2.28×108cfu/mL。解淀粉芽孢桿菌防治果蔬采后病害研究進(jìn)展洪鵬，安國棟，胡美英，等中國農(nóng)學(xué)通報2013,29(12):168-173目前，應(yīng)用較多的生防細(xì)菌主要有芽孢桿菌(Bacillus spp.)、土壤放射桿菌(Agrobacteriumradiobacter)、假單胞桿菌(Pseudomonasspp.)等。解淀粉芽孢桿菌(Bacillusamyloliquefaciens)是一種與枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)親緣性很高的細(xì)菌，在其自身的生長過程中可以產(chǎn)生一系列的代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物使得解淀粉芽孢桿菌能夠具有廣泛地抑制真菌和細(xì)菌的活性。通過對其提取物的研究發(fā)現(xiàn)抑菌物質(zhì)為伊草枯菌素A。解淀粉芽孢桿菌的生防作用機(jī)制生物防治是利用生物物種間的相互關(guān)系，以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物，從而達(dá)到保鮮防腐的效果。人們對解淀粉芽孢桿菌抑制機(jī)理的研究與其防效研究相比，則相對滯后。近些年國內(nèi)外研究表明，解淀粉芽孢桿菌的生防機(jī)理主要包括產(chǎn)生拮抗物質(zhì)、營養(yǎng)與空間的競爭和誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生抗性等。芽孢桿菌產(chǎn)生的拮抗物質(zhì)主要有抗生素、細(xì)菌素、細(xì)胞壁降解酶類和其他抗菌蛋白及揮發(fā)性抗菌物質(zhì)。在解淀粉芽孢桿菌B109的培養(yǎng)基中添加含量為氫氧化鈣(0.1%)，可以大大提高解淀粉芽孢桿菌B190的增長，并且完全抑制了灰霉病原菌萌發(fā)。解淀粉芽孢桿菌在果蔬采后病害防治上的應(yīng)用前景及存在問題目前，已開發(fā)成功并投入生產(chǎn)的解淀粉芽孢桿菌商品制劑主要有BioYield、TaegroTM。應(yīng)用分子生物學(xué)手段研究研究果蔬采后生物防治的解淀粉芽孢桿菌及其抑菌機(jī)理，是一種新的研究思路和方法。（人工Mu轉(zhuǎn)座技術(shù)）進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)的解淀粉芽孢桿菌菌株卻很少。其原因主要如下：（1）防效的不穩(wěn)定性。（2）生防機(jī)理理論研究不夠深入。（3）抑菌譜較窄。（4）生產(chǎn)成本過高。（5）安全性問題。今后應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的研究：（1）利用微生物生態(tài)學(xué)方法研究水果表面微生物群落組成、種群動態(tài)及其與病原菌的關(guān)系，為生物防治提供理論依據(jù)。（2）繼續(xù)研究和探討解淀粉芽孢桿菌的抑菌機(jī)理，實現(xiàn)解淀粉芽孢桿菌的中試及商業(yè)化運用。（3）進(jìn)一步運用現(xiàn)代生物技術(shù)、基因組學(xué)和蛋白組學(xué)以及先進(jìn)儀器設(shè)備等手段，提高解淀粉芽孢桿菌的活性及抑菌譜。