海洋微生物的拮抗菌筛选及一株抗酵母放线菌YT研究

海洋微生物的拮抗菌筛选及一株抗酵母放线菌YT研究

论文摘要

对山东烟台、青岛等海边地区采集的不同样品(包括海水、海水泡沫、海砂、海泥、藻类、海洋无脊椎动物和腐木等),用平板稀释法分离海洋微生物,共分离到细菌128株,放线菌36株和霉菌102株。以酿酒酵母、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、黑曲霉为测试菌,对上述菌株采用纸片法筛选产抗菌物质的微生物,结果表明从海水泡沫和海泥分离出产抗菌物质的细菌占从该类样品分离总细菌株数比例高,分别为63.6%和55.0%;从海水和海洋无脊椎动物中分离出产抗菌物质的放线菌占从该类样品分离总放线菌株数比率高,各占50.0%;从腐木和海水泡沫分离出产抗菌物质的真菌占从该类样品分离总真菌株数比率高,分别为50.0%和45.5%。细菌和放线菌抗酵母比率高于其它类型测试菌,且抗枯草杆菌比率高于大肠杆菌,而真菌抗大肠杆菌比率高于枯草芽孢杆菌。本文对一株分离自无脊椎动物的放线菌YT进行研究。经过个体形态特征和培养特征可以初步鉴定为链霉菌属(Streptomyces)的白孢类群(Albosporus),16SrDNA序列和分子进化树表明其与GeneBank比对的菌株最大相似性仅有90%,其种属归类需进一步研究。抗菌谱测定结果表明该菌株对白假丝酵母菌和酿酒酵母有较强的拮抗性。为了提高抗菌物质的产量,对其培养基和培养条件进行优化。用杯碟法测发酵液的活性,筛选出最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为黄豆粉,Mg2+和Ca2+离子对抗菌物质产生有促进作用。Plackett-Burman实验确定对产抗菌物质的主要影响因素为葡萄糖、黄豆粉和NaCl,中心组合实验确定培养基最佳组成为葡萄糖0.83%,黄豆粉1.24%,氯化钠1.38%。同时选取几个重要发酵工艺条件进行优化,实验结果表明最佳接种量为8%,最佳装液量为250mL三角瓶装量50mL,最佳产抗生素温度为25℃。对菌株YT产生抗菌物质的理化性质分析表明:该抗菌物质对pH具有较好的稳定性,而经高温和UV处理抗菌活性部分失活,且为非极性化合物。生物显影和化学显色确定了发酵液中存在两种抗生素,而胞内存在一种抗菌物质,同时确定了抗菌物质的化学显色方法,为后续纯化提供化学跟踪依据。大孔树脂D101对发酵液中抗菌物质有很好的吸附性,因此可以采用D101固态萃取发酵液中抗菌物质。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 综述
  • 1 海洋微生物资源及培养技术
  • 1.1 海洋微生物定义和其多样性
  • 1.1.1 海洋微生物定义
  • 1.1.2 海洋微生物多样性及研究方法
  • 1.2 海洋微生物培养技术
  • 2 海洋放线菌代谢产物研究进展
  • 2.1 海洋放线菌产活性物质的特点
  • 2.2 海洋放线菌产生活性物质种类
  • 2.2.1 来源于海洋放线菌的抗肿瘤活性物质
  • 2.2.2 来源于海洋放线菌的抗菌物质
  • 2.2.3 来自海洋放线菌的其它活性物质
  • 1 引言
  • 1.1 研究意义与理论依据
  • 1.2 本研究拟解决的问题
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 仪器设备与试剂
  • 2.1.2 菌种
  • 2.1.3 样品来源
  • 2.1.4 培养基配制
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 海洋微生物分离方法
  • 2.2.2 拮抗菌初筛
  • 2.2.3 抗菌活性大小测定
  • 2.2.4 放线菌 YT形态观察
  • 2.2.5 培养特征
  • 2.2.6 放线菌 YT分子鉴定
  • 2.2.7 菌株 YT发酵培养基优化
  • 2.2.8 菌株 YT发酵条件优化
  • 2.2.9 抗菌谱测定
  • 2.2.10 发酵液抗菌物质的稳定性实验
  • 2.2.11 发酵液抗菌物质的溶剂萃取实验
  • 2.2.12 抗生素提取初步研究
  • 3 结果与分析
  • 3.1 海洋微生物分离与拮抗菌筛选
  • 3.1.1 细菌分离与拮抗菌筛选统计分析
  • 3.1.2 放线菌分离与拮抗菌筛选统计分析
  • 3.1.3 真菌分离与拮抗菌统计分析
  • 3.2 放线菌 YT初步鉴定
  • 3.2.1 菌株YT形态观察
  • 3.2.2 菌株YT培养特征
  • 3.2.3 菌株 YT16S rDNA分子同源性鉴定
  • 3.3 菌株YT发酵培养基优化
  • 3.3.1 培养介质对抗菌物质抑菌效果的影响
  • 3.3.2 碳源对抗菌物质抑菌效果的影响
  • 3.3.4 起始pH对抗菌物质抑菌效果的影响
  • 3.3.5 金属离子对抗菌物质抑菌效果的影响
  • 3.3.6 响应面设计培养基组成
  • 3.4 菌株YT发酵条件优化
  • 3.4.1 接种量对抗菌物质产量的影响
  • 3.4.2 装液量对抗菌物质产量的影响
  • 3.4.3 发酵温度对抗菌物质产量的影响
  • 3.4.4 发酵条件优化前后比较
  • 3.5 抗菌谱测定
  • 3.6 发酵液抗菌物质稳定性实验
  • 3.6.1 UV稳定性
  • 3.6.2 pH稳定性
  • 3.6.3 温度稳定性
  • 3.7 发酵液中抗菌物质溶剂萃取实验
  • 3.8 抗菌物质提取初步研究
  • 4 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 在读期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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