CN115404184A - 克劳氏碱性卤杆菌pa21及其在降解马铃薯龙葵素中的应用 - Google Patents
克劳氏碱性卤杆菌pa21及其在降解马铃薯龙葵素中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115404184A CN115404184A CN202211049458.7A CN202211049458A CN115404184A CN 115404184 A CN115404184 A CN 115404184A CN 202211049458 A CN202211049458 A CN 202211049458A CN 115404184 A CN115404184 A CN 115404184A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solanine
- strain
- degradation
- clausii
- alpha
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- ZGVSETXHNHBTRK-OTYSSXIJSA-N solanine Chemical compound O([C@H]1[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]([C@@H]1O[C@@H]1[C@@H]([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O1)O)O[C@@H]1CC2=CC[C@H]3[C@@H]4C[C@@H]5N6C[C@@H](C)CC[C@@H]6[C@H]([C@@H]5[C@@]4(C)CC[C@@H]3[C@@]2(C)CC1)C)[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O ZGVSETXHNHBTRK-OTYSSXIJSA-N 0.000 title claims abstract description 84
- RXVGBQCEAQZMLW-UHFFFAOYSA-N alpha-solanine Natural products CC1CCC2C(C)C3C(CC4C5CC=C6CC(CCC6(C)C5CCC34C)OC7OC(CO)C(O)C(OC8OC(CO)C(O)C(O)C8O)C7OC9OC(CO)C(O)C(O)C9O)N2C1 RXVGBQCEAQZMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 229940031352 solanine Drugs 0.000 title claims abstract description 55
- 241000205062 Halobacterium Species 0.000 title claims abstract description 20
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 title description 36
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 title description 36
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 27
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 17
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 8
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 claims description 7
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 claims description 7
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 claims description 7
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- PVYJZLYGTZKPJE-UHFFFAOYSA-N streptonigrin Chemical compound C=1C=C2C(=O)C(OC)=C(N)C(=O)C2=NC=1C(C=1N)=NC(C(O)=O)=C(C)C=1C1=CC=C(OC)C(OC)=C1O PVYJZLYGTZKPJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 abstract description 9
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 8
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N Erythromycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]([C@@]([C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@H](C)C[C@@](C)(O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@H](C[C@@H](C)O2)N(C)C)O)[C@H]1C)(C)O)CC)[C@H]1C[C@@](C)(OC)[C@@H](O)[C@H](C)O1 ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N 0.000 description 6
- 239000012880 LB liquid culture medium Substances 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 6
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 5
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 5
- 229960000484 ceftazidime Drugs 0.000 description 5
- NMVPEQXCMGEDNH-TZVUEUGBSA-N ceftazidime pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C([O-])=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC(C)(C)C(O)=O)C=2N=C(N)SC=2)CC=1C[N+]1=CC=CC=C1 NMVPEQXCMGEDNH-TZVUEUGBSA-N 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 5
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 5
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 5
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 5
- 241001149669 Hanseniaspora Species 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229960004099 azithromycin Drugs 0.000 description 4
- MQTOSJVFKKJCRP-BICOPXKESA-N azithromycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]([C@@]([C@H](O)[C@@H](C)N(C)C[C@H](C)C[C@@](C)(O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@H](C[C@@H](C)O2)N(C)C)O)[C@H]1C)(C)O)CC)[C@H]1C[C@@](C)(OC)[C@@H](O)[C@H](C)O1 MQTOSJVFKKJCRP-BICOPXKESA-N 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZPCCSZFPOXBNDL-RSMXASMKSA-N spiramycin II Chemical compound O([C@H]1/C=C/C=C/C[C@@H](C)OC(=O)C[C@H]([C@@H]([C@H]([C@@H](CC=O)C[C@H]1C)O[C@H]1[C@@H]([C@H]([C@H](O[C@@H]2O[C@@H](C)[C@H](O)[C@](C)(O)C2)[C@@H](C)O1)N(C)C)O)OC)OC(C)=O)[C@H]1CC[C@H](N(C)C)[C@H](C)O1 ZPCCSZFPOXBNDL-RSMXASMKSA-N 0.000 description 4
- 229950006796 spiramycin ii Drugs 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 4
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 4
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 4
- JVKYZPBMZPJNAJ-OQFNDJACSA-N 22R,25S-Solanidine Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H]3N4C[C@@H](C)CC[C@@H]4[C@@H](C)[C@@H]3[C@@]1(C)CC2 JVKYZPBMZPJNAJ-OQFNDJACSA-N 0.000 description 3
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 description 3
- DMUAPQTXSSNEDD-QALJCMCCSA-N Midecamycin Chemical compound C1[C@](O)(C)[C@@H](OC(=O)CC)[C@H](C)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](N(C)C)[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)CC)CC(=O)O[C@H](C)C/C=C/C=C/[C@H](O)[C@H](C)C[C@@H]2CC=O)OC)O[C@@H]1C DMUAPQTXSSNEDD-QALJCMCCSA-N 0.000 description 3
- PQUOYNVEQWXFHJ-UHFFFAOYSA-N Solanidin Natural products CC1CCC2C(C)C3(C)C4CCC5C(CC=C6CC(O)CCC56C)C4CC3N2C1 PQUOYNVEQWXFHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JVKYZPBMZPJNAJ-LZQZKFTPSA-N Solanidine Natural products O[C@@H]1CC=2[C@@](C)([C@@H]3[C@H]([C@H]4[C@@](C)([C@@H]5[C@@H](C)[C@H]6N([C@@H]5C4)C[C@H](C)CC6)CC3)CC=2)CC1 JVKYZPBMZPJNAJ-LZQZKFTPSA-N 0.000 description 3
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- CWJSHJJYOPWUGX-UHFFFAOYSA-N chlorpropham Chemical compound CC(C)OC(=O)NC1=CC=CC(Cl)=C1 CWJSHJJYOPWUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 3
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 229960003276 erythromycin Drugs 0.000 description 3
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229960002757 midecamycin Drugs 0.000 description 3
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- VBTSYRNFJCJUHA-UHFFFAOYSA-N solanidine Natural products C1CC2(C)C3CCC4(C)C5C(C)C6CCC(C)CN6C5CC4C3CC=C2CC1OC(C(C1O)OC2C(C(O)C(O)C(C)O2)O)OC(CO)C1OC1OC(CO)C(O)C(O)C1O VBTSYRNFJCJUHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 238000001269 time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 3
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 102100028637 CLOCK-interacting pacemaker Human genes 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 101000766839 Homo sapiens CLOCK-interacting pacemaker Proteins 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 230000005059 dormancy Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000002137 ultrasound extraction Methods 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005647 Chlorpropham Substances 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000002464 Galactosidases Human genes 0.000 description 1
- 108010093031 Galactosidases Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 102000004366 Glucosidases Human genes 0.000 description 1
- 108010056771 Glucosidases Proteins 0.000 description 1
- 238000003794 Gram staining Methods 0.000 description 1
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 1
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N L-rhamnopyranose Chemical compound C[C@@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000913 Nitrate Reductases Proteins 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004459 Nitroreductase Human genes 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000831652 Salinivibrio sharmensis Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002634 Solanum Nutrition 0.000 description 1
- 241000207763 Solanum Species 0.000 description 1
- 244000061457 Solanum nigrum Species 0.000 description 1
- 235000002594 Solanum nigrum Nutrition 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBJFCYDKBDVADW-UHFFFAOYSA-N acetonitrile;formic acid Chemical compound CC#N.OC=O XBJFCYDKBDVADW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000010256 biochemical assay Methods 0.000 description 1
- 238000011325 biochemical measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001360 collision-induced dissociation Methods 0.000 description 1
- 239000006781 columbia blood agar Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001599 direct drying Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 1
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 1
- 238000000589 high-performance liquid chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 1
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009654 indole test Methods 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000028744 lysogeny Effects 0.000 description 1
- 229940107698 malachite green Drugs 0.000 description 1
- FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M malachite green Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=[N+](C)C)C=C1 FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 108020001162 nitroreductase Proteins 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004704 ultra performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
- A23L5/20—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
- A23L5/28—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification using microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了属于生物技术领域的一株克劳氏碱性卤杆菌(Alkalihalobacillusclausii)PA21，保藏日期为2022年7月29日，保藏编号为CGMCC NO.25432。本发明的克劳氏碱性卤杆菌PA21菌株耐药，不存在质粒，无溶血活性，不产生有害代谢产物，具有良好的环境适应性和较高的龙葵素耐受性。该菌株的最适降解温度为37℃，最适降解pH为7.5，对α‑茄碱和α‑卡茄碱的降解率均在90％以上。
Description
技术领域
本发明涉及微生物领域，具体涉及克劳氏碱性卤杆菌及其应用。
背景技术
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是继玉米、小麦和水稻之后的世界第四大粮食作物。据农业农村部2020年统计，全国马铃薯鲜薯产量达到1亿吨，占全球20％以上，种植面积稳定在8000万亩以上。贮藏过程中，马铃薯会因打破休眠期而发芽，同时伴随着内生毒素龙葵素含量上升。龙葵素的主要成分为α-茄碱和α-卡茄碱。在我国，由于马铃薯龙葵素含量上升而造成的产业损失高达15-20％。因此，降低块茎毒素含量，减少产业损失显得尤为重要。各个国家对马铃薯中的龙葵素限量标准要求不同，但大都认为块茎中龙葵碱的含量应低于200mg/kg。实际生产中，没有抑制龙葵素的专用试剂，而是通过施用抑芽剂氯苯胺灵(CIPC)，在抑芽的同时以达到抑制龙葵素含量增加的目的，但CIPC在安全性上存在一定风险。还可通过基因改造进行马铃薯育种，降低龙葵素含量，但是基因改造育种周期长、降毒率不高。由此可见，无论是化学手段还是基因改造手段都存在明显不足，亟需寻找新的高效安全的解毒技术或产品。
微生物降解是利用微生物和或其产物来降解食品中的污染物，包括外源污染物(农药重金属残留等)和内源毒素。微生物可以在生长过程中将有毒的污染物转化为无毒化合物。到目前为止，已经开发出许多微生物来降解食品中的污染物。微生物降解以其代谢多样性，降解产物对食品和环境没有二次污染等优点成为有效去除食品毒素污染物的首选技术。
近年来，内生细菌在微生物降解中的作用引起了大多数研究人员的关注。内生细菌定植于不同的植物组织，对其宿主植物没有任何致病性。许多内生细菌，特别是在污染环境中生长的定殖植物，产生许多降解酶，并促进根际和内生圈中存在的几种污染物的降解。内生细菌作为一种丰富的微生物资源，值得进一步研究，以评估其在降解食品污染物中的作用。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供一株克劳氏碱性卤杆菌(Alkalihalobacillusclausii)PA21，保藏编号为CGMCC NO.25432，并提供了其在降解马铃薯龙葵素中的应用。
本发明从分离得到的马铃薯块茎内生菌中，筛选出3株具有较高龙葵素降解作用的菌株，经过形态学特征、理化特征、安全性检测，综合龙葵素降解率及菌株安全性试验结果，选取PA21菌株为最佳菌株。16s rDNA鉴定，PA21菌株为克劳氏碱性卤杆菌，命名为克劳氏碱性卤杆菌(Alkalihalobacillus clausii)PA21。经安全性检测PA21菌株对头孢他啶、红霉素、乙酰螺旋霉素、阿奇霉素和麦迪霉素耐药，不存在质粒，无溶血活性，不产生有害代谢产物。克劳氏碱性卤杆菌PA21具有很强的降解马铃薯龙葵素的作用，降解龙葵素的降解产物为茄啶。克劳氏碱性卤杆菌PA21降解马铃薯龙葵素的最适降解温度为37℃，最适降解pH为7.5。
本发明还提供了提高克劳氏碱性卤杆菌对马铃薯龙葵素的降解率的培养基，在LB培养基的基础上额外添加乳糖作为添加碳源。优选地，所述培养基包括蛋白胨10g、牛肉膏3g、NaCl 5g，还包括乳糖10g。
本发明中参与克劳氏碱性卤杆菌PA21降解龙葵素的降解酶为葡萄糖苷酶Bgl1638、半乳糖苷酶Bga3840和鼠李糖苷酶RamA3916。克劳氏碱性卤杆菌PA21对龙葵素的生物降解途径为将三糖(葡萄糖、半乳糖和鼠李糖)依次从还原端切除，从而生成无毒性的茄啶。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.克劳氏碱性卤杆菌PA21对头孢他啶、红霉素、乙酰螺旋霉素、阿奇霉素和麦迪霉素耐药，不存在质粒，无溶血活性，不产生有害代谢产物。
2.具有良好的环境适应性和较高的龙葵素耐受性，菌株PA21在培养5天后对α-茄碱和α-卡茄碱的降解率均在90％以上。
3.对马铃薯块茎的营养成分没有影响。
4.光照条件下PA21菌株对马铃薯降解龙葵素的抑制率为60.26％。
本发明的菌种保藏日期为2022年7月29日，保藏编号为CGMCC NO.25432。保藏单位名称为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101。
附图说明
图1为基于16S rDNA序列的系统发育树C，菌株PA21。
图2为温度对PA21菌株降解率的影响图。
图3为pH对PA21菌株降解率的影响图。
图4为龙葵素初始浓度对PA21菌株降解率的影响。
图5为碳源氮源对菌株PA21降解率的影响图。
图6为PA21菌株对马铃薯块茎营养成分的影响图，其中A：干物质含量(％)，B：淀粉含量(％)，C：还原糖含量(％)，D：维生素C含量(mg/100g)E：可溶性蛋白质含量(％)。
图7为菌株PA21降解龙葵素的代谢产物质谱图其中A菌株PA2降解α-茄碱的代谢产物；B菌株PA2降解α-卡茄碱的代谢产物。
图8为光照条件下PA21菌株在马铃薯贮藏中降解龙葵素的作用图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1龙葵素降解菌株的筛选与鉴定
1.马铃薯内生菌的分离与筛选
(1)实验材料与试剂：
α-茄碱和α-卡茄碱标准品购自上海源叶生物科技有限公司；牛肉膏、蛋白胨购自北京奥博星生物技术有限公司；NaCl、KH2PO4、K2HPO4、次氯酸钠、乙酸、乙醇购自于天津市福晨化学试剂有限公司；乙腈、甲醇(色谱纯)购自于德国Merck公司。
培养基、溶液及其配制：
LB液体培养基：称取蛋白胨10g、牛肉膏3g、NaCl 5g，调节pH7.5，用蒸馏水定容至1L，121℃高压灭菌20min；
LB固体培养基：称取蛋白胨10g、牛肉膏3g、NaCl 5g、琼脂15g，调节pH7.5，用蒸馏水定容至1L，121℃高压灭菌20min；
筛选培养基1：称取NaCl 1g、KH2PO4，0.5g、K2HPO4 1.5g、(NH4)2SO4 2g、MgSO40.2g、琼脂20g，加蒸馏水混匀后，调节pH至7.0，加蒸馏水定容至1000mL，121℃灭菌20min。取出后温度降至50℃左右时，向培养基中补充α-茄碱至终浓度为50μg/mL；
筛选培养基2：称取NaCl 1g、KH2PO4，0.5g、K2HPO4 1.5g、(NH4)2SO4 2g、MgSO40.2g、琼脂20g，加蒸馏水混匀后，调节pH至7.0，加蒸馏水定容至1000mL，121℃灭菌20min。取出后温度降至50℃左右时，向培养基中补充α-卡茄碱至终浓度为50μg/mL。
(2)筛选方式及结果
选取处于休眠期和发芽绿化两种不同状态的马铃薯块茎，自来水冲洗干净后进行表面消毒：用75％乙醇浸泡5min，无菌水冲洗5次，1％次氯酸钠浸泡5min，无菌水冲洗5次，上述步骤重复3次。选取发芽处的马铃薯块茎和马铃薯芽进行研磨，加入1ml无菌水，并进行10倍梯度稀释。分别取100μL涂布于筛选培养基平板，置于30℃和37℃培养箱中。随时进行形态观察，及时挑取菌体编号并划板纯化，得到单一菌落。
将筛选出的菌株按1％接菌量接种至含有α-茄碱和α-卡茄碱(50μg/mL)的LB液体培养基中，37℃，200r/min条件下培养72h。以不接菌的含有α-茄碱和α-卡茄碱(50μg/mL)的LB液体培养基为空白对照，培养条件同上。72h后，收集培养液，加入等体积的10％乙酸超声提取30min，12000rpm离心5min，取上清，用0.22μm滤膜过滤后使用高效液相色谱检测α-茄碱和α-卡茄碱的含量。得出不同菌株对α-茄碱和α-卡茄碱的降解效率。
α-茄碱和α-卡茄碱液相检测条件：柱子，Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6×250mm，5μm)；柱温，40℃；检测器，VWD；流动相，0.01M磷酸盐(pH 7.6)：乙腈＝40：60(v/v)；进样量，10μL；检测波长，210nm。
降解率(％)用以下方程表示：
C：对照中龙葵素含量(μg/mL)；T：培养液中龙葵素残留量(μg/mL)。
通过HPLC检测降解率，获取3株有较高降解活力的菌株，命名为C1、C11和PA21。这三株菌的龙葵素降解率见表1，通过表1可以看出PA21对龙葵素降解率最高，为最佳的降解菌株。
表1降解菌株对龙葵素的降解率
2.降解菌株的形态学特征
将降解菌C1、C11和PA21通过划线法分别接种于牛肉膏蛋白东培养基中，置于37℃恒温培养箱培养数天。C1菌落呈乳白色,不透明，边缘不圆整，表面不光滑、不隆起。C11菌落白色、不透明、菌落大，边缘褶皱表面光滑呈火山口状。PA21菌落白色、不透明、湿润、有粘性，边缘不规则，表面不平整。对降解菌株C1、C11和PA21进行革兰氏染色及孔雀石绿染色，三株菌均菌为革兰氏阳性，且具有芽孢。
3.降解菌株的生理生化特征
参考《常见细菌系统鉴定手册》和《伯杰氏系统细菌学手册》对菌株的生理生化特性进行测定。降解菌的生理生化测定结果如表2所示。
表2三种降解菌的生理生化测定
4. 16s rDNA鉴定
将降解菌株于LB液体培养基中37℃培养，取其纯培养物2mL，参照CTAB法提取菌株的DNA；并以提取的DNA为模板，采用下面所列的细菌16S rDNA通用引物27F和1492R(表3)进行PCR扩增(表4-表5)，将扩增成功的PCR产物送至北京六合华大基因科技有限公司进行测序，测序结果见表6。在NBCI(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov)上，利用BLAST将测序返回的16S rDNA序列与Gen Bank中的标准菌株16S r DNA序列进行比，下载同源性分析最高的标准菌株的16S rDNA序列，使用MEGA7软件，利用Neighbor-joining的统计方法，选择Bootstrap method法建树，反复次数为1000，进行系统发育树构建，结果见图1。在NCBI的GenBank中进行Blast同源性分析，三株菌株均属于芽孢杆菌属。系统发育树结果显示，菌株PA21与Alkalihalobacillus clausii遗传相对距离最近，同源性上最近。结合生理生化鉴定，菌株PA21可确定为克劳氏碱性卤杆菌，命名为Alkalihalobacillus clausii PA21。
表3 PCR引物
表4 PCR反应体系
表5 PCR扩增程序
表6菌株PA21 16S rDNA基因序列测定结果
实施例2降解菌株安全性试验
1.药敏实验
使用药敏纸片琼脂扩散法，将不同种类的的药敏片用无菌镊子贴于已经涂有待测菌株的琼脂平板培养基上，并根据测量抑菌圈大小，判断受试菌株药物敏感性。C1菌株对除头孢他啶外的抗生素均敏感；C11菌株对头孢他啶、乙酰螺旋霉素、阿奇霉素、麦迪霉素和四环素耐药；PA21菌株对头孢他啶、红霉素、乙酰螺旋霉素、阿奇霉素和麦迪霉素耐药。
2.质粒提取
按照试剂盒说明书提取，并将提取的质粒进行1％的琼脂糖凝胶电泳检测。菌株C1、C11和PA21中不含有质粒。由此表明菌株C1、C11和PA21虽然对部分抗生素耐受，但不含有耐药性质粒，具备一定的安全性。
3.有害代谢产物评价
将菌株接种到硝酸盐培养基中进行硝酸盐还原酶测定；接种到添加有前体氨基酸培养基中进行氨基脱羧酶活性检测；接种到靛基质反应检测培养基中进行吲哚试验，进而判断菌株是否会产生亚硝酸盐、生物胺、吲哚等有害代谢产物。对菌株C1、C11和PA21进行氨基酸脱羧酶和硝基还原酶活性检测，三种菌株均不产生有害代谢产物。
4.溶血活性检测
将菌株接种于哥伦比亚血琼脂平板中，37℃培养观察菌落周围有无溶血圈出现，质控菌株为ATCC 25923。结果质控菌株金黄葡萄球菌ATCC 25923和C1菌株菌落周围出现溶血圈，表现为溶血阳性(+)，C11及PA21菌株的菌落周围没有溶血圈，表明无溶血活性(－)。
实施例3龙葵素降解菌降解作用的影响
1.温度对菌株降解龙葵素的影响
将菌株PA21以1％接种量接种于含α-茄碱和α-卡茄碱(50μg/ml)的LB液体培养基中，分别置于30℃、37℃和45℃温度下的摇床中200rpm震荡培养72h，HPLC测定样品中α-茄碱和α-卡茄碱的残留浓度，计算其降解率。
PA21菌株在不同温度条件下对龙葵素的降解作用如图2所示，降解菌在37℃时降解率达到最大，α-茄碱的降解率为91.26％，α-卡茄碱的降解率为93.06％。而在45℃时，α-茄碱的降解率显著降低，因此PA21菌株对龙葵素的最适降解温度为37℃。
2.pH对菌株降解龙葵素的影响
将菌株PA21以1％接种量接种于含α-茄碱和α-卡茄碱(50μg/ml)的LB液体培养基中，培养基的pH分别为6.5、7.5、8.5和9.5。37℃，200rpm震荡培养72h，HPLC测定样品中α-茄碱和α-卡茄碱的残留浓度，计算其降解率。
PA21菌株在不同pH条件下对龙葵素的降解作用如图3所示，菌株PA21在pH6.5-8.5的范围内对α-茄碱的降解率均在50％以上，并且当pH为7.5时，对α-茄碱的降解率达到最大值，为91.26％。菌株PA21在pH6.5-9.5的范围内对α-卡茄碱的降解率均在80％以上，并且当pH为7.5时，对α-卡茄碱的降解率达到最大值为93.06％。因此PA21菌株对龙葵素的最适降解pH为7.5。
3.龙葵素初始浓度对菌株降解龙葵素的影响
将菌株PA21以1％接种量接种于含α-茄碱和α-卡茄碱的LB液体培养基中，α-茄碱和α-卡茄碱的含量分别为12.5、25、50、75和100μg/ml。37℃，200rpm震荡培养72h，HPLC测定样品中α-茄碱和α-卡茄碱的残留浓度，计算其降解率。
PA21菌株对各浓度龙葵素的降解作用如图4所示。由图4可知，PA21菌株对不同初始浓度龙葵素均具有降解作用，但是随着龙葵素浓度的升高，PA21菌株对龙葵素的降解作用有所下降。在龙葵素初始浓度为12.5-50μg/ml范围内，PA21菌株对其降解率大于90％，当龙葵素初始浓度上升到75-100μg/ml时，PA21菌株对其降解率在70-80％。
4.碳源氮源对菌株降解龙葵素的影响
在LB培养基中，添加额外碳源氮源(乳糖、淀粉、酵母浸粉、牛肉膏、蛋白胨、尿素、硝酸钾)10g/L，将菌株PA21以1％接种量接种于含α-茄碱和α-卡茄碱(50μg/ml)的LB液体培养基中，对照中只加菌不加额外碳源氮源，37℃，200rpm震荡培养72h，HPLC测定样品中α-茄碱和α-卡茄碱的残留浓度，计算其降解率。
添加不同碳源氮源对菌株PA21降解率的影响见图5。在LB培养基的基础上额外添加乳糖作为添加碳源可增加菌株PA21对龙葵素的降解率，淀粉、硝酸钾、牛肉膏和蛋白胨的添加降低了菌株PA21对龙葵素的降解率。
实施例4 PA21菌株对马铃薯营养品质的影响
马铃薯去除伤病薯、烂薯后洗净晾干后分为Control组、PA21菌液(1×109CFU/mL)+羧甲基纤维素钠(5g/L)组，马铃薯块茎浸泡20分钟后，晾干，置于25℃，45％湿度，6000lux光照强度的培养箱中。在第18天和第30天收集Control组、PA21组的马铃薯块茎。使用含量检测试剂盒测定马铃薯块茎的还原糖、维生素C、淀粉和蛋白质含量。干物质含量通过直接干燥法测定。研磨后，称量块茎并将其装入称量瓶中，然后将其置于70℃的干燥炉中。干燥至恒重后，根据以下公式称量干重：
干物质含量＝干重/鲜重×100％。
通过DNS方法测定块茎中的还原糖。将约15g马铃薯块茎研磨，并转移至250mL容量瓶中，60℃下保温30分钟。在6000g下离心15分钟后，取200mL上清液并装入250mL容量瓶中定容以测量还原糖。随后，将5mL DNS试剂和1mL提取物混合并煮沸5分钟，冷却至室温后，使用Xipu TU-1810分光光度计在540nm处测量溶液的吸光度。
干物质含量、淀粉含量、还原糖、维生素C和可溶性蛋白质的检测结果如图6。对照组和PA21组之间的营养成分没有显著差异(P>0.05)。
实施例5菌株对龙葵素代谢产物的检测
(1)样品处理
将菌株接种到含有α-茄碱和α-卡茄碱(50μg/ml)的LB液体培养基中，在最适条件下培养72h。取500μL培养液，加入等体积的10％乙酸，摇匀后12000×g离心10min，最后用0.22μm的有机滤膜过滤并进行HPLC-MS检测。其中，以相同培养条件下的未接菌的有α-茄碱和α-卡茄碱(50μg/ml)的LB液体培养基作为空白对照。
(2)LCMS-IT-TOFMS检测
利用高效液相色谱—离子阱-飞行时间质谱(LCMS-IT-TOFMS)对样品进行检测。液相色谱条件：柱子：Waters ACQUITY UPLC BEH C18(2.1×100mm，1.7μm)；流速0.3mL/min；检测波长：210nm；柱温40℃；进样量10μL；流动相：0.1％甲酸水溶液-乙腈(70：30，V：V)。质谱检测条件为ESI离子源,采集范围一级质谱m/z100-1000,二级质谱m/z 50-1000,自动母离子选择模式；离子累积时间30ms；接口电压:(+)4.5kV,(-)-3.5kV；雾化气流速1.50L/min；曲型脱溶剂管温度200℃；检测器电压1.50kV；碰撞诱导解离能量50％。
P21菌株对龙葵素的代谢产物进行检测结果如图7所示。根据阳离子模式质谱扫描获取碎片的质荷比(m/z)，结合龙葵素降解过程中可能的代谢产物的理化性质，其降解产物为茄啶。
实施例6光照条件下PA21菌株降解马铃薯降解龙葵素的实验
马铃薯去除伤病薯、烂薯后洗净晾干后，浸泡在表7所示的溶液中20分钟后，晾干，置于25℃，6000LUX光照强度的培养箱中。贮藏30天，每6天取样测马铃薯中的α-茄碱含量。称取马铃薯20g，加入20mL提取液(乙酸：乙醇＝1:10)，超声提取30min后，8000rpm离心20min，取5毫升上清液氮吹至干，用500μl甲醇复溶后，过0.22μm滤膜，HPLC测定龙葵素含量。结果如图8所示。30天贮藏后，经PA21菌株处理的马铃薯，其龙葵素含量明显低于Control组，抑制率为60.26％。
表7马铃薯贮藏处理
Claims (6)
1.克劳氏碱性卤杆菌(Alkalihalobacillus clausii)PA21，其特征在于，其保藏编号为CGMCC NO.25432。
2.权利要求1所述的克劳氏碱性卤杆菌在降解马铃薯龙葵素中的应用。
3.根据权利要求2所述的克劳氏碱性卤杆菌在降解马铃薯龙葵素中的应用，其特征在于，所述克劳氏碱性卤杆菌降解马铃薯龙葵素的最适降解温度为37℃，最适降解pH为7.5。
4.提高权利要求1所述的克劳氏碱性卤杆菌对马铃薯龙葵素的降解率的培养基，其特征在于，在LB培养基的基础上额外添加乳糖作为添加碳源。
5.提高权利要求4所述的克劳氏碱性卤杆菌对马铃薯龙葵素的降解率的培养基，其特征在于，包括蛋白胨10g、牛肉膏3g、NaCl 5g，还包括乳糖10g。
6.一种降解马铃薯龙葵素的菌剂，其特征在于，包含权利要求1所述的保藏编号为CGMCC NO.25432的克劳氏碱性卤杆菌。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211049458.7A CN115404184B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 克劳氏碱性卤杆菌pa21及其在降解马铃薯龙葵素中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211049458.7A CN115404184B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 克劳氏碱性卤杆菌pa21及其在降解马铃薯龙葵素中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115404184A true CN115404184A (zh) | 2022-11-29 |
| CN115404184B CN115404184B (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=84164219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211049458.7A Active CN115404184B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 克劳氏碱性卤杆菌pa21及其在降解马铃薯龙葵素中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115404184B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043837A1 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-02 | Coöperatieve Verkoop- En Productievereniging Van Aardappelmeel En Derivaten Avebe B.A. | Conversion and removal of steroid glycoalkaloids |
| CN109136139A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种马铃薯内生菌及其应用 |
| CN111304106A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 北京百奥茵诺生物科技有限公司 | 一株克劳氏芽孢杆菌及使用其生产四氢嘧啶的方法 |
-
2022
- 2022-08-30 CN CN202211049458.7A patent/CN115404184B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043837A1 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-02 | Coöperatieve Verkoop- En Productievereniging Van Aardappelmeel En Derivaten Avebe B.A. | Conversion and removal of steroid glycoalkaloids |
| CN109136139A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种马铃薯内生菌及其应用 |
| CN111304106A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 北京百奥茵诺生物科技有限公司 | 一株克劳氏芽孢杆菌及使用其生产四氢嘧啶的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115404184B (zh) | 2023-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114134075B (zh) | 一株高产复合酶同时高效降解霉菌毒素的贝莱斯芽孢杆菌及其应用 | |
| CN106381277B (zh) | 一种利用地衣芽孢杆菌酶制剂去除黄曲霉毒素b1的方法 | |
| CN114703096B (zh) | 一株贝莱斯芽孢杆菌及其发酵饲料降解微生物毒素与应用 | |
| CN108841733B (zh) | 一株生产松刚霉素主份——灰黄霉素的菌株及方法 | |
| CN115948305B (zh) | 一株高效降解多种霉菌毒素的枯草芽孢杆菌及其应用 | |
| CN115895934B (zh) | 一种同时降解呕吐毒素和玉米赤霉烯酮的贝莱斯芽孢杆菌及应用 | |
| Suarez et al. | Isolation of bacteria at different points of Pleurotus ostreatus cultivation and their influence in mycelial growth | |
| CN110878265A (zh) | 一株降解黄曲霉毒素的枯草芽孢杆菌及其应用 | |
| CN113897317B (zh) | 解淀粉芽孢杆菌a-1及其应用 | |
| CN113367232B (zh) | 一株黄曲霉拮抗菌的应用 | |
| CN116396879A (zh) | 一种细长赖氨酸芽孢杆菌及其应用 | |
| CN108500059B (zh) | 粪产碱杆菌的用途、粪产碱杆菌wz-2及其制备的降解剂和用途 | |
| JP4991999B2 (ja) | デオキシニバレノールを分解する新規微生物 | |
| CN116478862B (zh) | 一株降解黄曲霉毒素的菌株、制剂及降解黄曲霉毒素的方法 | |
| CN114517170B (zh) | 一株降解呕吐毒素的枯草芽孢杆菌及其应用 | |
| CN114907996B (zh) | 卡利比克迈耶氏酵母bjm3及其在林可霉素降解方面的应用、菌剂 | |
| CN115404184B (zh) | 克劳氏碱性卤杆菌pa21及其在降解马铃薯龙葵素中的应用 | |
| CN113755410B (zh) | 一株降解呕吐毒素的地衣芽孢杆菌及其应用 | |
| CN113684158A (zh) | 一种暹罗芽孢杆菌jy-1及其制剂和应用 | |
| CN113862201B (zh) | 用于降解黄曲霉毒素b1的微杆菌及其应用 | |
| CN117987332B (zh) | 一种副干酪乳杆菌及其应用 | |
| CN112662602B (zh) | 一种有机固废高温好氧生物减量菌种及其应用 | |
| CN116376781A (zh) | 一株耐受重金属铜和锌的黏着箭菌hg1-3-1及其应用 | |
| CN118580972A (zh) | 一株具有去除玉米赤霉烯酮能力的红酵母zdy342b及应用 | |
| CN118406618A (zh) | 德沃斯氏菌及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |