北部湾近岸产胞外多糖细菌及其多糖生物活性多样性的研究

论文摘要

海洋细菌分布广泛,能够产胞外多糖（Exopolysaccharides,EPS）的菌株很多,尚有很多海洋细菌没有被发现,这些细菌成为潜在的胞外多糖生产者。EPS的生产与细菌的生存环境密切相关,不同环境产生的胞外多糖在结构组成有着较大的区别,造就了胞外多糖在活性方面的特异性,如抗氧化活性、抗肿瘤活性、免疫调节活性和抑菌生长活性等生物学活性。本论文研究目的在于厘清广西北部湾（钦州、北海、防城港）近岸产胞外多糖的海洋细菌种类和生物学活性多样性,为北部湾细菌资源的综合利用奠定基础。研究首先通过使用LB培养基对采集自广西北部湾近海岸的海水、沙粒和红树林土壤样品进行海洋细菌富集培养,涂板后挑取粘性菌落作为潜在生产EPS的菌株,对粘性菌株进行分离纯化,并进一步通过发酵培养、醇沉和苯酚硫酸法等确定产EPS的菌株,最后通过16S rDNA对分泌EPS的菌株进行进一步的鉴定。结果,共筛选到205株产EPS的细菌,对其中的28株细菌代表株的进一步16S rDNA鉴定表明,分离株属于2个纲4个目4个科6个属15个种的细菌,2个纲分别是Gammaproteobacteria和Bacilli纲,各占总鉴定株的21.43%和78.57%;6个属分别是Acinetobacter,Vibrio,Photobacterium,Proteus,Bacillus,Staphylococcu属,其中Bacillus属有20株,占总鉴定数71.43%,Vibrio,Photobacterium,Staphylococcu属各有2株各占总鉴定数的7.14%,Acinetobacter,Proteus属各有1株各占总鉴定数的3.57%。此外,分离的产EPS菌株中以Bacillus属为主,共有8种,其次是Vibrio、Staphylococcu属各2种,最后是Acinetobacter属、Proteus属和Photobacterium属各1种。其次,研究了分离获得的部分菌株产EPS发酵条件的优化,通过对Vibrio属B1208、Proteus属528103、Acinetobacter属Q24发酵培养条件优化,得出Vibrio属B1208的最佳发酵培养条件为:乳糖9.5 g/L、酵母粉5 g/L、氯化钙0.4 g/L、pH 7.8-8.0、发酵时间60 h,优化后产量为3.26 mg/mL,比初始提高了2.75倍;Proteus属528103培养条件为:可溶性淀粉4.5 g/L、硝酸钠20 g/L、氯化钙3g/L、pH 5.2-5.4、发酵时间60 h,优化后产量达到2.919 mg/mL,比优化前提高了11.14倍;Acinetobacter属Q24菌培养条件为:蔗糖20 g/L,硝酸钠7 g/L、氯化钙0.2 g/L、温度35℃、pH 7.0、发酵时间72h,优化后产量达到0.838mg/mL,比优化前提高了3.10倍。最后,对部分不同种属代表性菌株的EPS进行了部分生物学活性的检测,通过对DPPH的清除能力评价不同菌株EPS的抗氧化活性。结果,所检测的EPS对DPPH的清除率从9.43%-71.10%不等,其中弧菌属528102和B1208株的EPS对DPPH清除率最高分别为71.10%和65.00%;芽孢杆菌属中高地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的EPS对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）的清除率在55%-65%之间;蜡状芽孢杆菌和嗜盐嗜糖芽孢杆菌EPS的清除率在25%-40%之间;发光杆菌属B1211株和变形杆菌属528103株EPS的清除率分别为38.07%和45.15%;葡萄球菌属528091株EPS的清除率低于10%。在抗病毒活性检测中,弧菌属分离株BHc-09菌EPS浓度为25 mg/mL对鸡胚安全无害,并能够有效的降低鸡胚尿囊膜的IBDV病毒载量,但不能直接灭活病毒。综上所述,本研究共筛选到了2纲4目4科6个属的15种产EPS的海洋细菌,获得了Vibrio属B1208株、Acinetobacter属Q24株和Proteus属528103株最优的产EPS发酵条件,部分不同种属代表性菌株的EPS均表现出不同的抗氧化活性、分离株BHc-09菌EPS具有抗传染性法氏囊病病毒（Infectious bursal disease virus,IBDV）活性。研究结果表明,广西北部湾近岸产EPS细菌存在种属多样性,部分菌株EPS表现了抗氧化活性和限制病毒复制的活性,为北部湾细菌EPS的进一步开发利用打下了物质基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
•   1.1 生物大分子多糖
•     1.1.1 多糖的概念
•     1.1.2 多糖的作用
•     1.1.3 多糖生物学活性
•   1.2 海洋产胞外多糖研究进展
•     1.2.1 胞外多糖对海洋细菌的作用
•     1.2.2 海洋产胞外多糖细菌多样性
•     1.2.3 海洋产细菌胞外多糖的生物学活性多样性
•   1.3 产胞外多糖细菌筛选方法
•     1.3.1 染色法
•     1.3.2 粘液比色法
•   1.4 研究目的和技术路线
•     1.4.1 研究目的意义
•     1.4.2 技术路线
• 2 广西北部湾近海产胞外多糖细菌多样性研究
•   2.1 材料
•     2.1.1 样品
•     2.1.2 仪器
•     2.1.3 试剂
•     2.1.4 培养基配制
•   2.2 方法
•     2.2.1 产EPS细菌筛选
•     2.2.2 苯酚硫酸法
•     2.2.3 细菌形态学初步分类
•     2.2.4 16S rDNA片段的PCR扩增及序列测定和分析
•   2.3 实验结果
•     2.3.1 产EPS细菌筛选结果
•     2.3.2 葡萄糖标准曲线
•     2.3.3 细菌形态学分类结果
•     2.3.4 细菌鉴定和分析结果
•   2.4 分析与讨论
• 3 不同属分离细菌产EPS发酵培养条件优化
•   3.1 材料
•     3.1.1 材料
•     3.1.2 初始培养基
•   3.2 方法
•     3.2.1 528103 菌株产EPS发酵优化
•     3.2.2 Q24 菌株产EPS发酵优化
•     3.2.3 B1208 菌株产EPS发酵优化
•   3.3 结果
•     3.3.1 528103 菌株优化结果
•     3.3.2 Q24 菌株优化结果
•     3.3.3 B1208 菌株优化结果
•   3.4 分析与讨论
• 4 海洋细菌胞外多糖抗氧化活性研究
•   4.1 材料
•   4.2 方法
•     4.2.1 粗多糖的纯化
•     4.2.2 EPS抗氧化能力的测定
•   4.3 结果
•     4.3.1 粗多糖纯化结果
•     4.3.2 EPS对 DPPH清除能力结果
•   4.4 分析与讨论
• 5 海洋弧菌BHc-09 胞外多糖抗IBDV活性初步研究
•   5.1 材料
•     5.1.1 实验材料
•     5.1.2 仪器
•   5.2 方法
•     5.2.1 09 EPS鸡胚毒性试验
•     5.2.2 09EPS在鸡胚水平上抗IBDV实验
•   5.3 结果
•     5.3.1 09 EPS鸡胚安全浓度测定
•     5.3.2 09 EPS在鸡胚水平抗IBDV结果
•   5.4 分析与讨论
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位发表的论文情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈博文

导师: 何秀苗

关键词: 海洋细菌,胞外多糖,多样性,条件优化,抗氧化活性,抗病毒活性

来源: 广西民族大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 广西民族大学

分类号: Q936

DOI: 10.27035/d.cnki.ggxmc.2019.000556

总页数: 72

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