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作者:王宵;胡云龙;徐伟慧;王志刚;
单位:齐齐哈尔大学生命科学与农林学院;黑龙江省农业微生物制剂产业化工程技术研究中心;
摘要:为评价鸭粪源植物乳植杆菌WX-1的益生特性和安全性并挖掘其潜在细菌素编码基因簇,该研究对WX-1进行了酸与胆盐耐受性、抑菌性、自聚集和共聚集的能力、抗生素耐药性以及溶血性的检测;对WX-1的基因组进行全基因组测序分析,通过antiSMASH和BAGEL 4数据库对基因组数据进行检索,预测细菌素基因簇并挖掘潜在的作用机制。结果表明植物乳植杆菌WX-1具有较好的酸、胆盐耐受性,在pH 3时菌株存活率为(61.29±3.48)%,在3、6、9、12 mg/mL的胆盐浓度下培养4 h后,活菌数分别为(1.05±0.03)×10~8、(1.17±0.21)×10~8、(1.25±0.02)×10~8、(1.33±0.27)×10~8 CFU/mL,与0 h相比有显著差异;对金黄色葡萄球菌有较高的抑菌能力,抑菌率为(72.30±0.62)%;具有较高的自聚集及共聚集能力,分别为(44.29±4.47)%和(11.13±4.23)%;WX-1对卡那霉素等多种抗生素均表现出敏感性;没有溶血性。基因组测序结果表明植物乳植杆菌WX-1基因组大小为3 241 479 bp, GC含量为44.58%,编码3 052个基因。基因组中注释到与编码B族维生素生物合成、菌株的耐酸能力、有关的基因、细菌胆盐耐药性、细菌黏附能力有关以及在调节宿主免疫反应中发挥作用的特定基因。通过antiSMASH预测到菌株WX-1具有核糖体合成和翻译后修饰肽类(RiPP-like)、Ⅲ型聚酮(T3PKS)化合物、萜烯(terpene)和环内酯自诱导剂(cyclic-lactone-autoinducer) 4种次级代谢物基因簇,通过BAGEL 4预测到1条合成Ⅱb类细菌素Plantaricin KJ、Plantaricin N、Plantaricin A和Plantaricin EF基因簇,满足产细菌素的先决条件。该研究表明植物乳植杆菌WX-1具有较好的益生菌特性、安全性,满足产细菌素的先决条件,具有进一步性能挖掘和应用拓展的潜力。
关键词:全基因组测序;;益生菌;;基因簇;;植物乳植杆菌;;益生特性;;安全性;;细菌素
基金资助:黑龙江省省属高校基本科研业务费项目(145309401);; 黑龙江省杰出青年基金项目(JQ2023D001)