分离于酱油渣蜡样芽胞杆菌的耐盐机制研究

发布时间：2017-12-14 20:26

  本文关键词：分离于酱油渣蜡样芽胞杆菌的耐盐机制研究

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【摘要】：酱油作为基本调味品,在我国已有超过两千年历史,其市场需求量巨大且逐年上升,在世界上也占越来越重要的位置。酱油渣是酿造酱油后产生的废渣,中国每年产酱油约五百万吨,随之产生大量的酱油渣。然而,酱油渣极易产生恶臭气味,一旦处理不当会严重污染生产环境。我国酱油渣排量大,但目前对其开发利用还较为局限,主要用作饲料或肥料,或直接废弃,酱油渣废弃物不仅污染环境还浪费资源。其中,局限酱油渣应用可能的最大不利因素是其盐浓度过高,如在用作饲料直接喂食动物时,其高盐含量可致使动物中毒,而如长时期用作肥料,则易造成土地盐化等。因此,开发具有高附加值的产品是提高酱油渣利用率的关键。随着具有应用价值工业微生物的广泛应用,具有耐盐能力的微生物将是一个重要的发展方向。微生物的耐盐特性与能力,是决定其在高盐废渣中存活与繁殖的决定性因素。蜡样芽孢杆菌是一种在环境中分布广泛、典型的具有耐盐能力的微生物。生物体的表型特性均由基因决定,且生物体在一定状态下,其基因组中并非全部基因都会表达,因此,即使在基因组中确定耐盐基因,但其表达情况则直接决定了耐盐的分子调控机制。因此,本文对蜡样芽孢杆菌B25在一定盐浓度条件下,这些基因如何表达并调控蜡样芽孢杆菌的耐盐能力,进一步通过转录组学进行研究,获得分离于酱油渣中蜡样芽胞杆菌不同盐浓度下的生长特性及耐盐基因,为进一步应用芽孢杆菌对酱油渣进行开发利用提供研究基础。本文基于2株分离于酱油渣的蜡样芽孢杆菌B25和B26,针对与微生物耐盐相关的重要科学问题,包括蜡样芽孢杆菌的生长特性与耐盐能力、蜡样芽孢杆菌的全基因组测序与生物信息学分析、蜡样芽孢杆菌在盐浓度存在下耐盐相关功能基因与调控因子的表达情况,以及蜡样芽孢杆菌的整体耐盐调控机制开展相关研究,主要研究内容和结果如下:(1)通过对2株从酱油渣中分离获得的蜡样芽孢杆菌B25与B26,进行不同盐浓度下菌株曲线和生长特性研究,获得分离于酱油渣中蜡样芽孢杆菌的耐盐浓度以及在不同盐浓度下的生长特性,为进一步应用芽孢杆菌对酱油渣进行开发利用提供工作基础。(2)通过对分离于酱油渣中的蜡样芽孢杆菌B25和B26,应用Illumina公司的Solexa测序技术进行全基因组测序,获得分离于酱油渣蜡样芽孢杆菌B25和B26全长均为5.41Mb的基因组,并对测序结果进行质量评估与分析,为进一步对蜡样芽孢杆菌耐盐的分子调控机制进行深入研究提供科学依据。(3)通过对蜡样芽孢杆菌B25和B26的全基因组进行生物信息学分析,包括GO通路、COG通路以及KEGG通路等,随后进行基因功能注释,并进一步结合与耐盐调控相关的基因信息,在基因组水平上获得与蜡样芽孢杆菌耐盐相关的潜在功能基因与调控因子,初步获得49个与细菌耐盐性相关的基因,为食源性微生物的耐盐特性研究提供重要积累。(4)通过对蜡样芽孢杆菌B25在正常状态与盐浓度存在状态下耐盐基因的表达谱进行RQ-PCR基因定量,发现蜡样芽孢杆菌可能通过下调BC0669、BC0754基因、上调BC2114、BC4071基因的表达来达到耐盐作用,结果为进一步系统建立微生物耐盐分子调控机制提供重要科学依据。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS201.3

【参考文献】

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本文编号：1289276