抗生素敏感性试验


在30°C孵育24小时后,将细胞离心并从含有盐水的培养基中去除。将麦氏浊度为0.5的接种物悬浮液小心地涂布在含有4毫米厚MRS琼脂的平板上。当悬浮液被琼脂吸收后,将带有抗生素的纸片一式三份分布。红霉素E15、卡那霉素K30、杆菌肽B10、链霉素S10、阿莫西林AML25、四环素TE30、甲氧苄啶WE、青霉素P10、吡利霉素PIR2、氯霉素C30和萘啶酸NA30购自Oxoid。


统计分析


所有测量值均为平均值±标准差。使用Excel统计包分析数据。统计显著性通过学生t检验确定,设定为P=w0.01。


GeneBank登录号


植物乳杆菌FPL 16S rRNA基因的GeneBank登录号:KY883188。由于获得的16S rRNA基因序列相同,仅包含该组的一个代表。


结果与讨论


通过MALDI-TOF进行物种鉴定


通过MALDI-TOF对49个菌株进行了鉴定,获得的光谱与Brucker数据库进行了比对。分离菌株的光谱具有超过两分的高鉴定概率(实验一式三份进行)。对46个菌株光谱的分析表明为植物乳杆菌,另外三个光谱分别对应于溶血葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和蒙氏肠球菌。根据Brucker数据库,几乎所有分离株都表明是植物乳杆菌;只有三个分离株显示出其他物种,但它们可以被视为污染。结果表明植物乳杆菌在蜜露环境中占主导地位。随后,将新FPL菌株的光谱与参考菌株进行比对,某些峰的位移表明蛋白质发生了修饰。MALDI Biotyper对光谱的分析表明,某些蛋白质的表面发生了修饰,这可能解释了其对富含果糖环境的适应。MALDI-TOF分析的结果揭示了九个初步鉴定为植物乳杆菌的分离株,具有最高的鉴定概率得分。


通过16S rRNA基因测序和多重PCR进行物种鉴定


通过分析16S rRNA基因序列对来自蜜露的九个植物乳杆菌分离株进行了鉴定。获得的DNA序列通过BLAST与核苷酸基因库进行比对;结果显示所有菌株与植物乳杆菌、副植物乳杆菌和戊糖乳杆菌的相似性均>99%。为了确认分离株的物种归属,进行了多重PCR。recA基因的多重PCR反应产物长度约为310 bp,对植物乳杆菌物种具有特异性(图1)。

图1多重PCR检测扩增产物结果。第1泳道为1 kb Ladder Perfect Plus分子量标准(Eurx公司,波兰格但斯克)。第2泳道显示植物乳杆菌FPL株的扩增产物,长度为295.53 bp;第3泳道为植物乳杆菌FPL1株的扩增产物,长度295.56 bp;第4泳道为植物乳杆菌FPL2株(295.6 bp);第5泳道为植物乳杆菌FPL3株(298 bp);第6泳道为植物乳杆菌;$FPL4 298.5;第7行植物乳杆菌FPL5 294 bp;第8行植物乳杆菌$FPL6 296 bp;第9行植物乳杆菌FPL7 299 bp;第10行植物乳杆菌FPL8 308 bp;第11行植物乳杆菌FPL9 310 bp。碱基对长度/数量通过Quantity One软件(美国伊利诺伊州Bio-Rad公司)测定。

使用邻接法构建的系统发育树显示了与植物乳杆菌FPL最接近的菌株以及果果杆菌属物种的位置。库克乳杆菌是来自FLAB组中最近的系统发育邻居(图2)。在关于FLAB的第一份报告中,描述了在各种培养基上的生长;鉴定了16S rRNA基因,并表征了一些生化和嗜果糖特性。在本文中,进行了Endo提出的研究。我们还使用了MALDI-TOF和多重PCR,这使得鉴定来自蜜露的菌株成为可能。所有这些方法都有助于快速有效地选择菌株进行进一步研究。

表1利用Hi-Carbo试剂盒(HiMedia公司)测定的植物乳杆菌FPL与植物乳杆菌NRRL B-4496碳源利用谱


生化特性


植物乳杆菌FPL菌株利用表1中所示的碳水化合物。不同菌株还能够利用木糖、半乳糖、棉子糖、甘油和阿东醇,这可能表明单个分离株的差异性。参考菌株植物乳杆菌NRRL B-4496在碳水化合物利用方面没有显示出差异,除了菊粉、棉子糖和甘露醇,这些仅被嗜果糖植物乳杆菌FPL利用。


API ZYM的结果揭示了酯酶(C4)、酯酶脂肪酶(C8)、脂肪酶(C14)、亮氨酸芳胺酶、缬氨酸芳胺酶、胱氨酸芳胺酶、酸性磷酸酶、萘酚-AS-BI-磷酸水解酶、β-半乳糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶的产生。这些菌株没有碱性磷酸酶、胰蛋白酶、α-糜蛋白酶、α-半乳糖苷酶、β-葡萄糖醛酸酶、α-甘露糖苷酶和α-岩藻糖苷酶的活性。Siezen等人进行的研究测试了185株植物乳杆菌的碳水化合物利用;所有菌株都降解海藻糖、蔗糖、松三糖(除一株外)和山梨糖醇,与植物乳杆菌FPL菌株相似。在甘露醇和菊粉的情况下存在差异;本研究表明,只有植物乳杆菌FPL菌株利用这些碳水化合物,这些碳水化合物通常出现在植物环境中。


然而,植物乳杆菌物种利用菊粉并不是唯一的,因为已有报道其他菌株降解草果聚糖和菊粉。相比之下,植物乳杆菌FLP菌株的不同碳水化合物代谢可能性显著高于FLAB组,因为后者细菌不降解水杨苷、山梨糖醇、纤维二糖和松三糖。FLAB组中的所有物种都可以代谢甘露醇和果糖,与植物乳杆菌FPL菌株的嗜果糖特性相同。这些菌株不表现出酸性磷酸酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶活性,这些活性存在于大多数果果杆菌物种中。植物乳杆菌FPL具有β-半乳糖苷酶、α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性,与果果杆菌属不同,这可能通过代谢副产物引起这些细菌之间的共生相互作用。


抗生素敏感性试验


表2九株分离植物乳杆菌FPL的抗生素敏感性

抗生素 抗生素浓度 平均抑菌圈直径 A(mm) 和标准差 SD(mm)
FPL FPL1 FPL2 FPL3 FPL4 FPL5 FPL6 FPL7 FPL8 总计
A SD A SD A SD A SD A SD A SD A SD A SD A SD A SD
红霉素 E15 15μg 30.37 0.26 28.83 0.24 30.67 0.94 22.67 0.47 19.67 0.47 26.33 0.47 29.67 0.62 29.03 0.73 26.60 1.18 27.09 0.29
卡那霉素 K30 30μg 10.17 0.24 9.37 0.26 8.00 0.71 8.33 0.47 9.87 0.19 8.30 1.28 7.00 0.00 8.10 0.54 9.50 0.71 8.74 0.36
杆菌肽 B10 10 单位 21.87 0.66 22.83 1.43 11.67 0.47 16.00 1.41 17.50 0.41 13.17 3.06 20.67 1.25 19.83 0.62 19.20 1.57 18.08 0.78
链霉素 S10 10μg 12.83 0.62 14.93 0.33 8.50 0.41 10.33 0.47 10.50 0.71 12.17 0.85 9.90 1.58 11.17 1.43 9.50 1.87 11.09 0.53
阿莫西林 AML25 25μg 37.60 0.22 36.20 0.59 27.50 1.22 30.33 3.77 31.67 1.25 29.33 0.47 30.83 0.85 34.00 0.82 31.67 2.49 32.13 1.07
四环素 TE30 30μg 22.10 0.54 22.60 1.13 17.00 2.45 15.67 0.47 20.53 0.41 24.83 0.62 23.17 1.93 18.83 1.65 21.00 1.63 20.64 0.70
甲氧苄啶 WE 5μg 25.13 0.81 25.00 0.00 24.50 1.08 25.00 0.00 22.97 0.82 21.33 1.43 19.00 0.71 20.27 0.21 20.50 0.41 22.63 0.46
青霉素 P10 10 单位 24.17 0.24 26.63 0.45 24.00 0.82 20.00 0.00 22.83 0.62 20.67 3.30 19.00 0.82 25.47 0.34 19.00 2.16 22.42 1.01
吡利霉素 PIR2 2μg 8.33 0.47 9.83 1.18 21.67 0.47 11.83 0.62 8.17 0.62 8.30 0.99 10.33 0.47 9.17 0.24 10.00 0.82 10.85 0.28
氯霉素 C30 30μg 31.67 0.47 21.83 1.43 23.83 0.85 23.00 0.71 31.67 0.94 29.23 1.58 22.83 1.65 24.67 2.62 31.00 1.41 26.64 0.61
萘啶酸 NA30 30μg 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

如表2所示,单个菌株之间的抗生素敏感性略有不同。这些菌株对除萘啶酸外的本研究中使用的所有抗生素均敏感。抗生素敏感性测试表明,植物乳杆菌菌株是安全的,这是确定其益生菌潜力的第一步。先前已对与昆虫密不可分且具有昆虫益生菌潜力的FLAB进行了抗生素敏感性测试。此外,FLAB可以产生和利用支持蜜蜂核心肠道微生物组生长的物质。


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