本文關鍵詞：分離于醬油渣蠟樣芽胞桿菌的耐鹽機制研究

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【摘要】：醬油作為基本調味品,在我國已有超過兩千年歷史,其市場需求量巨大且逐年上升,在世界上也占越來越重要的位置。醬油渣是釀造醬油后產(chǎn)生的廢渣,中國每年產(chǎn)醬油約五百萬噸,隨之產(chǎn)生大量的醬油渣。然而,醬油渣極易產(chǎn)生惡臭氣味,一旦處理不當會嚴重污染生產(chǎn)環(huán)境。我國醬油渣排量大,但目前對其開發(fā)利用還較為局限,主要用作飼料或肥料,或直接廢棄,醬油渣廢棄物不僅污染環(huán)境還浪費資源。其中,局限醬油渣應用可能的最大不利因素是其鹽濃度過高,如在用作飼料直接喂食動物時,其高鹽含量可致使動物中毒,而如長時期用作肥料,則易造成土地鹽化等。因此,開發(fā)具有高附加值的產(chǎn)品是提高醬油渣利用率的關鍵。隨著具有應用價值工業(yè)微生物的廣泛應用,具有耐鹽能力的微生物將是一個重要的發(fā)展方向。微生物的耐鹽特性與能力,是決定其在高鹽廢渣中存活與繁殖的決定性因素。蠟樣芽孢桿菌是一種在環(huán)境中分布廣泛、典型的具有耐鹽能力的微生物。生物體的表型特性均由基因決定,且生物體在一定狀態(tài)下,其基因組中并非全部基因都會表達,因此,即使在基因組中確定耐鹽基因,但其表達情況則直接決定了耐鹽的分子調控機制。因此,本文對蠟樣芽孢桿菌B25在一定鹽濃度條件下,這些基因如何表達并調控蠟樣芽孢桿菌的耐鹽能力,進一步通過轉錄組學進行研究,獲得分離于醬油渣中蠟樣芽胞桿菌不同鹽濃度下的生長特性及耐鹽基因,為進一步應用芽孢桿菌對醬油渣進行開發(fā)利用提供研究基礎。本文基于2株分離于醬油渣的蠟樣芽孢桿菌B25和B26,針對與微生物耐鹽相關的重要科學問題,包括蠟樣芽孢桿菌的生長特性與耐鹽能力、蠟樣芽孢桿菌的全基因組測序與生物信息學分析、蠟樣芽孢桿菌在鹽濃度存在下耐鹽相關功能基因與調控因子的表達情況,以及蠟樣芽孢桿菌的整體耐鹽調控機制開展相關研究,主要研究內(nèi)容和結果如下:(1)通過對2株從醬油渣中分離獲得的蠟樣芽孢桿菌B25與B26,進行不同鹽濃度下菌株曲線和生長特性研究,獲得分離于醬油渣中蠟樣芽孢桿菌的耐鹽濃度以及在不同鹽濃度下的生長特性,為進一步應用芽孢桿菌對醬油渣進行開發(fā)利用提供工作基礎。(2)通過對分離于醬油渣中的蠟樣芽孢桿菌B25和B26,應用Illumina公司的Solexa測序技術進行全基因組測序,獲得分離于醬油渣蠟樣芽孢桿菌B25和B26全長均為5.41Mb的基因組,并對測序結果進行質量評估與分析,為進一步對蠟樣芽孢桿菌耐鹽的分子調控機制進行深入研究提供科學依據(jù)。(3)通過對蠟樣芽孢桿菌B25和B26的全基因組進行生物信息學分析,包括GO通路、COG通路以及KEGG通路等,隨后進行基因功能注釋,并進一步結合與耐鹽調控相關的基因信息,在基因組水平上獲得與蠟樣芽孢桿菌耐鹽相關的潛在功能基因與調控因子,初步獲得49個與細菌耐鹽性相關的基因,為食源性微生物的耐鹽特性研究提供重要積累。(4)通過對蠟樣芽孢桿菌B25在正常狀態(tài)與鹽濃度存在狀態(tài)下耐鹽基因的表達譜進行RQ-PCR基因定量,發(fā)現(xiàn)蠟樣芽孢桿菌可能通過下調BC0669、BC0754基因、上調BC2114、BC4071基因的表達來達到耐鹽作用,結果為進一步系統(tǒng)建立微生物耐鹽分子調控機制提供重要科學依據(jù)。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TS201.3

【參考文獻】

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本文編號：1289276