氢氧化钠对苏云金芽孢杆菌芽孢及其萌发的影响

【目的】了解碱对细菌芽孢及萌发的影响及机制,进一步认识芽孢的抗性,为寻找更好的杀灭芽孢的方法提供理论参考。【方法】应用单细胞拉曼光谱采集经NaOH处理后的单个苏云金芽孢杆菌(Bt)芽孢的拉曼光谱,并应用微分干涉差显微镜成像术分析其萌发动态。【结果】1.0mol/L NaOH处理30min、45min和60min后,Bt芽孢的存活率分别为25.0%、3.6%和1.8%左右;芽孢吡啶二羧酸(DPA)和蛋白质的特征峰有微弱的降低,蛋白质二级结构α螺旋特征峰(1 280/1 652cm~(–1))的位置和信号强度与对照没有明显的差异。在10mmol/L丙氨酸下,单个芽胞开始大量释放CaDPA的时间(Tlag)、快速释放CaDPA所需的时间(ΔT_(release))和芽胞皮层水解所需的时间(ΔT_(lys))分别是对照的3.5~5倍、12~13倍和1.5~2倍;在月桂胺触发下,T_(lag)值和ΔT_(release)值分别是对照的4倍和11倍左右。外源CaDPA无法触发处理30 min后的芽孢的萌发,而对照则萌发极快。【结论】NaOH处理没有破坏Bt芽孢的内膜,也没有引起成孢内CaDPA泄漏,但令与芽孢萌发相关的蛋白质受损,受损最严重的是皮层水解酶,对芽胞萌发产生严重的影响。     

溶菌酶触发的芽孢杆菌芽孢萌发及其异质性研究

【目的】了解溶菌酶触发芽孢杆菌孢子萌发的异质性及其机制,为认识芽孢(Spore)萌发机制和杀灭芽孢提供参考。【方法】应用拉曼光谱和微分干涉差(DIC)显微镜成像技术高通量分析大量单个Bacillus subtilis(Bs)和B.megaterium(Bm)芽孢经溶菌酶触发的萌发动态。【结果】溶菌酶浓度和温度越高,芽孢萌发越快,孢内CaDPA开始快速释放时间(T_(lag))、快速释放所需时间(ΔT_(release))和芽孢皮层水解所需时间(ΔT_(lys))越短;低于20℃,Bs芽孢萌发的ΔT_(release)值是25℃时的4倍以上。SpoVA蛋白高表达菌株的ΔT_(release)值和普通菌株基本相同,而缺少皮层水解酶的菌株ΔT_(release)值高于普通菌株。95℃处理15min的孢子,其T_(lag)、ΔT_(release)和ΔT_(lys)值是对照的2倍以上。Bs芽孢萌发的异质性明显,不仅表现在芽孢间,也表现在菌株间。Bm芽孢对溶菌酶更敏感,芽孢间的异质性显著低于Bs。【结论】溶菌酶触发的芽孢萌发在物种、菌株和单细胞层面都存在显著的异质性;溶菌酶浓度和温度对芽孢萌发有重大影响;皮层水解酶也可能参与溶菌酶触发的芽孢萌发进程。