近日,南京财经大学食品科学与工程学院张进(第一作者)、陆颖健教授(通讯作者)和孙静(通讯作者)等在《Indian Journal of Microbiology》影响因子3.0在线发表了题为“Promoted Spore Formation of Bacillus amyloliquefaciens fmbJ by its Secondary Metabolite Bacillomycin D Coordinated with Mn2+”的研究论文。
芽孢杆菌的孢子形成过程与次级代谢产物的合成和释放有关。已有大量研究系统地阐明了孢子形成的途径和机制。然而,目前还没有研究探讨次生代谢物与孢子之间的关系。在本研究中,我们使用较简单的二icolonic酸荧光测定法对淀粉芽孢杆菌(Bacillomycin D,BD)的孢子计数进行了研究。结果表明,BD 能促进淀粉芽孢杆菌 fmbJ 孢子的形成,并与一定浓度的 Mn2+ 当加入 15.6 mg/L 的 BD 和 1 mM 的 Mn2+ 时,培养 36 小时后 fmbJ 孢子的数量从 1.42 9 108 CFU/mL 增加到 2.02 9 108 CFU/mL。通过 RT-PCR 研究了孢子形成基因(kinA、kinB、kinC、kinD、kinE 和 spo0A)和 Mn 相关基因(mntA、mntH、mneS、mneP)的表达。结果表明,BD 和 Mn2+通过刺激 kinB、kinD 的转录和增加 spo0F-spo0A 磷酸化传递的影响,促进了 fmbJ 孢子的形成。该研究为提高淀粉芽孢杆菌的孢子产量提供了新思路,为其工业化生产奠定了基础。
图1:BD 和 Mn2+ 对 B. amyloliquefaciens fmbJ 中组氨酸激酶基因(kinA、kinB、kinC、kinD 和 kinE)、孢子启动基因(spo0A)和锰转运相关基因(mntA、mntH、mneS 和 mneP)表达的影响。在 0.05 和 0.01 时,* 和 ** 与对照组有明显差异。
表1: 不同浓度的 BD 和 Mn2+ 之间的相互作用
图2: BD和Mn2+促进淀粉芽孢杆菌fmbJ孢子形成的假设途径