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解淀粉芽孢杆菌的生物学特性与应用研究!
小杨 / 2021-09-14


一、概述

解淀粉芽孢杆菌属于芽孢杆菌属,是一种具有广谱抑菌活性的细菌,具有较强的次生代谢产物产生能力,能产生多种抑菌物质。解淀粉芽孢杆菌最初是由 Priest 发现鉴定的,模式菌株为 ATCC23350。1980 年之前鲜有研究解淀粉芽孢杆菌的报道。近年来,随着解淀粉芽孢杆菌抑制真菌和细菌能力的发现,有关学者相继从不同地区的植物和土壤等材料中分离鉴定得到解淀粉芽孢杆菌新菌株。

二、生物学特性

解淀粉芽孢杆菌,需氧,革兰氏染色阳性,呈短杆状( 0.7~0.9μm × 1.8 ~3.0μm) ,具有运动性,中生椭圆形孢子。硝酸盐还原阳性,接触酶阳性,水解淀粉,液化明胶,吲哚试验阴性,V-P 反应阴性,甲基红反应阴性。Luria-Bertani 液体培养基中形成菌膜,在固体培养基上菌落呈淡黄色,不透明,表面粗糙,边缘不规则。

三、应用研究

近年来,国内外对解淀粉芽孢杆菌在果蔬保鲜上的应用及其作用机理进行了研究,认为解淀粉芽孢杆菌具有较广的抑菌谱,对多种果蔬采后病原菌具有抑制作用,是一种新型保鲜技术,它具无污染、不产生抗药性、有利于人体安全等优点,有较好的发展前景。

1、解淀粉芽孢杆菌在果蔬保鲜上的应用

解淀粉芽孢杆菌 CⅢ-1对香蕉枯萎病菌( Fusarium oxysporum f. sp.cubense) 具有较好抑制作用;解淀粉芽孢杆菌 FZB42 产生的聚酮化合物对由欧文氏菌( Erwinia amylovora) 引起的梨火疫病具有防治效果。解淀粉芽孢杆菌 TB2 对辣椒疫霉( Phytophthora capsici) 引起的果疫病有良好的防治效果;解淀粉芽孢杆菌 CH-2 能抑制油菜核盘菌( Sclerotinia sclerotiorum) 菌丝生长和菌核的形成;解淀粉芽孢杆菌 K6 对藤黄微球菌( Micrococcus luteus) 、 大肠杆菌( Escherichia coli) 均有抑制作用;解淀粉芽孢杆菌 SYX-1 对黄瓜枯萎病病原菌尖孢镰刀菌( Fusarium oxysporum Schlecht) 具有拮抗作用和防治效果。

2、解淀粉芽孢杆菌抑菌机理研究

目前,大量学者在研究解淀粉芽孢杆菌的抑菌机理,但对于解淀粉芽孢杆菌如何作用于病原菌达到抑制腐败病原菌的生长还是没有明确的认识。一般认为解淀粉芽孢杆菌的抑菌机理有如下几个观点:

(1)产生抑菌物质。解淀粉芽孢杆菌主要通过产生对病原菌菌丝生长具有抑制作用的物质来达到保鲜的作用。郝建安等、 张宝俊等的研究表明其抑菌物质为抗菌蛋白;孙力军等、信姗姗等、邓建良等的研究表明脂肽类抗生素为其主要拮抗物质。

(2)诱导抗病性。应用拮抗微生物处理果实,可导致寄主产生形态学上的改变,同时引发生理生化变化,进而引起寄主植物蛋白组和抗病相关基因表达水平的变化等。邱思鑫等利用解淀粉芽孢杆菌 TB2 菌株的活性物质喷施辣椒果实后接种辣椒疫霉病菌进行防治辣椒疫病试验,结果表明 TB2 菌株的活性物质对辣椒果疫病的发生有一定控制作用,生化机制研究推断 TB2 的活性物质诱导辣椒果实抗疫病与过氧化物酶(POD) 、 苯丙氨酸解氨酶 ( PAL) 等酶的活性相关。

(3)与病原菌竞争生存空间与营养物质。Mari 等以梨为研究对象,发现解淀粉芽孢杆菌是与梨灰霉菌争夺营养物质的有效拮抗菌。

(4)与病原菌直接作用。除了产生抗菌素等次级代谢产物外,拮抗菌还会产生一系列对病原菌抑制起到重要作用的胞外水解酶。此外,有些拮抗菌会在病原菌菌丝上定殖,促使菌丝裂解。

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