西南民族大学考研(西南民族大学考研专业有哪些)

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西南民族大学考研,西南民族大学考研专业有哪些

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)属于革兰氏阳性菌,是一种常见的食源性和医院感染的病原菌,会引起轻微皮肤损伤及严重感染,如肺炎、静脉炎、脑膜炎、乳腺炎、泌尿道感染,以及深度感染,如骨髓炎和心内膜炎。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是金黄色葡萄球菌的一种,对半合成青霉素(甲氧西林、苯唑西林等)具有抗药性。利用万古霉素可有效治疗MRSA引起的感染,但是随着细菌耐药性日益严重,耐万古霉素的菌株也不断被发现。因此,亟需探寻有效且不易引起细菌耐药性的新型防控方法。

噬菌体是地球上数量可观的一类生物体,具有特异性强、不易引起细菌抗性等特点。近年来,由于细菌耐药性日渐严重,噬菌体在抗菌方面的研究备受关注。西南民族大学青藏高原研究院的侯忠余、唐俊妮*等旨在分离可裂解MRSA的噬菌体,探究噬菌体对MRSA生物被膜的影响以及在食品中的初步应用,以期为食品中MRSA的生物防控提供理论依据。

01

噬菌体初筛菌株的鉴定

如图1所示,菌株ATCC 43300、MRSA 2和MRSA 29 3 株菌均可在174 bp附近形成特异性mecA条带,确认3 株菌均为MRSA菌株。以MRSA 2和MRSA 29作为后续噬菌体初筛菌株。

02

噬菌体的分离纯化

从奶牛养殖场采集的污水在经过3次富集后,利用双层平板法观察发现,初筛菌株中在MRSA 2菌株对应的平板上形成了明显、密集且呈圆形透明的噬菌斑(图2A)。进一步将分离得到的噬菌体经过3~5次纯化后,得到斑块透亮、边缘整齐、大小均一、形态一致、纯度较高的噬菌体(图2B),将其命名为P65。经测定,分离的噬菌体效价为1.11h105 PFU/mL,进一步增殖后其效价可达1.14h108 PFU/mL。

03

噬菌体P65的理化性质

噬菌体透射电镜观察

如图3所示,噬菌体P65头部呈多面体结构,具有非收缩性细长、柔软的尾部,整体长度(236f5)nm、头部直径(71f2)nm、尾部长(165f5)nm。根据冯烨等对噬菌体的分类标准,本实验所分离的噬菌体属于有尾噬菌体目长尾噬菌体科(Siphoviridae)。

噬菌体P65的裂解谱

对本实验室保存的其他16 株MRSA和8 株普通金黄色葡萄球菌进行宿主范围测定时,发现噬菌体P65除对宿主菌MRSA 2可裂解外,还对MRSA 24和8 株普通金黄色葡萄球菌具有裂解效果,具体裂解情况如表1所示。

噬菌体P65的最佳MOI

如图4所示,当MOI=1时,噬菌体P65效价最低,当MOI=0.01时,其效价最高,经计算为2.52h10 8 PFU/mL,因此,MOI=0.01为噬菌体P65的最佳MOI。

噬菌体P65的一步生长曲线

如图5所示,噬菌体和宿主菌混合后侵染0~10 min内,噬菌体增殖不明显,可判断噬菌体P65的潜伏期为10 min;在10 min后噬菌体开始大量增殖,80 min后开始趋于平缓,100 min时达到最大值,此时噬菌体效价为3.83h10 9 PFU/mL。可见,噬菌体P65的裂解周期为90 min;裂解量为35.46 PFU/cell。

pH值对噬菌体P65效价的影响

如图6所示,在pH 2时噬菌体P65全部失活;当pH 4、6、7、8、10时噬菌体P65耐受性变化较小,在pH 12时其活性受到明显抑制。本实验分离的噬菌体P65具有一定的耐酸碱性,且最适pH值为8。

温度对噬菌体P65效价的影响

如图7所示,噬菌体P65在不同温度水浴中处理1 h后,其活性受温度影响显著。噬菌体P65的最适生长温度为30~45 ℃,当温度高于45 ℃时,噬菌体活性开始下降;当温度为70 ℃时,噬菌体失活。本实验分离到的噬菌体P65耐高温性一般,耐受温度为65 ℃。

紫外线照射对噬菌体P65效价的影响

如图8所示,噬菌体P65在紫外线照射处理后,其活性逐渐呈下降趋势,紫外线照射处理70 min后,噬菌体P65效价由0 min的1.91h10 8 PFU/mL降至2.65h10 4 PFU/mL。

04

噬菌体P65的应用效果探索

不同MOI噬菌体对宿主菌的裂解效果

如图9A所示,阳性对照曲线10 h内一直保持上升趋势;与阳性对照相比,不同MOI噬菌体均可很好地抑制宿主菌MRSA 2的生长。0~2 h内,由于噬菌体数量较少,实验组与阳性对照组差异不明显;但3 h后实验组OD 600 nm 明显下降,与阳性对照组差异显著(P<0.01),说明期间噬菌体抑菌效果好。如图9B所示,噬菌体对宿主菌控制效果较好,细菌培养液澄清。

噬菌体对细菌被膜的清除效果

如图10所示,噬菌体P65对宿主菌MRSA 2和MRSA 24的生物被膜形成均有较好的清除作用。生物被膜经噬菌体处理培养4 h后,MRSA 2和MRSA 24的OD 630 nm 分别由0 h的0.935、0.966降低至0.364、0.340,此时被膜清除率分别为61.0%、64.8%,随培养时间延长,OD 630 nm 逐渐降低,培养48 h,MRSA 2和MRSA 24的被膜清除率分别达91.3%和92.2%,清除效果非常明显。

噬菌体在食品中的初步应用效果

噬菌体对脱脂牛乳中MRSA 2的抑制效果

如图11所示,随时间的延长,对照组MRSA 2菌落数不断上升,在第24小时菌落数达9.25(lg(CFU/mL));MOI=100组的抑菌效果和对照组无显著差异(P>0.05);MOI=10 000、MOI=1 000组在0~6 h内,菌落数呈下降趋势,在第6小时菌落数较对照组分别减少了2.68、1.99(lg(CFU/mL));6 h后所有实验组菌落数均呈上升趋势。可见,噬菌体在牛乳贮藏前期具有较明显的抑菌作用,且噬菌体浓度越高,抑菌效果越好,但随时间延长噬菌体的抑菌效果可能受牛乳中成分的影响而减弱。

噬菌体对牛肉中MRSA 2的抑制作用

如图12所示,在0~24 h内,对照组菌落数由3.32(lg(CFU/mL))增至7.05 (lg(CFU/mL));MOI=10 000组抑菌效果比较明显,第12小时菌落数较对照组(6.75(lg(CFU/mL)))减少了2.60(lg(CFU/mL))。MOI=1 000组在第12小时较对照组减少了2.08(lg(CFU/mL));MOI=100组抑菌效果相对最差。

结论

本研究以MASR菌株为宿主菌,从奶牛养殖场不同环境污水中成功分离到的烈性噬菌体P65,可裂解MASR和其他金黄色葡萄球菌,为噬菌体作为天然抗菌剂的应用奠定一定基础。

本文《1 株金黄色葡萄球菌烈性噬菌体的生物学特性及其裂解效果》来源于《食品科学》2022年43卷8期113-120页,作者:侯忠余,李传友,朱成林,于基成,唐俊妮。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210510-098。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

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