胆固醇氧化酶产生菌的筛选与鉴定

【摘要】：胆固醇氧化酶(ECI.1.3.6)能够氧化胆固醇生成胆甾-4-烯-3-酮，在胆固醇降解的第一步起关键作用。胆固醇氧化酶在食品加工、医疗检测、生物抗虫等方面的作用日益受到人们的重视，并且显示出巨大的应用潜力。针对目前胆固醇氧化酶酶活性低、异源表达效果差和应用潜力巨大的现实，本研究的重点集中于筛选具有高胆固醇氧化酶活性的产生菌。 本实验从全国各地采集来的土壤样品51份，通过克隆显色法初步筛选和胆固醇氧化酶活性测定复筛，共获得108株胆固醇氧化酶阳性菌株，进而根据胆固醇氧化酶活性、表型特征等从中选择50株菌进行了多样性分析。 利用16S rRNA基因的PCR扩增、测序及系统发育分析，这50株菌分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)，假单胞菌属(Pseudomonas)，短杆菌属(Brevibacterium)，短小芽孢杆菌(Lysinibacillus)，节杆菌属(Arthrobacter)，红球菌属(Rhodococcus)，Vogesella属，类芽孢杆菌属(Psenibacillus)和类诺卡氏菌属(Nocardiodides)。其中菌株D48~T属于节杆菌属(Arthrobacter)，与Arthrobacter oryzae NBRC102055~T，Arthrobacter humicola NBRC102056~T，Arthrobacter alkaliphilus CCTCC AB206013~T，Arthrobacter niigatensis CCTCCAB206012~T和Arthrobacter defluvii DSM18782~T的同源性分别为97.74%，97.39%，97.39%，97.00%和96.99%；D94-1~T属于类诺卡氏菌属(Nocardioides)，与Nocardioidessalarius DSM18239~T, Nocardioides marinisabuli DSM18965~T, Nocardioides basaltis DSM22259T和Nocardioides dokdonensis KCTC19309~T的同源性分别为98.54%，98.30%，98.10%和97.76%；D75~T属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus)，与Paenibacillus glycanilyticusNBRC16618~T, Paenibacillus xinjiangensis DSM16970T和Paenibacillus castanea DSM19417T同源性分别为99.25%，97.54%和97.21%，此三株菌可能为各属内的新种。 对上述菌株进一步进行表型、生理生化、DNA-DNA杂交、细胞壁肽聚糖成分、细胞壁醌型以及细胞脂肪酸成分分析等，证明菌株D48~T为节杆菌属(Arthroacter)的一个新种，命名为Arthrobacter cupressi sp. nov.；菌株D94-1~T为类诺卡氏菌属(Nocardioides)的一个新种，命名为Nocardioides lianchengensis sp. nov.；D75~T为类芽孢杆菌属(Paenibacillus)的一个新种，命名为Paenibacillus catalpa sp. nov.。 因此，本研究不仅丰富了胆固醇氧化酶产生菌的资源，还为胆固醇氧化酶的深入科学研究和实际应用奠定了理论基础。