饲料香味剂原料硫噻唑降解菌的功能基因筛选及工程菌构建

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:txl8909
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硫噻唑是一种有机化合物,化学名为4-甲基-5-(β-羟乙基)-噻唑。作为饲料添加剂生产原料之一,近年来随着国家环保意识的加强,对饲料香味添加剂生产厂可挥发性有机物排放量要求越来越严格,为解决硫噻唑生产进程中和使用过程中造成的环境污染,目前采用微生物处理方法进行降解是解决其对环境污染的方法之一。利用微生物的降解作用可以消除在生产过程中和使用过程中由于挥发性而溢出的该物质对环境造成的不良影响。本研究基于通过第二代高通量测序及宏基因组测序,筛选和挖掘出对硫噻唑有降解作用细菌及其功能基因。然后根据功能基因进行工程菌的构建。本研究通过高通量测序共检测到降解鱼腥香的环保设备中细菌群落有27门、37纲、72目、128科、207属。两个阶段采集的10个样品共产生888条OTU。其中环保设备水箱中第一阶段样品(YX1)包含的OTU数目为614,第二阶段样品(YX2)包含的OTU数目为765,共同拥有的OTU数目为491,YX1和YX2各自特有的OTU数目分别为123和274。经过两个阶段,环保设备水箱水体中细菌群落的多样性更加丰富,第二阶段比第一阶段增加了151条OTU,表明第二阶段比第一阶段有较多的特有细菌种类。YX1组样品的Chao1和ACE指数极显著(p<0.01)小于YX2组样品;YX1组样品的Simpson指数显著(p<0.05)小于YX2组样品;YX1组样品的Shannon指数极显著(p<0.001)小于YX2组样品。说明了YX2样品的细菌丰度和细菌群落多样性都高于YX1样品,随着生产进程的推移,环保设备水箱中细菌丰度和细菌群落结构多样性增加。通过对各细菌群落门和属水平分布分析,发现在门水平上优势菌种有十个,其中变形菌门(Proteobacteria,66.40%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,9.42%)、放线菌门(Actinobacteria,3.15%)以及未鉴定细菌(Unidentified Bacteria,17.61%)的细菌总数占到各组样品的细菌总数的96%,为样本中最主要的优势菌。在属水平上优势菌种有三十个,其中短波单胞菌属(Brevundimonas,26.36%)、固氮螺菌属(Azospirillum,4.00%)、金黄杆菌属(Chryseobacterium,3.46%)及未鉴定细菌属(UunidentifiedBacteria,17.22%)的细菌为主要优势菌,占样本细菌总数的51.04%。通过宏基因组测序,利用KEGG功能数据库找到关于硫噻唑的代谢通路图,其中一级代谢分为六类,包括了:细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理、人类疾病、新陈代谢、生物体系统。在新陈代谢分类下,筛选到硫胺素代谢通路map00 780。在检测的细菌样本中,参与硫胺素代谢的酶一共有14个,其中由硫噻唑经羟乙基噻唑激酶(hydroxyethylthiazole kinase)的作用下,最终参与维生素B1的合成。羟乙基噻唑激酶为thiM,经NCBI数据库中查找thiM基因序列,ID号为938 519,来源为Bacillus subtilis subsp.subtilis str.168菌属,功能基因片段为819 bp。利用质粒T-Vector pMD19为载体,转入E.coli DH5αCompetent Cells构建工程菌,通过Sanger法双向测序,得到正反两组碱基序列,将正反两条序列在EBI上进行基因序列比对,得到重合区间882 bp,其中与thiM基因片段819 bp完全重合。将构建的工程菌对硫噻唑在实验室条件下进行降解,测得对硫噻唑的平均降解率77.48%,枯草芽孢杆菌平均降解效率为62.83%。
其他文献
天然构造变形材料(岩石)组成成分往往十分多样、结构上具有多尺度特征。从变形岩石整体上(大尺度)看,许多形状不同以及流变强度不同的次级元素构成了岩石。构造地质学研究的一个关键的目的主要是通过实际观察的变形构造来揭示宏观区域变形的流变场。自然界的高应变岩石中普遍存在着流变场分配的现象。众多研究学者在传统的基于固体连续变形机制理论的变形分析中,经常忽视流变场的分配问题,因此在流变场如何分配的问题上一直缺
随着交通一体化的逐渐发展,轨道交通逐步成为解决城市公共交通问题的首要选择。作为主流车体结构之一的不锈钢车体,其生产制造技术得到了快速发展。基于轻量化的设计思想,不锈钢车体多采用薄板焊接结构,电阻点焊是其主要的焊接方法。电阻点焊过程电流大、时间短,易产生飞溅、虚焊等缺陷,同时,点焊熔核的生长处于封闭空间,无法直接观测,给焊接质量控制造成较大困难。因此,高效、准确的点焊质量评估技术对于获得合格焊点、保
近些年来杀扑磷对水体的污染已引起人们的关注。杀扑磷是一种较理想的杀介壳虫药剂,毒性强,效果好,可以用于防治大多数农作物上的蚧壳虫等害虫。因它在农产品,水体等中不易分
兽用抗生素与有机氯农药在土壤环境中广泛存在,一直是生态学研究的热点,但二者在土壤中互作的效应目前还鲜有报道。本文以强力霉素(Doxycycline,DOX)和五氯酚(Pentachlorophe
侧链型液晶高分子(SCLCPs)兼具高分子骨架无定型及侧链液晶基元各向相异的优异性能。通过高分子骨架与不同功能的液晶基元合理组合,可以实现具有特种功能的高分子的合成,近年来
我国在十九大报告中明确指出,要坚定实施创新驱动发展战略,加快建设创新型国家,同时指出必须培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队。由此可见创新(尤其是科技创新)在国家发展中的核心地位,以及科技人员在创新发展中的战略作用。科技人员作为创新活动的设计者及组织者,是科技创新的主体,是促进经济增长至关重要的因素。企业是承担技术创新的主要社会组织,而领导作为组织中
近年来随着抗生素的大量使用,细菌耐药现象日渐严重,且抗生素的研发速度远低于细菌耐药性的产生速度,因此,需要寻找应对耐药细菌的新方法。噬菌体作为感染细菌的病毒,具有数量多、特异性强等优点,有望替代抗生素作为消除环境病原菌的有效手段。本研究从贵州开阳、西藏乃东和辽宁盘锦三个地点采集的13个样品(6个沉积物样品、6个水样和1个钟乳石表面样品)中分离细菌及其相应的噬菌体。同时对宿主菌的抗生素耐药性以及噬菌
随着万物互联时代的到来,越来越多的数据产生了,使得数据在规模和维度上都急剧的增加,比如——位置、喜爱偏好、运动轨迹等,因此对大数据的计算需求也越来越高。许多“大数据”应用程序必须实时处理数据,然而由于设备的不同,所得到的数据难免会比较单一,这样单一的数据流就很难得到用户的全部信息,如果想要得到用户的全部信息就需要将所有的数据流整合在一起。而连接(Join)操作是连接不同数据流的一个有效的手段,在多
4-氨基喹啉类药物萘酚喹是临床上常用的长效抗疟药,通常作为配体药物与青蒿素类抗疟药配伍联用。萘酚喹的药动学研究表明,口服给药后吸收迅速(tmax约2-4h),消除缓慢(t1/2大于
随着时代的发展,射击训练不仅是军事上基本的训练科目,在体育运动和学生军事化教育上,也成为了训练和教育的必备科目。射击训练往往都是实弹射击训练,但是传统的射击训练在耗材、安全性和场地要求等方面有着很严格的规范,这种规范使射击训练花费大、安全性低,还需要特定的场地进行训练。为了使射击训练变得方便安全且经济,射击的模拟训练系统的开发,可以达到这些要求。本文对模拟训练系统中的射击目标图像信息处理技术进行研