申请日2015.07.08
公开(公告)日2015.09.23
IPC分类号C12N1/20; C12R1/01; C12Q1/02
摘要
本发明涉及一株海洋污泥来源的水莱茵海默式菌菌株(Rheinheimera aquimaris)QSI02及其在细菌群体感应抑制筛选方面的应用。该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC)，保藏日期为2015年4月23日，保藏号为CCTCC NO:M2015245。本发明是首次报道Rheinheimera属的菌株具有细菌群体感应抑制活性。由该菌株发酵液制备的代谢物对紫色杆菌和铜绿假单胞菌群体感应系统具有双重抑制作用，并且在有效浓度范围内对筛选模型紫色杆菌CV026的菌体生成不产生抑制作用。该菌株提取物能够显著降低紫色杆菌紫色素的产量以及铜绿假单胞菌的群集运动，减弱致病菌的耐药性，从而在解决细菌耐药性问题、研发新型抗菌药物方面具有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一株海洋污泥来源的水莱茵海默氏菌(Rheinheimera aquimaris)QSI02，其特征在于：该菌株已于2015年4月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号是CCTCC NO:M2015245。
2.水莱茵海默氏菌(Rheinheimera aquimaris)QSI02的发酵提取物在细菌群体感应抑制剂筛选方面的应用。
说明书
一株海洋污泥来源的水莱茵海默氏菌菌株及其应用
技术领域
本发明属于海洋微生物领域，具体涉及一株海洋污泥来源的水莱茵海默氏菌(Rheinheimera aquimaris)QSI02菌株及其代谢产物在细菌群体感应抑制筛选方面的应用。
背景技术
群体感应(Quorum sensing, QS)是广泛存在于细菌间的一种信息交流现象。近年来的研究发现细菌可以通过生产、识别、感应一种或多种可溶性的化学信号分子来实现相互间信息的传递和交流。尽管早在20世纪60年代就已经在一种海洋费氏弧菌(Vibrio fischeri)中发现了群体感应现象，但是直到1994 年细菌群体感应这一概念才被提出(J. Bacteriol.,1994,176:269-275)。许多细菌都能合成并释放一种称作自诱导物质(auto inducer, AI)的信号分子，当一个特定环境中细菌的数量急剧增加时，其所分泌的信号分子的浓度也会相应的升高，当得到一定的阈值时细菌与细菌之间就会通过这种信号分子来调控基因的表达，比如生物发光、生物被膜形成、抗生素产生、毒素产生、生产孢子等。
近些年来细菌耐药性问题日益突出，传统的抗菌药物由于产生生存压力很容易使细菌产生耐药性，因此，以传统的靶点和筛选方法获得的抗菌药物无法从根本上解决细菌性感染疾病问题。近些年来研究发现，细菌QS系统使作为单细胞生物的细菌，具备了部分类似于多细胞生物的功能，让细菌在应对环境挑战时，能协调一致，使细菌形成一种群体行为来有效的抵御外界环境压力、攻击宿主等。以细菌QS系统为靶标筛得的抗菌药物，与传统抗生素的作用机制完全不同，它不杀死细菌或抑制单个细菌的生长，只抑制细菌QS调控的致病行为，不易诱导耐药突变。
海洋相对独特的高盐、高压、寡营养、低光照等复杂生态环境造就了海洋微生物不同于陆生微生物的独特的生理功能与代谢机制，大大提高了结构多样性和活性多样性的先导化合物的发现概率。目前，已从海洋微生物中发现了大量的具有化学结构新颖、生物活性特异的化合物，其中有些已经作为药物广泛应用于临床。同时，海洋微生物种类多、易于培养，可通过人工发酵培养获得活性代谢产物因此海洋微生物资源已成为一种重要的环境友好的生物资源。
发明内容
本发明旨在提供一株具有细菌群体感应抑制活性的海洋细菌，该菌株代谢产物具有抑制紫色杆菌和铜绿假单胞菌群体感应系统的活性，并且能够降低致病菌致病行为的产生，减弱致病菌的耐药性。
本发明从黄海青岛海域海洋污泥样品中分离海洋细菌，采用紫色杆菌CV026筛选模型对分离得到的菌株进行细菌群体感应抑制活性的筛选，得到一株具有高效淬灭细菌群体感应活性的菌株。通过16S rDNA序列分析结合形态学及生理生化特征，鉴定其为Rheinheimera aquimaris QSI02，与GenBank中一株水莱茵海默氏菌的相似性达到99%。
本发明所述的具有细菌群体感应抑制活性的海洋细菌是水莱茵海默氏菌(Rheinheimera aquimaris)QSI02，于2015年4月23日保藏于中国典型培养物保藏中心(中国武汉，武汉大学)，其保藏编号为CCTCC NO:M2015245。
本发明所述的活性代谢物的获得方法主要包括海洋细菌R.aquimaris QSI02的分离、培养与提取物的制备两个步骤。取活化后的海洋细菌R.aquimaris QSI02，接种到发酵培养基进行摇床培养，发酵结束后，离心、真空低温浓缩至膏状，用甲醇浸提得甲醇提取物，将甲醇提取物用0.22μm有机相滤器过滤后用于生物活性检测。
本发明所涉及的海洋细菌R.aquimaris QSI02制备的代谢物具有抑制紫色杆菌和铜绿假单胞菌群体感应系统的作用;在加入0-300μl范围内该代谢物不抑制紫色杆菌CV026的菌体生长，但能显著的降低紫色杆菌紫色素的产生，当加入100μl代谢物时其抑制率达到50%。在加入200μl代谢物时能显著减弱铜绿假单胞菌的群集运动。
本发明与现有技术相比，具有海洋细菌R.aquimaris QSI02菌株发酵培养条件简单，活性代谢物的制备工艺过程简单易控，制备的代谢物具有明显的淬灭细菌群体感应的活性等特点。