青岛能源所揭示生物质降解菌热纤梭菌的糖摄取机制
热纤梭菌是一种高效降解木质纤维素类生物质的嗜热厌氧细菌,在农林废弃物生物质的转化利用中具有应用价值。近期,中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学研究组研究员崔球团队结合体内和体外实验,阐明热纤梭菌中负责纤维寡糖和葡萄糖摄取的转运蛋白及其结构分子机制。 热纤梭菌通过分泌一种多酶复合体——纤维小体将木质纤维素中的多糖水解为以纤维寡糖为主的可溶性糖,进而将其摄入胞内为细胞提供碳源和能量。2009年,以色列研究者在热纤梭菌基因组中发现5个转运蛋白基因簇,推测它们可能负责纤维寡糖、葡萄糖和昆布二糖的转运,但缺乏明确的功能验证实验。由于热纤梭菌遗传操作较为困难,在后续的十多年里国际上除了一些组学分析涉及到这些转运蛋白,一直未能清晰阐明热纤梭菌的糖类摄取机制。青岛能源所代谢物组学研究组长期以来针对热纤梭菌开展研究,突破了热纤梭菌的遗传操作瓶颈,开发了多种可用于热纤梭菌的遗传操作工具,包括快速的基因打靶系统和精准的基因组无疤编辑系统,为......阅读全文
能源所揭示生物质降解菌热纤梭菌的糖摄取机制
热纤梭菌的糖类摄取机制及纤维小体的表达调控模型 青岛能源所供图高效的糖摄取对于微生物细胞工厂至关重要,因而工业微生物的糖摄取机制具有重要研究价值。热纤梭菌是一种高效降解木质纤维素类生物质的嗜热厌氧细菌,在农林废弃物生物质的转化利用中具有重要的应用价值。近期,中科院青岛生物能源与过程研究所研究员
青岛能源所揭示生物质降解菌热纤梭菌的糖摄取机制
热纤梭菌是一种高效降解木质纤维素类生物质的嗜热厌氧细菌,在农林废弃物生物质的转化利用中具有应用价值。近期,中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学研究组研究员崔球团队结合体内和体外实验,阐明热纤梭菌中负责纤维寡糖和葡萄糖摄取的转运蛋白及其结构分子机制。 热纤梭菌通过分泌一种多酶复合体——纤维小
青岛能源所热纤梭菌纤维小体功能研究取得进展
热纤梭菌(Clostridium thermocellum)纤维小体是自然界中最高效的纤维素降解系统。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学团队博士研究生洪伟、研究员崔球、副研究员刘亚君等对热纤梭菌纤维小体所有脚架蛋白功能进行了系统分析,揭示了各种脚架蛋白和不同协同作用对纤维小体活性
中国科学家揭示热纤梭菌转录调控因子新机制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510487.shtm
研究开发出增强纤维素与半纤维素降解能力的整合生物糖化工程菌株
热纤梭菌具有的纤维小体多酶复合体,是目前自然界中已知最高效的纤维素降解体系。热纤梭菌的纤维素降解酶系中缺少外泌的β-葡萄糖苷酶(BGL),导致纤维二糖对纤维小体反馈抑制。同时,热纤梭菌半纤维素酶系也较弱,不仅影响半纤维素的降解水平,木聚糖还会进一步抑制关键纤维素酶Cel48S的活性,从而制约整体
青岛能源所开发新型木质纤维素糖化高效全菌催化剂
如何实现木质纤维素生物质这一低值原料的高值化利用,一直是国内外的研究热点。中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学团队以打破国外技术垄断、突破木质纤维素糖化技术瓶颈为研究目标,长期致力于热纤梭菌等纤维素降解菌的遗传改造及代谢工程研究,利用团队前期开发的一系列基因操作工具(J Microbio
成功研制新型木质纤维素整合生物糖化生物催化剂
木质纤维素具有储量大、可再生的特点,发展木质纤维素的高效转化技术不仅可以实现低值农业废弃生物质的高效利用,而且有望从根本上提出全新的能源与产粮出口。能源所开发新型木质纤维素整合生物糖化生物催化剂。 课题组供图 木质纤维素的复杂结构和组成形成了天然拮抗降解作用的屏障。因此,如何实现木质纤维素高效
艰难梭菌简介
一、流行病学1、艰难梭菌(Clostridium Difficile, C.difficile)为专性厌氧革兰阳性杆菌,产生A、B两种毒素,为条件致病菌,可导致艰难梭菌相关性腹泻(Clostridium DifficileAssociated Diarrhea, CDAD)。2、由于抗菌药物不合理使
改造细菌助力生物燃料
一项研究发现,一种经过遗传改造的降解木质纤维素的细菌不仅能够把生物质纤维素转化成糖,还能把糖转化成乙醇燃料。利用植物生物质进行具有成本效率的生物燃料生产的一个主要障碍是利用微生物发酵制造乙醇之前的化学和酶预处理的成本。微生物工程的工作的方向因此一直放在了制造可以执行向乙醇的生物质转化的所有阶段的
酪酸梭菌的简介
酪酸梭菌是调节人体肠道微生态平衡的有益菌:服用后进入肠道,可对各种肠道有害细菌的发育起抑制作用,减少其增殖和产生毒素,使肠道内水分潴留明显减少,同时促进有益菌双歧杆菌的生长,还可通过抑制5 -HT达到治疗腹泻的目的。还能抑制肠黏膜的萎缩,同时使粪便中水分含量减少,粪便的性状和排便次数也得到改善
浅谈艰难梭菌感染
艰难梭菌(Clostridium Difficile)是一种革兰氏阳性、产毒素的专性厌氧芽孢杆菌,1978年首次被证实与疾病有关,可通过粪-口途径传播。在欧美国家,艰难梭菌感染(CDI)发病率上升惊人(图1)、严重性日趋恶化,常导致住院时间延长、医疗花费激增,甚至死亡[1,2],其中高产毒菌
如何预防梭菌病?
保持个人卫生:勤洗手,特别是在接触动物、处理食物和使用厕所后。 避免食用不洁食物:生食或未煮熟的肉类、海鲜和蔬菜易被污染,应避免食用。 注意食品储存和加工:食品应储存在干燥、清洁、通风的地方,加工时要注意卫生。 避免接触污染源:避免接触动物粪便、污水等污染源。 接种疫苗:对于某些高危人群
研究人员实现纤维小体原位关键酶的纯化及解析
纤维小体是细菌分泌的高效降解木质纤维素的多酶复合体,其高效降解机制及产纤维小体细菌的遗传改造是木质纤维素降解利用研究中的重要方向之一。热纤梭菌的Cel48S是其纤维小体的主要外切葡聚糖酶,是其纤维小体中含量最高的组分,在纤维素降解过程中起关键作用。但Cel48S的内在性质使得对Cel48S的纯化
酪酸梭菌的临床应用
适应于:冷凉泻、啤酒泻、紧张泻、清晨泻、五更泻、腹泻型肠易激综合征、溃疡性结肠炎、克罗恩病、慢性腹泻、消化不良、抗生素相关性腹泻及伪膜性肠炎的预防和治疗。 长期慢性腹泻,吃其他药无效。与三联方联用根除HP,提高根除率、降低三联方副作用。肿瘤放化疗后腹泻、提高免疫力,分泌丁酸辅助抗癌。肝硬化、慢
肉毒梭菌及其检验
一、肉毒梭菌1、生物学状性 肉毒梭菌属于厌氧性梭状芽胞杆菌属,具有该菌的基本特性,即厌氧性的杆状菌,形成芽胞,芽胞比繁殖体宽,呈梭状,新鲜培养基的革兰氏染色为阳性,产生剧烈细菌外毒素,即肉毒毒素。 肉毒梭菌为多形态细菌,约为4×1μm的大杆菌,两侧平行,两端钝园,直杆状或稍弯曲,芽胞为卵圆形,位
肉毒梭菌及其检验
一、肉毒梭菌1、生物学状性 肉毒梭菌属于厌氧性梭状芽胞杆菌属,具有该菌的基本特性,即厌氧性的杆状菌,形成芽胞,芽胞比繁殖体宽,呈梭状,新鲜培养基的革兰氏染色为阳性,产生剧烈细菌外毒素,即肉毒毒素。 肉毒梭菌为多形态细菌,约为4×1μm的大杆菌,两侧平行,两端钝园,直杆状或稍弯曲,芽胞为卵圆形,位
艰难梭菌感染防治措施
艰难梭菌感染防治措施:医院中一旦出现艰难梭菌感染暴发,建议采取如下措施: 1)限制抗生素使用,选用甲硝唑、万古霉素,并配合微生态制剂(如“贝飞达”等)调节肠道菌群; 2)减少患者肠道污染,采用肥皂水洗手,采取隔离措施,使用手套,避免有暴露可能的医疗操作等; 3)环境表面消毒,采用次氯酸盐(
简述丁酸梭菌的意义
丁酸梭菌T4是一种能够高效利用木糖发酵产氢的细菌,通过研究初始底物浓度和pH对产氢菌——丁酸梭菌T4的生长及产氢的影响,采用间歇培养方式对丁酸梭菌T4发酵木糖进行产氢,按照累积产氢量的公式,计算丁酸梭菌T4的产氢量,这样,就可以采取较为合理的培养条件,从而提高其对底物的利用率及产氢效率。
破伤风梭菌感染条件
感染条件:破伤风梭菌是一种非侵袭性细菌,芽孢广泛分布于自然界中,一般不引起疾病。当机体存在窄而深的伤口,或伴有需氧菌及兼性厌氧菌的同时感染,或坏死组织多、泥土或异物污染伤口而形成局部缺血,缺氧。造成局部厌氧环境,有利于破伤风梭菌的繁殖。
NEJM综述:艰难梭菌感染
艰难梭菌感染的预防和治疗的最新进展已完成,但是,据报告它仍然是美国最常见的医院内病原体。《新英格兰医学杂志》上近期发表了一篇关于艰难梭菌感染的综述,整理如下: 近期,Daniel A.Leffler教授和J.Thomas Lamont教授(来自哈佛医学院Beth Israel Deacon
艰难梭菌的培养特性
严格厌氧.在厌氧血琼脂平板上35℃培养48 h.形成直径为3-5 mm、圆形、白色或淡黄色、边缘不整齐、表面粗糙、不溶血的菌落。在CCFA(环丝氨酸、头孢甲氧霉素、果糖和卵黄琼脂)平板上产生较大、表面粗糙、边缘不整齐的黄色菌落。在紫外线照射下见黄绿色荧光。
丁酸梭菌的基本介绍
丁酸梭菌(Clostridium butyricum)属于芽孢杆菌科,梭菌属,革兰氏阳性,有芽孢,孢子卵圆,偏心或次端生。可抵抗不良环境。 丁酸梭菌是一种专性厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌,其直径为(0.6~1.2)×(3.0~7.0)µm,两端钝圆,中间部分轻度膨胀,细菌呈直杆状或稍有弯曲,单个或
破伤风梭菌的简介
破伤风梭菌(clostridium tetani)是引起破伤风的病原菌,大量存在于人和动物肠道中,由粪便污染土壤后经伤口感染引起疾病。本菌繁殖体抵抗力与其他细菌相似,但其芽孢抵抗力强大。在土壤中可存活数十年,能耐煮沸40~50分钟。对青霉素敏感,磺胺类有抑菌作用。 破伤风梭菌是破伤风的病原体。
艰难梭菌致病不“艰难”
艰难梭菌是一种革兰阳性产芽孢细菌,是梭菌属中一种常见的专性厌氧菌,对氧十分敏感,很难分离培养,故得名。厌氧性细菌是指那些在无氧条件下要比在有氧环境中生长好的细菌,而人的肠道正好是一个相对无氧的环境,如果过度服用某些抗生素,艰难梭菌的菌群生长速度加快,影响肠道中其他细菌,会引发炎症,导致抗生素相关性腹
关于酪酸梭菌活菌片的简介
酪酸梭菌活菌片,是一种非处方药。用于因肠道菌群紊乱引起的各种消化道症状及相关的急、慢性腹泻和消化不良等。 1、酪酸梭菌活菌片的成份: 本品每片含酪酸梭菌活菌数不低于6.3×107CFU。 辅料为:微晶纤维素、葡萄糖、硬脂酸镁、羧甲基淀粉钠。 2、性状:酪酸梭菌活菌片为白色或灰白色片剂,间
研究揭示纤维小体转录调控因子的结构功能机制
纤维小体是一类可以高效降解木质纤维素生物质的多酶复合体,在生物质能源与合成生物学中具有广泛的应用价值。产纤维小体细菌根据底物种类调控纤维小体组分的表达,从而实现对特定底物类型的高效降解。在典型的产纤维小体细菌热纤梭菌中,一类特殊的σ和anti-σ因子SigI-RsgI负责感应底物并调控纤维小体基
利用食气梭菌转化一碳气体有效合成中长链化学品
绿色可持续制造模式是实现我国“碳达峰、碳中和”战略目标的重要路径。一个有效的解决方案是通过生物法实现工业含碳气体的转化利用,在减少碳排放的同时产生有价值的化学品。2021年9月22日,国际合成生物学期刊ACS Synthetic Biology在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心姜卫红、
简述酪酸梭菌活菌胶囊的药理毒理
本品为酪酸梭菌活菌(芽孢)制剂,能耐受胃酸进入肠道,分泌肠粘膜再生和修复的重要营养物质酪酸(丁酸),修复受损伤的肠粘膜,消除炎症,营养肠道。并能促进双歧杆菌等肠道有益菌生长,抑制痢疾志贺氏菌等肠道有害菌生长,恢复肠道菌群平衡,减少胺、氨、吲哚等肠道毒素的产生及对肠粘膜的毒害,恢复肠免疫功能和正常
丁酸梭菌和醋酸菌有什么区别
丁酸梭菌,又名酪酸菌,丁酸梭状芽孢杆菌,丁酸菌。丁酸梭菌属于芽孢杆菌科,梭菌属,革兰氏阳性,有芽孢,孢子卵圆,偏心或次端生。可抵抗不良环境。丁酸梭菌是一种专性厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌,其直径为(0.6~1.2)×(3.0~7.0)µm,两端钝圆,中间部分轻度膨胀,细菌呈直杆状或稍有弯曲,单个或成对,
关于艰难梭菌的治疗原则
治疗原则是先停用相关抗生素,给予液体和补充电解质等支持治疗。治疗方法包括应用抗艰难梭菌的抗生素、免疫调节治疗及用益生菌调节肠道菌群。 艰难梭菌的大多数菌株在体外对许多抗生素敏感,包括青霉素、四环素和喹喏酮类。但对由该菌引起的肠道病通常仍采用口服万古霉素或灭滴灵治疗。对于不能耐受口服抗生素治疗的