从Bacillus cereus V5331菌株中增强壳聚糖酶的产生，并评估该酶的抗念珠菌潜力：采用中心复合设计方法

《Antonie van Leeuwenhoek》：Enhanced production of chitinase from Bacillus cereus V5331 and evaluation of anti-candidal potential of enzyme: central composite design approach

　　

摘要

从垃圾填埋场土壤样本中分离出一种产生几丁酶的细菌，并通过16S rRNA基因测序鉴定为Bacillus cereus V5331。通过固态发酵（SSF）技术增强了该细菌的几丁酶产量。采用单变量一次试验（OVAT）方法评估了pH值、温度、膨胀几丁质（SC）浓度、水分含量、接种量及培养时间等因素的影响。随后采用中心复合设计（CCD）结合响应面法（RSM），发现几丁质浓度、水分比例、培养时间和接种量是最有效的独立变量。在优化条件下（几丁质浓度0.2%、水分比例1:1、接种量1%、培养时间120小时、温度37°C、pH值7±0.2），几丁酶产量提高了1.84倍。扫描电子显微镜（SEM）研究表明，该几丁酶对Candida albicans具有显著的抗真菌作用，可导致其细胞壁分解、抑制细胞壁生长（效果达1.5厘米）并显著降解生物膜（53.56%）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析和p-DMAB检测进一步证实了几丁质的分解，结果显示酶处理后的酵母释放了211 μg/mL^?1的N-乙酰葡萄糖胺（NAG）。本研究鉴定出一种新的细菌，该细菌不具有溶血性（属于γ-溶血型），能在无几丁质或存在几丁质的低成本本地培养基中持续产生几丁酶。此外，其对C. albicans的强抗真菌活性使其成为未来开发抗真菌外用治疗剂的有希望的候选菌株。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。

从垃圾填埋场土壤样本中分离出一种产生几丁酶的细菌，并通过16S rRNA基因测序鉴定为Bacillus cereus V5331。通过固态发酵（SSF）技术增强了该细菌的几丁酶产量。采用单变量一次试验（OVAT）方法评估了pH值、温度、膨胀几丁质（SC）浓度、水分含量、接种量及培养时间等因素的影响。随后采用中心复合设计（CCD）结合响应面法（RSM），发现几丁质浓度、水分比例、培养时间和接种量是最有效的独立变量。在优化条件下（几丁质浓度0.2%、水分比例1:1、接种量1%、培养时间120小时、温度37°C、pH值7±0.2），几丁酶产量提高了1.84倍。扫描电子显微镜（SEM）研究表明，该几丁酶对Candida albicans具有显著的抗真菌作用，可导致其细胞壁分解、抑制细胞壁生长（效果达1.5厘米）并显著降解生物膜（53.56%）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析和p-DMAB检测进一步证实了几丁质的分解，结果显示酶处理后的酵母释放了211 μg/mL^?1的N-乙酰葡萄糖胺（NAG）。本研究鉴定出一种新的细菌，该细菌不具有溶血性（属于γ-溶血型），能在无几丁质或存在几丁质的低成本本地培养基中持续产生几丁酶。此外，其对C. albicans的强抗真菌活性使其成为未来开发抗真菌外用治疗剂的有希望的候选菌株。

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