由于细菌耐药性的普遍存在,且人类已经严重依赖抗生素,因此开发新型抗生素或抗生索替代产品的需求比以任何时候更迫切。本实验室人员从辣椒植株表皮下分离得到一株芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),前期研究已初步证实从该菌株培养液中提取出的活性成分中可能含有一种新型抗菌物质,但由于该抗菌物质产量太低且在发酵过程中产生多糖较多,不利于工业生产及后续的分离提取工作的进行。本实验的研究内容之一是采用紫外诱变的方法选育抗菌物质高产、多糖低产菌株。首先,通过观察比较诱变菌株对金黄色葡萄球菌的抑菌活性,从1.0×105个诱变菌株中筛选得到30株产抗抗菌物质增加的菌株,经复筛得到1株抑菌性最强的优势菌株。将优势菌株进行第二轮紫外诱变,通过观察菌落形态,从1.2×105个诱变菌株中筛选出12株菌落形态扁平的菌株,即希望为多糖分泌减少的菌株,通过测定诱变菌株培养液中多糖含量及其萃取成分对金黄色葡萄球菌的抑菌活性,最终筛选出2株抗菌物质产量增加且多糖分泌减少的目标菌株,经传代培养该菌株性状稳定。随后对目标菌株进行了发酵条件优化,包括发酵时间、温度、pH及溶氧量。实验结果表明最佳发酵条件为：发酵时间为60 h、温度为30℃、pH为6.5、摇床转速为200 r/min.本研究内容为该抗菌物质进入工业生产打下了坚实的基础。多环芳烃是一类环境中广泛存在的稠环类芳香族化合物,具有致癌、致畸和潜在的致突变作用,给人类健康和环境构成了极大威胁。微生物降解是自然界中消除多环芳烃的主要方式,在已分离到的多环芳烃降解菌株中以假单胞菌属居多,但关于铜绿假单胞菌PAO1降解菲、萘的研究目前仍鲜有报道。本实验的研究内容之二是以本实验室保存的铜绿假单胞菌PAO1为出发菌株,研究其降解菲、萘的代谢途径及降解基因。首先以多环芳烃降解过程中的重要中间产物水杨酸、邻苯二甲酸为唯一碳源观察PAO1生长情况,并应用薄层层析、高效液相色谱法证实其降解中间产物的存在,最终证实PAO1在降解菲的过程中可能存在水杨酸途径和邻苯二甲酸途径,在降解萘的过程中可能存在水杨酸途径。随后研究了菲、萘降解相关基因对PAO1降解菲、萘的影响。实验室前期已通过筛选PAO1随机启动子库,获得菲、萘降解相关基因20个,本实验选取启动子表达受菲、茶影响较为显著的两个基因PA2666、PA4008为研究对象,应用基因敲除的方法构建突变体,证实了基因PA2666、PA4008在不同程度上影响PAO1对菲、萘的降解。为了进一步发现菲、萘降解关键基因,深入研究其代谢途径,本实验通过转座突变的方法构建了包含5000个克隆的转座突变体库,随后筛选在以菲、萘为唯一碳源和能源的MM平板上不能生长的菌株,得到23株阳性克隆,在后续实验中将通过随机PCR、测序及序列比对确定可能的菲、萘降解关键基因。突变体库的构建及阳性克隆的研究正在进行中本研究内容不仅促进了其它多环芳烃降解途径的研究,而且推动了多环芳烃降解菌株在环境治理方面的应用。