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植物多糖是从天然植物中提取的具有较高的生理和药理活性的物质,它作为一种对机体副作用小,安全无毒的生物反应调节剂,无论是在抗病毒还是免疫增强方面都发挥着重要作用。然而,传统的植物多糖提取方法工艺繁琐,提取率较低。研究表明,纤维素酶可以高效分解天然植物的细胞壁,本研究采用基因工程技术构建一株高表达纤维素酶的枯草芽孢杆菌,将其与黄芪粉共同发酵分解,用以优化提取工艺,提高多糖提取率。为评估经过发酵的黄芪多糖的抗病毒作用,将黄芪多糖与猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)共同作用后感染细胞,发现病毒在细胞上的复制被抑制。本研究以构建高产纤维素酶的重组菌为开端,进一步研究产纤维素酶的重组菌对黄芪多糖提取率的影响,为植物多糖提供一种简单高效的提取方式,并有望在畜牧业上得到广泛推广。本研究选取地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)中Cel9A基因作为目的基因,连接于pHT43分泌型表达载体,采用CaCl2的方法构建重组菌并对其进行诱导表达后检测产酶能力。对重组菌诱导表达,通过对其上清及沉淀处理后,SDS-PAGE结果显示无论是在上清还是沉淀中,在72.36kDa处有与目的基因大小相同的条带,表明目的基因表达成功。Western Blot在72.36kDa处的条带进一步表明了该目的基因在枯草芽孢杆菌中的表达量较高。通过采用DNS法和革兰氏碘染色法对诱导表达成功的重组菌的产酶能力进行测定,发现重组菌较原地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的产酶能力有了很大的提高,其酶活性为70U/mL。将诱导表达纤维素酶基因的重组菌与黄芪共同作用于发酵培养基,通过苯酚-硫酸法测定培养基中粗多糖的含量。结果显示,诱导表达的重组菌对黄芪的发酵分解作用显著高于原地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌(P<0.05),并且黄芪发酵物的提取率最高可达到5.2%。将不同浓度(50mg/mL、100mg/mL、200mg/mL、400mg/mL)的黄芪提取物与稀释TCID50/200倍的PRRSV共同孵育后接种于猴肾(MARC-145)细胞,通过对病毒前后的TCID50进行计算发现将病毒与黄芪提取物孵育后,病毒在细胞上的复制作用减弱,病毒滴度显著降低(P<0.05)。以病毒和黄芪提取物孵育后的细胞的RNA为模板进行实时荧光定量PCR(RT-qPCR),结果发现,病毒载量也显著降低(P<0.05)。本研究将基因工程技术构建的重组菌应用于黄芪发酵物的提取,此法较传统的提取方法简便,减少了化学试剂的使用,更重要的是提取效率显著提高,为其在工业上的广泛使用奠定了基础。黄芪多糖对多种病毒有抑制作用,将其作用于PRRSV,显著抑制了PRRSV在细胞上的复制(P<0.05),为畜牧业生产中病毒性传染病的防控提供了技术贮备。