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一种铜绿假单胞菌荧光铁载体的新用途

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-05-09 10:26:52

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:浙江省温州市| 张暄婧 | 2022-12-09 09:04:57

本发明公开了一种铜绿假单胞菌荧光铁载体的新用途,特点是该荧光铁载体对2216E培养基或海水中灿烂弧菌生长可产生抑制作用,该荧光铁载体来自铜绿假单胞菌,通过铜NTA琼脂糖柱子进行亲和层析得到纯化的荧光铁载体,加入3%体积纯化的荧光铁载体到含有灿烂弧菌的2216E培养基中,30℃培养24小时,对灿烂弧菌的抑制率达到50%:加入1%体积纯化的荧光铁载体都含有灿烂弧菌的海水中,30℃孵育24小时,可完全抑制海水中灿烂弧菌的生长,优点是该铁载体可望在病原灿烂弧菌的抑制中发挥重要作用。

与现有技术相比,本发明的优点在于 :本发明一种铜绿假单胞菌荧光铁载体的新用途,该铜绿假单胞菌在外界铁离子浓度较低的条件下可分泌大量的荧光铁载体,通过铜NTA 琼脂糖的亲和层析可得到高纯度的荧光铁载体,利用该荧光铁载体可螯合环境中的铁离子,通过与病原体灿烂弧菌竞争铁离子,使得病原体灿烂弧菌的生长因缺乏铁离子而受到抑制。而对相同条件下的其他细菌包括嗜水气单胞菌、科氏葡萄球菌和希瓦氏菌等均无抑制效果。因此,该荧光铁载体可作灿烂弧菌的抑制剂,以期在实际的疾病防治中发挥重要作用。

随着近年来集约化海水养殖业的迅速发展,相应的养殖问题也日益突出。集约化的海水养殖容易导致养殖生物病害的发生。细菌性病害对海水养殖业造成了巨大的经济损失。据有关统计表明,每年病害造成的海水养殖业损失高达 12.5 亿美元,损失严重。灿烂弧菌是广泛存在于海水环境中的条件致病菌,灿烂弧菌的致病性受宿主生理状况及环境条件等多种因素的影响。正常状态下灿烂弧菌不引发生物体疾病,但是当养殖环境处于水质不良因素的强烈刺激、机械损伤、寄生虫感染等应激状态时,可以导致大菱鲆幼鱼、大西洋鲑、鳟鱼、鲈鱼和海参等水产养殖动物发病。实际水产养殖中多采用抗生素的方法,对于灿烂弧菌的抑制,以前有报道用氟甲喹拌入饲料中投喂,每千克鱼每天投喂 30 mg,可以有效地降低由灿烂弧菌引起的死亡。但是众所周知,抗生素等药物的使用能够引起病原的抗药性。病原抗药性的产生不仅能够降低疾病治疗的效果,而且还会对养殖环境中其他的非病原微生物或益生菌群产生很大的破坏作用,打破了养殖环境中微生物菌群的竞争和平衡,为疾病的再次爆发或其他疾病的爆发埋下了很大的隐患。同时,抗生素会在养殖生物体内蓄积,通过食物链进入人体,最终危害人类的健康。 铁离子是所有活细胞的必须元素,因此细菌利用铁离子是一个非常重要的生存机制。铁离子在宿主体内被高亲和性蛋白结合,而在外界环境中以不溶性氧化物形式存在,因此病原菌必须有一个有效的铁吸收系统,使其具感染性或在外界环境中生存。细菌的铁吸收系统主要通过两种普遍机制行使功能 :一是通过细胞膜上的受体直接结合外源铁或血红素 ;二是合成和释放血红素载体、铁载体等可高效鳌合铁的分子到外界环境中摄取铁并转运至细胞膜上的受体。铜绿假单胞菌在外界铁离子浓度较低的条件下可分泌大量的荧光铁载体,该荧光铁载体的结构分为三部分 :(1)保守的二羟基喹啉荧光环 ;(2)与发色团的氨基相结合的酰基侧链 ;(3)与发色团 C1 通过氨基结合的可变的多肽。目前,国内外还没有公开任何关于利用铜绿假单胞菌荧光铁载体抑制灿烂弧菌的相关研究报道。

李成华,1978年9月生,博士,研究员,博士生导师,瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)博士后,中国海洋与湖沼学会棘皮动物分会理事,浙江省动物学会理事,兼副秘书长。先后获得中国水产学会首届青年科技奖(2016年);国家优秀青年科学基金(2015年),宁波市领军和拔尖人才工程第一层次(2015年),浙江省杰出青年科学基金(2014年),浙江省高等学校中青年学科带头人(2013年),浙江省151第三层次培养人员(2011年)等人才工程资助。先后主持国家自然科学基金4项、浙江省杰出青年科学基金和浙江省科技厅国际合作项目等科研项目。目前主要从事海洋生物分子免疫学、病害防治和分子设计育种等方面的研究工作,在刺参免疫相关miRNA发掘和功能研究 以及病原微生物治病机制领域取得重要进展。以第一作者或通讯作者在"Genetics "、“Sci Rep”、" J Hazard Mater "、“***”“Dev Comp Immunol”等期刊发表SCI论文60余篇,个人H指数21。指导研究生获得国家奖学金6人次(3年)。

为了研发该成果,团队成员投入了大量人力和物力,并且取得了一定收益,对于技术上存在的缺陷,团队成员会加以完善和修正,此发明对于显著提高人民生活水平,提高我国经济发展实力与科技力量,推动科技进步提高都有极大且及其重要的意义。

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