谷研試劑-中(zhong)科院拉曼光(guang)譜(pu)技術(shu)快(kuai)速鑒定芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)的(de)新(xin)方(fang)法(fa)

中(zhong)科院拉曼光(guang)譜(pu)技術(shu)快(kuai)速鑒定芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)的(de)新(xin)方(fang)法(fa)

芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)是(shi)壹類能產(chan)芽(ya)胞(bao)的(de)革(ge)蘭氏陽性細(xi)菌(jun)，具(ju)有(you)分(fen)泌(mi)各種(zhong)蛋(dan)白酶、、木(mu)聚(ju)糖(tang)酶(mei)、纖維(wei)酶和酯(zhi)酶的(de)能力(li)，在(zai)工(gong)業(ye)、農(nong)業(ye)、園藝和醫(yi)藥行業中(zhong)具有(you)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用。傳統(tong)的(de)生理(li)生化(hua)、細(xi)胞(bao)脂(zhi)肪(fang)酸(suan)、GC含量(liang)等(deng)鑒定新(xin)菌(jun)株(zhu)的(de)方(fang)法(fa)雖(sui)然(ran)較為(wei)準(zhun)確，但由於操(cao)作耗(hao)時(shi)費(fei)力(li)，已(yi)逐(zhu)漸(jian)不能滿(man)足(zu)規模化(hua)菌(jun)種(zhong)鑒定的(de)需(xu)求，因此(ci)，需(xu)要建立(li)壹(yi)種(zhong)快(kuai)速的(de)菌(jun)種(zhong)鑒定新(xin)方(fang)法(fa)。

拉曼光(guang)譜(pu)(Raman spectra)是壹(yi)種(zhong)分(fen)子化(hua)學鍵振動的(de)散射(she)光譜(pu)，通過(guo)譜(pu)圖解(jie)析可(ke)以獲取(qu)分(fen)子結(jie)構的(de)信息。它無(wu)需(xu)樣品準備(bei)，任(ren)何(he)氣(qi)態(tai)、液態(tai)、固(gu)態(tai)樣品可直(zhi)接通(tong)過(guo)光纖(xian)探頭(tou)或者(zhe)通(tong)過(guo)玻(bo)璃(li)、石(shi)英、和光(guang)纖進(jin)行測(ce)量(liang)，能夠提供(gong)快速(su)、簡(jian)單、可(ke)重復且更重要的(de)是無(wu)損(sun)傷(shang)的(de)定性(xing)定量(liang)分(fen)析(xi)，是(shi)有(you)機化(hua)合(he)物結(jie)構解(jie)析的(de)重要手段(duan)。近年來(lai)，已有(you)研究(jiu)發現，拉曼光(guang)譜(pu)能夠有(you)效(xiao)鑒定微(wei)生物(wu)的(de)生物(wu)化(hua)學成(cheng)分(fen)，從而(er)獲得細(xi)菌(jun)的(de)“全細(xi)胞(bao)指(zhi)紋”(whole-organism fingerprints)。因而(er)，拉曼光(guang)譜(pu)也是(shi)壹(yi)種(zhong)能夠快速(su)鑒定細(xi)胞(bao)內分子成(cheng)分(fen)的(de)有(you)效(xiao)分析(xi)工(gong)具(ju)，利用拉曼光(guang)譜(pu)技術(shu)快(kuai)速地鑒定細(xi)菌(jun)引(yin)起(qi)研究(jiu)者(zhe)的(de)廣泛(fan)關註(zhu)。然而(er)，目(mu)前(qian)大(da)部(bu)分(fen)研究(jiu)主(zhu)要對已鑒定菌(jun)種(zhong)進(jin)行拉曼光(guang)譜(pu)鑒定方(fang)法(fa)的(de)建立(li)，而(er)對(dui)於(yu)新(xin)分離(li)菌(jun)種(zhong)的(de)拉曼光(guang)譜(pu)鑒定缺(que)乏相(xiang)關(guan)的(de)研究(jiu)報(bao)道。

中(zhong)國(guo)科學院微(wei)生物(wu)研究(jiu)所(suo)溫廷(ting)益研究(jiu)組的(de)鄧(deng)愛華(hua)博(bo)士建(jian)立(li)了(le)利用拉曼光(guang)譜(pu)快速(su)鑒定多株(zhu)芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)的(de)新(xin)方(fang)法(fa)。首(shou)先(xian)從中(zhong)國(guo)西藏篩選(xuan)分離(li)了(le)4株(zhu)能夠分泌(mi)多種(zhong)胞(bao)外酶的(de)芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)菌(jun)株(zhu)，在(zai)532nm、每(mei)樣品點約8mW的(de)激光(guang)條件下檢測(ce)各菌(jun)株(zhu)的(de)拉曼光(guang)譜(pu)圖(00-2000cm-光(guang)譜(pu)範圍(wei))。由於不(bu)同(tong)菌(jun)株(zhu)細(xi)胞(bao)成(cheng)分(fen)不(bu)同(tong)，在(zai)拉曼光(guang)譜(pu)中(zhong)顯示不同(tong)的(de)峰位(wei)特征(zheng)，通(tong)過(guo)Principal component analysis (PCA), Discriminant function analysis (DFA) 和Hierarchical cluster analysis (HCA)等(deng)統(tong)計(ji)方(fang)法(fa)，對(dui)4株(zhu)芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)的(de)2個(ge)拉曼光(guang)譜(pu)圖進(jin)行詳細(xi)分(fen)析(xi)。利用747.9cm-、27.44cm-和585.24cm-的(de)氨基酸光(guang)譜(pu)峰、7.82cm-的(de)脂肪(fang)酸(suan)與脂肪(fang)光(guang)譜(pu)峰、3.96cm-的(de)多糖(tang)光(guang)譜(pu)峰和337.86cm-的(de)核(he)苷酸(suan)光譜(pu)峰等(deng)各(ge)菌(jun)株(zhu)的(de)拉曼光(guang)譜(pu)特征(zheng)差(cha)異(yi)，可以有(you)效(xiao)地將不(bu)同(tong)類群(qun)的(de)芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)區(qu)分為(wei)三(san)個(ge)類群(qun)，其結(jie)果與基於6S rRNA基因系(xi)統(tong)發育分(fen)析(xi)的(de)結果壹致(zhi)。

該(gai)項(xiang)研究(jiu)表(biao)明(ming)，拉曼光(guang)譜(pu)技術(shu)不(bu)僅可以分析芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)細(xi)胞(bao)的(de)主要成(cheng)分(fen)，而(er)且(qie)能夠對芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)新(xin)菌(jun)株(zhu)進(jin)行快速鑒定。相(xiang)關(guan)研究(jiu)結(jie)果發表(biao)在Laser physics letters(202,9(9), 636–642)上(shang)。

該研究(jiu)成(cheng)功(gong)利用拉曼光(guang)譜(pu)技術(shu)快(kuai)速有(you)效(xiao)地鑒定各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)芽(ya)胞(bao)桿(gan)菌(jun)菌(jun)株(zhu)，從而(er)為(wei)各(ge)種(zhong)新(xin)分離(li)菌(jun)株(zhu)的(de)快速(su)地鑒定提供(gong)壹種(zhong)有(you)效(xiao)方(fang)法(fa)，為(wei)從各(ge)種(zhong)環境中(zhong)快速鑒定新(xin)型(xing)工(gong)業(ye)微(wei)生物(wu)提供(gong)了新(xin)方(fang)法(fa)與新(xin)思路。