中科院拉曼光譜技術(shù)快速鑒定芽胞桿菌的新方法

　芽胞桿菌是一類(lèi)能產(chǎn)芽胞的革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，具有分泌各種蛋白酶、、木聚糖酶、纖維酶和酯酶的能力，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、園藝和醫(yī)藥行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的生理生化、細(xì)胞脂肪酸、GC含量等鑒定新菌株的方法雖然較為準(zhǔn)確，但由于操作耗時(shí)費(fèi)力，已逐漸不能滿(mǎn)足規(guī)?；N鑒定的需求，因此，需要建立一種快速的菌種鑒定新方法。

　　拉曼光譜（Raman spectra）是一種分子化學(xué)鍵振動(dòng)的散射光譜，通過(guò)譜圖解析可以獲取分子結(jié)構(gòu)的信息。它無(wú)需樣品準(zhǔn)備，任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品可直接通過(guò)光纖探頭或者通過(guò)玻璃、石英、和光纖進(jìn)行測(cè)量，能夠提供快速、簡(jiǎn)單、可重復(fù)且更重要的是無(wú)損傷的定性定量分析，是有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)解析的重要手段。近年來(lái)，已有研究發(fā)現(xiàn)，拉曼光譜能夠有效鑒定微生物的生物化學(xué)成分，從而獲得細(xì)菌的“全細(xì)胞指紋”（whole-organism fingerprints）。因而，拉曼光譜也是一種能夠快速鑒定細(xì)胞內(nèi)分子成分的有效分析工具，利用拉曼光譜技術(shù)快速地鑒定細(xì)菌引起研究者的廣泛關(guān)注。然而，目前大部分研究主要對(duì)已鑒定菌種進(jìn)行拉曼光譜鑒定方法的建立，而對(duì)于新分離菌種的拉曼光譜鑒定缺乏相關(guān)的研究報(bào)道。

　　中國(guó)科學(xué)院微生物研究所溫廷益研究組的鄧愛(ài)華博士建立了利用拉曼光譜快速鑒定多株芽胞桿菌的新方法。首先從中國(guó)西藏篩選分離了4株能夠分泌多種胞外酶的芽胞桿菌菌株，在532nm、每樣品點(diǎn)約8mW的激光條件下檢測(cè)各菌株的拉曼光譜圖（00-2000cm-光譜范圍）。由于不同菌株細(xì)胞成分不同，在拉曼光譜中顯示不同的峰位特征，通過(guò)Principal component analysis （PCA）, Discriminant function analysis （DFA） 和Hierarchical cluster analysis （HCA）等統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)4株芽胞桿菌的2個(gè)拉曼光譜圖進(jìn)行詳細(xì)分析。利用747.9cm-、27.44cm-和585.24cm-的氨基酸光譜峰、7.82cm-的脂肪酸與脂肪光譜峰、3.96cm-的多糖光譜峰和337.86cm-的核苷酸光譜峰等各菌株的拉曼光譜特征差異，可以有效地將不同類(lèi)群的芽胞桿菌區(qū)分為三個(gè)類(lèi)群，其結(jié)果與基于6S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育分析的結(jié)果一致。

　　該項(xiàng)研究表明，拉曼光譜技術(shù)不僅可以分析芽胞桿菌細(xì)胞的主要成分，而且能夠?qū)ρ堪麠U菌新菌株進(jìn)行快速鑒定。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Laser physics letters（202,9（9）, 636–642）上。

　　該研究成功利用拉曼光譜技術(shù)快速有效地鑒定各種不同的芽胞桿菌菌株，從而為各種新分離菌株的快速地鑒定提供一種有效方法，為從各種環(huán)境中快速鑒定新型工業(yè)微生物提供了新方法與新思路。

中科院拉曼光譜技術(shù)快速鑒定芽胞桿菌的新方法