[发明专利]根瘤菌及其用途

说明书

本发明公开了根瘤菌及其用途，其中该根瘤菌(Rhizobium sp.)于2016年3月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.12205。本发明的根瘤菌能够有效抑制病原菌生物被膜形成，并抑制病原菌毒力因子，且该根瘤菌的发酵产物或代谢物能够有效用作病原菌生物被膜抑制剂的活性成分，从而，利用根瘤菌，或其发酵产物、代谢物能够有效抑制病原菌生物被膜形成，控制病原菌的毒性，进而能够有效用于细菌感染治疗，以增加病原菌对普通药物的易感性，增强治疗效果。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及根瘤菌及其用途。

背景技术

细菌感染一直是威胁和困扰人类健康的重大问题，20世纪以青霉素为代表的抗生素的发现，为细菌性疾病治疗开启了新篇章。过去的半个世纪里，大部分感染性疾病得到了有效治疗。但与此同时也引发了抗生素的滥用和不合理应用，导致细菌耐药性增加。越来越多的病原菌对抗生素敏感性降低甚至消失，耐药谱的扩大和耐药性的增强给细菌治疗带来了极大挑战，同时也对公共健康构成巨大威胁。最近，一些超级细菌，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、抗万古霉素肠球菌(VRE)、耐多药肺炎链球菌(MDRSP)、多重抗药性结核杆菌(MDR-TB)，以及碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌(KPC)，具有多重耐药性，对多种抗生素完全免疫。这无疑向健康医学与卫生生物学提出了挑战。因此，寻找治疗细菌感染的替代药品或新方法已成为急需。

研究表明，细菌产生耐药性的原因主要来自两个方面：一方面是因为抗生素对病原菌产生胁迫压力，而病原菌在压力下产生适应性变异；另一方面是因为在正常情况下，致病菌会形成微生物被膜(Biofilm，BF)，为其提供一层保护屏障。生物被膜是指细菌吸附于惰性物体如医学材料或机体黏膜表面，以此为生态位进行定殖，并分泌多糖基质、纤维蛋白、脂蛋白等多糖蛋白复合物，使细菌相互粘连并将自身菌落聚集缠绕其中形成一种膜类结构。现已证实约有90％的微生物生活在微生物被膜系统中，超过65％的细菌性疾病与BF有关。受BF的保护，大多数药物只能杀灭微表面的微生物，而对内部的微生物无能为力，而此时内部的微生物也在不断的产生变异以耐受抗生素的攻击。由于BF在病原菌耐药性方面的独特原理和巨大潜力，通过干扰或抑制病原菌微生物被膜来减弱其致病性已成为当下防控细菌性疾病的新态势。

BF的发生、发展与成熟受细菌群体感应信号(quorum sensing，QS)的调节，微生物被膜抑制剂(Biofilm inhibitor)主要通过抑制微生物之间的QS达到抑制BF生长和结构形成的目的。BF抑制剂的作用原理体现在两个方面：首先，它不直接对微生物进行杀灭，而是针对微生物耐以生存的膜类结构，破坏其生存环境而达到控制其数量的目的。其次，它不仅可以控制病原菌的毒性，而且可以通过抑制BF使病原微生物丧失保护，增加对普通药物的易感性，增强治疗效果。与抗生素相比，BF抑制剂不会诱导微生物的抗性压力，不会导致耐药性的产生，无二次风险。因此，微生物被膜抑制剂是极具潜力的抗生素替代品，有望成为对抗致病菌甚至是超级细菌的有效手段。

然而，目前的微生物被膜抑制剂研究仍有待加强。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种针对病原菌生物被膜抑制和减毒的有效手段。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列工作而完成的：

为提出一种针对病原菌生物被膜抑制和减毒的有效手段，发明人旨在寻找分离出一种生物被膜抑制和减毒相关的细菌菌株。进而，发明人进行了一系列艰苦实验，从各种环境样品中分离细菌，并对其进行病原菌生物被膜抑制和减毒相关性研究，并最终惊喜地获得了一株能够制备抑制病原菌生物被膜形成并抑制病原菌毒力因子的细菌菌株——根瘤菌(Rhizobium sp.)NA01。