吲哚培养基的应用及相关研究？ ¹

背景信息^[1-3]

吲哚培养基是一种常用的生化培养基，主要用于细菌靛基质试验，也被称为色氨酸肉汤（SN标准）。其配方包括胰酪蛋白胨、氯化钠和L-色氨酸等成分，pH值为7.3-7.5，25℃。

靛基质试验是一种检测吲哚产生的方法，通过吲哚与对二甲基氨基苯醛结合形成红色化合物玫瑰吲哚来进行判断，常用于肠道杆菌的鉴定。

该试验的原理是某些细菌能够分解培养基中的色氨酸，生成吲哚。吲哚的存在可以通过显色反应来观察，与对二甲基氨基苯醛结合后形成红色化合物玫瑰吲哚。

吲哚培养基的实验方法

实验方法包括将待试纯培养物接种于试验培养基管中，经过一定的培养时间后，取出一定量的培养液，加入Kovacs氏试剂进行反应。如果呈现红色，则说明结果为阳性。

实验证明，靛基质试剂可以与多种不同的靛基质化合物发生反应并产生阳性反应。为了提高结果的可靠性，可以先用溶剂进行提取，然后再加入试剂进行反应，这样只有靛基质或5-甲基靛基质在溶剂中呈现红色。

吲哚培养基的应用^[4][5]

用于吲哚降解菌株的筛选、功能基因表达及共培养特性研究

为了提高吲哚降解效率，研究人员通过优化环境因素、培养基组分、外源表达功能基因以及构建共培养体系等方法，旨在开发更高效的菌株和酶资源，以提高生物法降解吲哚的效率。

研究的主要内容包括从土壤中分离出一株吲哚降解菌YBY，并对其进行鉴定。菌株YBY能够耐受高浓度的盐离子，并以苯酚、2-吲哚酮、苯甲酸等为唯一碳源进行生长。菌株的最佳生长和吲哚降解条件为pH=6.77，转速150 r/min。此外，加入一定浓度的金属离子和其他外源营养物质会降低吲哚的去除率。

通过液相色谱/飞行时间/质谱联用（LC/TOF/MS）对菌株代谢吲哚的产物进行分析，推测可能的代谢途径是吲哚羟化成吲哚酚，吲哚酚二聚成靛蓝，或被氧化成靛红，靛红进一步转化成龙胆酸。此外，菌株YBY的基因组分析发现与苯甲酸、甲苯、水杨酸和龙胆酸代谢相关的基因。

通过与已知的吲哚加氧酶序列进行比对，研究人员在菌株YBY中发现了一个吲哚加氧酶基因簇，并且推测其能催化吲哚氧化的第一步。通过同源重组和双酶切的方法对吲哚加氧酶双组分进行外源表达，最终成功构建了重组菌6170。通过优化环境因素和培养基组分，重组菌6170的靛蓝产量达到363 mg/L。

此外，研究人员还构建了实验室前期分离得到的吲哚高效降解菌与菌株Alcaligenes sp.YBY的共培养体系。结果显示，共培养体系相较于单菌体系具有更高的吲哚降解效率，且在吲哚浓度为50-200 mg/L时，差距逐渐明显。

参考文献

[1] Characterization and functional gene analysis of a newly isolated indole-degrading bacterium Burkholderia sp.IDO3[J]. Qiao Ma, Ziyan Liu, Bingyu Yang, Chunxiao Dai, Yuanyuan Qu. Journal of Hazardous Materials. 2018.

[2] Use of bacterial co-cultures for the efficient production of chemicals[J]. J Andrew Jones, Xin Wang. Current Opinion in Biotechnology. 2018.

[3] Degradation of pyridine and quinoline in aqueous solution by gamma radiation[J]. Libing Chu, Shaoqing Yu, Jianlong Wang. Radiation Physics and Chemistry. 2018.

[4] Engineered monoculture and co-culture of methylotrophic yeast for de novo production of monacolin J and lovastatin from methanol[J]. Yiqi Liu, Xiaohu Tu, Qin Xu, Chenxiao Bai, Chuixing Kong, Qi Liu, Jiahui Yu, Qiangqiang Peng, Xiangshan Zhou, Yuanxing Zhang, Menghao Cai. Metabolic Engineering. 2018.

[5] 杨冰玉. 吲哚降解菌株的筛选、功能基因表达及共培养特性[D]. 大连理工大学, 2020.