乳酸链球菌素的研究现状及在食品中的应用

随着科技的进步和人们对食品安全的日益高度重视,传统的化学保鲜剂已经不能满足消费者们对健康的需求,因此科学研究者们将更多的目光转向生物型防腐保鲜剂。细菌素是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抗菌活性的多肽、蛋白质或蛋白质复合物,具有高效、无毒、无残留、无抗药性及耐高温等优点。乳酸链球菌素是当下研究最彻底、应用最广、通过纯化并实现商业化的细菌素之一,它是由乳酸菌发酵生产的多肽类天然生物抗菌剂,能够抑制或杀死其他细菌。本文综述了乳酸链球菌素的理化特性、抑菌机制、功能应用等方面,以期为后续研究提供参考。     

乳酸链球菌素的稳定性及抑菌特性研究

研究了乳酸链球菌素的稳定性及抑菌特性,以金黄色葡萄球菌为供试菌种,在不同的pH值、温度、紫外线照射时间、光照时间、盐糖浓度和金属离子等条件下对乳酸链球菌素进行处理,观察其抑菌活性的变化,为乳酸链球菌素的应用提供理论依据。     

高原酸奶中乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素纯化鉴定研究

目的:对从高原酸奶中提取的乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素进行纯化及鉴定。方法:采用分离、凝胶层析、抑菌实验、高效液相色谱法来纯化乳酸链球菌素,用凝胶电泳来鉴定其纯度,确定其分子量。结果:生产的乳酸链球菌素具有抑菌性,将该抑菌成分与乳酸链球菌素标准品进行SDS-PAGE凝胶电泳,通过比较电泳图谱一致。结论:本实验得到的抑菌成分即为乳酸链球菌素,且纯度高,分子量大约为3300u。     

一株产广谱细菌素乳酸菌的筛选与鉴定

为获得产广谱细菌素的乳酸菌,采用经典的乳酸菌筛选法及16S rRNA基因序列测定法,从传统酸白菜中分离乳酸菌并进行菌种鉴定,从蛋白酶稳定性、热稳定性、pH值稳定性和抑菌谱4个方面分析抑菌物质的生物学特性。结果表明,从传统酸白菜中分离出1株产抑菌活性物质的乳酸菌SY5,经鉴定为戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)。将发酵上清用蛋白酶K和胃蛋白酶处理后抑菌活性丧失,表明抑菌活性物质具有蛋白质性质,确定为细菌素。生物学特性分析表明,该细菌素在120℃热处理30 min后仍保留82.7%的抑菌活性,pH值范围为2～7。抑菌谱测定结果表明,该细菌素对多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有较好的抑制效果,具有广谱抑菌活性。     

乳酸链球菌素(Nisin)抑菌作用及其抑菌机理的研究

通过抑菌试验确定了乳酸链球菌素（Nisin）的高产菌株．乳酸乳球菌乳酸亚种T0625菌株的抑菌谱。结果显示,含有乳酸链球菌素的发酵液对革兰氏阳性细菌有抑制作用,但对革兰氏阴性细菌、酵母菌和霉菌无抑制作用。从T0625菌株发酵液中提取乳酸链球菌素加入金黄色葡萄球菌培养液中进行抑菌试验,结果培养液蛋白质含量提高、电导率增加,未出现对数生长期。透射电镜观察发现,加入乳酸链球菌素后,菌体变形,出现质壁分离现象,进而菌体细胞破裂,细胞内容物大量外泄,菌体成为不规则残片。SDS-PAGE凝胶电泳显示,乳酸链球菌素作用使金黄色葡萄球菌菌体内蛋白质减少,培养液中蛋白质增加。推测乳酸链球菌素的作用位点为细胞膜,具有破坏菌体细胞膜完整性的作用。试验结果支持了“孔道形成”理论的观点。     

乳酸链球菌素Q13的纯化及其对保加利亚乳杆菌的抑菌机理

为探讨乳酸链球菌素Q13对保加利亚乳杆菌LMG-1（Lactobacillus bulgaricus LMG-1）的抑菌机理，本研究利用硫酸铵沉淀、超滤和葡聚糖凝胶柱层析等对乳酸乳球菌Q13（Lactococcus lactis Q13）所产细菌素进行分离纯化，并运用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析其纯化效果和分子质量，同时通过研究乳酸链球菌素Q13对保加利亚乳杆菌细胞膜通透性、胞内酶活性及菌体形态结构等的影响，阐明乳酸链球菌素对保加利亚乳杆菌的抑菌作用机制。结果表明，乳酸乳球菌Q13所产细菌素硫酸铵沉淀的最适饱和度为60%，硫酸铵沉淀得到粗提物超滤后仅分子质量大于10 kDa组分具有抑菌效果，将具有抑菌活性的超滤组分利用葡聚糖凝胶柱层析进行纯化后，共收集到2 个具有抑菌活性的洗脱峰，电泳图谱仅呈现出一条分子质量约为17.5 kDa的蛋白条带，分析其可能为乳酸链球菌素的多聚体形式，并将其命名为乳酸链球菌素Q13；抑菌机理实验结果显示，乳酸链球菌素Q13对保加利亚乳杆菌LMG-1的抑菌机制主要是通过在靶细胞细胞膜上形成孔洞、增加细胞膜通透性和破坏细胞膜完整性，导致内容物外泄，胞内Na＋/K＋-ATP酶和碱性磷酸酶等关键酶含量降低，影响细胞正常能量代谢活动，最终诱导菌体细胞死亡。     

抑制牛乳房炎嗜酸乳杆菌的筛选和抑菌物质的研究

牛乳房炎是造成重大经济损失的疾病之一,通过6株嗜酸乳杆菌对4株导致牛乳房炎的致病菌进行细菌素、H202等各种因素的抑菌实验,阐述了各个乳酸菌的抑菌能力以及影响其抑菌能力的主要抑菌物质,结果发现:6株乳酸菌普遍对金黄色葡萄球菌抑菌效果显著,其中嗜酸乳杆菌NCFM(H7)上清液对4株致病菌抑菌效果最好,KLDSAD3(H6)细菌素对无乳链球菌抑制效果最好,KLDS L6(H3)细菌素对乳房链球菌、大肠杆菌抑菌能力最强,且其H2O2对乳房链球菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌活性较强,KLDS AD2(H5)细菌素对金黄色葡萄球菌抑制效果最好,其中L6(H3)抑菌活性物质耐热能力较强,AD2(H5)抑菌活性物质热敏性很强,而且这些抑菌活性物质只有在酸性条件下才具有更强的抑菌活力.     

乳酸菌细菌素对小鼠肠道菌群结构及代谢产物的影响

采用牛津杯双层平板法筛选得到2株具有抑菌能力的乳酸菌——乳酸片球菌CCFM 28和格氏乳杆菌JCM 11657。排除有机酸作用后,发酵上清液经过氧化氢酶与蛋白酶处理后仍具有抑菌能力,表明这2株菌的抑菌物质主要为细菌素,且实验结果表明CCFM 28的抑菌谱较JCM 11657更广泛。通过测定代时以及耐酸耐胆盐能力,从多株不产细菌素的乳酸片球菌和格氏乳杆菌中获得与CCFM 28和JCM 11657生物学性质最为接近的乳酸片球菌ZT-45与格氏乳杆菌JS-SZ-1-5。以5周龄C57BL/6雄性小鼠作为实验对象,研究2对产与不产细菌素的乳酸菌对宿主肠道菌群结构及代谢产物的影响。实验结果表明,乳酸菌是否产细菌素、所产细菌素的种类和/或抑菌谱的大小均可能会影响小鼠肠道菌群结构,但不影响短链脂肪酸含量的变化。     

1株产细菌素植物乳杆菌的筛选及其细菌素抑菌性质研究

从广西巴马地区取样的米粉中共分离出31株乳酸菌,以单核细胞增生李斯特菌为指示菌,采用牛津杯平板扩散法检测抑菌物质,筛选得到1株产细菌素的乳酸菌M23。通过微生物形态学与16S rRNA基因序列分析,鉴定该菌株为植物乳杆菌。植物乳杆菌M23代谢产生的乳酸菌细菌素在p H 2.0~10.0范围内具有良好的抑菌活性,121℃处理15 min的条件下依然具有抑菌活性,表明其具有良好的酸碱稳定性和热稳定性。发酵试验表明,该乳酸菌素的最佳收获时间为乳酸菌培养14 h。抑菌谱试验表明,该乳酸菌素能够有效抑制部分食源性革兰氏阳性、阴性致病菌。     

乳酸菌细菌素的高效表达方法研究

乳酸菌细菌素作为天然的生物防腐剂,因其高效、无毒等特点而备受关注,但目前只有乳酸链球菌素实现了工业化生产。乳酸菌细菌素产量低是限制其大规模生产的瓶颈之一。从高产菌株筛选、发酵条件调控、基因工程技术、诱导调控和胁迫刺激应答5个方面,综述了提高乳酸菌细菌素产量的方法,期望为提高乳酸菌细菌素产量的研究提供新思路。     

1株产细菌素植物乳杆菌的筛选及所产细菌素的理化性质分析

从浙江省生产的一种火腿制品中分离筛选到1株具有抑菌活性的乳酸菌菌株LH-09,对单核细胞增生李斯特菌ATCC54003的生长具有良好的抑制作用.16SrRNA序列同源性分析鉴定乳酸菌LH-09为植物乳杆菌.在排除有机酸、过氧化氢的干扰后,确定该抑菌物质为蛋白类物质,即细菌素.理化性质分析表明细菌素LH-09具有较好的热稳定性、酸碱稳定性,可被人体内蛋白酶降解.N-羟甲基甲基甘氨酸-SDS-PAGE电泳确定细菌素LH-09的分子质量在2～6 kDa之间.     

广谱高效肽类天然微生物防腐剂产生菌的筛选

从酸菜发酵液中分离到能产生抑菌物质的菌株,采用中和法、无糖发酵、浓缩10倍、20倍试验验证,确实能产生具有抑菌作用的非酸类物质。经酶解、提取纯化和电泳证明抑菌物质为小肽类物质。抑菌谱试验表明该小肽抑菌谱广、抑菌能力强。     

产细菌素的戊糖片球菌的筛选及其细菌素的理化性质研究

从牛肉丸中分离筛选到1株具有抑菌活性的乳酸菌菌株N463,对单核细胞增生李斯特菌ATCC54003的生长具有良好的抑制作用.16S rDNA序列同源性分析鉴定乳酸菌N463为戊糖片球菌.在排除有机酸、过氧化氢的干扰后,确定该抑菌物质为蛋白类物质,即细菌素,命名为细菌素N463.理化性质研究表明细菌素N463具有较好的热...     

一株产抑菌物质的蜡样芽胞杆菌的鉴定及其抑菌物质性质

从酱渣中分离到一株产抑菌物质的新菌株,暂命名为菌株B。研究表明,该菌株经碱中和后的无细胞发酵液对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌均有抑制作用;其发酵上清液经硫酸铵盐析和透析后,仍然有抑菌活性;双缩脲和茚三酮实验表明,抗菌活性物质为肽类物质。生理生化实验、16S rDNA序列比对及系统发育分析表明,菌株B为蜡样芽胞杆菌,其生长和抑菌最适培养基为NB培养基,在pH 7.0的NB培养液中培养40h其抑菌活性达到最大。     

泡菜中抑菌性芽孢杆菌的筛选及其细菌素理化特性

目的:本文旨在从传统发酵泡菜中筛选有抑菌活性的芽孢杆菌。方法:采用热处理和抑菌板双重筛选出具有抑菌活性的芽孢杆菌,通过生理生化反应和16S rDNA序列分析鉴定分离菌株,研究蛋白酶、温度和pH对芽孢杆菌无细胞上清液抑菌活性的影响。结果:从泡菜中筛选出具有较强抑菌活性的芽孢杆菌PC-2,经鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。PC-2无细胞上清液对木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、链霉蛋白酶敏感,对淀粉酶和脂肪酶不敏感;经70、80、90℃处理30 min后,对大肠杆菌和酵母菌的拮抗活性基本不变;在pH2.0~8.0范围内保持其抑菌活性;对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、酵母菌及链霉菌具有广泛的抑菌作用;结论:从泡菜中筛选出的蜡样芽孢杆菌PC-2对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有较强抑制作用,初步分析抑菌活性物质为细菌素类,为生物保鲜新品种的开发奠定基础。     

副干酪乳杆菌Q-1-4的筛选鉴定及抗菌物质特性分析

为获得应用潜力较高的抗菌菌株,对内蒙古地区传统乳制品中分离的8株乳酸杆菌进行抗菌菌株筛选,获得了一株具有广谱抗菌活性的菌株(编号为Q-1-4)。经常规生理生化及分子生物学实验,鉴定该菌为副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)。通过实验排除有机酸和过氧化氢干扰后,L.paracasei Q-1-4发酵离心后的无细胞发酵上清液(cell-free fermentation supernatant,CFS)对鼠伤寒沙门氏菌Salmonella typhimurium CMCC50115仍具有抑制作用,且经蛋白酶处理后抗菌活性下降,说明L.paracasei Q-1-4所产抗菌物质中含有蛋白类物质。其在pH 2.0~5.5范围内对鼠伤寒沙门氏菌有抑制作用,且在此pH值范围内该抗菌物质对热稳定,对紫外线不敏感;与十二烷基硫酸钠、乙二胺四乙酸共同作用效果好于单一作用,而其他的表面活性剂、有机溶剂、金属离子对其无明显影响;该抗菌物质具有一定的贮藏稳定性且抑菌谱较广。     

广谱拮抗菌株的筛选诱变及抗菌物质分离鉴定

分离和鉴定产生广谱抗菌活性物质的菌株,并对抗菌物质分离鉴定。通过形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌株。采用紫外线-硫酸二乙酯化学复合诱变的方法,获得抗菌能力强、遗传稳定的高产菌株。分别用甲醇提取、凝胶过滤色谱（Sephadex G-10）和半制备高效液相色谱分离纯化抗菌物质,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS）技术对抗菌物质鉴定。本研究从土壤中分离出67 株芽孢杆菌。其中8 株表现出较强的抗菌作用,菌株XF32表现出显著广谱抑制活性,并鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。菌株XF32对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、铜绿假单胞菌7 种病原菌具有抗菌活性,对酿酒酵母、黑曲霉、深绿木霉和尖孢镰刀菌有抗真菌活性。经诱变筛选得到突变菌株XF32-22,对金黄色葡萄球菌的抑菌活性比原始菌株显著提高,分离纯化抗菌物质,得到单一的抗菌成分。MALDI-TOF-MS分析表明抗菌物质为Fengycin系脂肽化合物。采用复合诱变技术,可以有效地提高地衣芽孢杆菌脂肽的产量。成功分离得到对多种病原细菌具有较强抑制作用的Fengycin类脂肽,同时该菌株在拮抗植物病原真菌方面也有明显效果。XF32-22菌株在食品保鲜和农业生物防治方面具有很好的应用前景。     

抑制芽孢杆菌乳酸菌的筛选鉴定及其抗菌物质的分离纯化

从朝鲜族辣白菜中分离筛选得到1株对芽孢杆菌具有广谱抑菌活性的菌株JLY-7,该菌株发酵液对蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪地芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌等食品中常见的腐败性和致病性芽孢杆菌具有较强的抑制作用。对菌株JLY-7进行形态学特征、生理生化特征及16S rRNA序列分析,鉴定其为植物乳杆菌。利用正丁醇萃取、凝胶过滤层析(Sephadex LH-20)和半制备液相色谱纯化等手段对该菌株所产抗菌物质进行分离纯化,得到单一活性抑菌组分,经高分辨电喷雾电离质谱确定该抗菌物质的分子量为694.129 Da。通过蛋白酶处理结果表明,该抗菌物质对常见的蛋白酶均非常敏感。本研究可为乳酸菌抗菌物质控制食品中芽孢杆菌奠定理论基础。     

Purification and characterization of a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis H-559 isolated from kimchi

Lactic acid bacteria were isolated from kimchi and screened for bacteriocin production. Strain H-559, identified as Lactococcus lactis subsp. lactis, exhibited the strongest antibacterial activity among them and was active against pathogenic bacteria such as Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus as well as many lactic acid bacteria. The antimicrobial substance produced by L. lactis subsp. lactis H-559 was inactivated by alpha-chymotrypsin, and protease type IX and XIV and was confirmed to be a bacteriocin. The bacteriocin activity was stable from pH 2.0-11.0 and up to 10 min heating at 100 degrees C. The bacteriocin was sequentially purified by ammonium sulfate precipitation, ion-exchange chromatography, and reversed-phase high-performance liquid chromatography (HPLC). Its molecular weight was determined to be 3343.7 Da by MALDI-mass spectrometry. Isoleucine was detected as the first N-terminal amino acid residue but the remaining amino acid sequence could not be determined by the Edman degradation method. It was different from other bacteriocins in terms of pH stability, molecular weight, amino acid composition, and the partial amino acid sequences of peptides obtained by acid hydrolysis.     

嗜酸乳杆菌产类细菌素Lactobacillin NX2-6的初步研究

从内蒙古传统乳制品酸马奶中筛选出1株产生具有广谱抑菌活性物质的嗜酸乳杆菌NX2-6。在排除酸性产物和过氧化氢的干扰后,菌株NX2-6所产生的类细菌素对金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌和大肠杆菌等革兰氏阴性菌及米曲霉等真菌具有较强的抑制作用;经胰蛋白酶、胃蛋白酶、蛋白酶K处理后发酵液抑菌活性明显下降,但仍具有较强的抑菌活性,对α-胰凝乳蛋白酶抗菌活性没有显著变化,因此表明该抗菌活性物质为蛋白类物质或非单一物质。在酸性条件下它具有很好的热稳定性,pH2.0时活性最强,中性或碱性条件下不具有抗菌活性,抑菌活性pH值范围在2.0-5.0。此抗菌物质不同于一般细菌素,属于类细菌素,命名为Lactobacillin NX2-6。菌株NX2-6产物在生防、食品具有潜在的应用价值。