乳酸菌的热胁迫研究进展

乳酸菌和其他自由生活的微生物一样,在发酵及食品加工、贮藏过程中经常暴露于各种环境胁迫条件下,包括饥饿胁迫、渗透压胁迫以及热胁迫等,增加胁迫抗性是提高生物量及代谢产物积累的有效策略。热胁迫可能是自然界及工业应用中微生物所面临的最常见压力。目前研究表明来自不同生境的乳酸菌通过基因表达的快速变化对温度的突然升高做出反应,从而导致热休克蛋白的蛋白质水平升高。热休克蛋白在进化过程中具有高度保守性,在正常条件下,其有助于受体调节,细胞骨架稳定及蛋白质的折叠、组装、运输、降解。在热胁迫条件下,其功能变得尤为重要。综述了乳酸菌的热胁迫耐受机制及不同乳酸菌的热胁迫反应,为研究乳酸菌热胁迫应答机制提供一定的理论借鉴,有利于乳酸菌的工业化应用。     

与特定乳酸菌共培养对植物乳杆菌KLDS1.0391细菌素合成的诱导作用

植物乳杆菌KLDS1.0391与76株乳酸菌分别共培养后,测定培养物的抑菌活性和活菌数,判断与乳酸菌共培养对植物乳杆菌细菌素合成的影响及细菌素合成与菌体密度的关系。结果表明：植物乳杆菌KLDS1.0706、KLDS4.0315、KLDS4.0351、罗伊氏乳杆菌KLDS1.0736这4株菌与植物乳杆菌KLDS1.0391共培养后,抑菌活性显著增加(P＜0.01)。与罗伊氏乳杆菌共培养过程中细菌素的抑菌活性与植物乳杆菌KLDS1.0391的细胞密度呈现明显的正相关性,并且发现只有活的诱导菌与植物乳杆菌KLDS1.0391共培养才能够诱导细菌素的合成。     

植物乳杆菌KLDS1.0391在酸奶体系中的细菌素产生特点

植物乳杆菌KLDS1.0391能够合成细菌素,也是益生菌,在食品中既可作为益生菌使用,也可作为辅助发酵剂用于生物防控,该研究主要考察了KLDS1.0391菌株在酸奶体系中细菌素的产生特点。研究结果表明,在发酵的6 h期间,抑菌活性随发酵时间延长而增强,发酵结束时,添加植物乳杆菌KLDS1.0391酸奶组的抑菌活性显著高于仅使用酸奶发酵剂的对照组(P<0.01)。与对照组相比,加入辅助发酵剂的实验组的感官品质未发生明显的变化。植物乳杆菌KLDS1.0391具备开发益生酸奶的潜力。     

产细菌素乳酸菌的筛选及发酵条件优化

从内蒙古酸马奶中分离一株对鼠伤寒沙门氏菌ATCC14028具有强抑菌活性的菌株MXG-68,经个体形态、菌落形态、16S rDNA基因同源性比对及系统进化树构建,确定该菌株为植物乳杆菌。水解酶敏感性试验结果显示植物乳杆菌MXG-68所产抑菌物质为蛋白质(多肽)。通过单因素试验确定温度、初始pH、抗坏血酸、EDTA对抑菌活性影响的基础上,应用响应面法的Box-Behnken设计进行植物乳杆菌MXG-68产细菌素发酵条件的优化。当温度30.08℃、初始pH 6.94、抗坏血酸1.91μg/mL、EDTA 5.06mg/mL时可获得最大的抑菌圈直径21.42 mm,与优化前的溶圈直径相比提高46.41%,表明该模型能科学地预测细菌素的合成情况。     

共培养诱导乳酸菌细菌素合成的研究进展

乳酸菌细菌素是一种新型的生物防腐剂,具有来源广泛、成本较低、抑菌谱广、安全性高等特点,合成量低是细菌素在食品中应用受限的主要原因之一,共培养是提高乳酸菌细菌素合成量的有效途径之一,群体感应系统在共培养诱导细菌素合成过程中发挥关键的作用,群体感应系统包括信号分子和双组分调控系统(组氨酸蛋白激酶和反应调节蛋白)。因此,对调控机制的掌握显得尤为重要。文章论述了共培养中诱导菌与乳酸菌细菌素合成的关系、诱导因子/信号分子AI-2的特征、双组分调控系统及共培养诱导乳酸菌细菌素合成的分子机制。了解诱导机制及特征将有助于筛选和开发共培养诱导细菌素合成系统和新产品,提高细菌素合成量,近而对人体产生益生效应。     

提高乳酸菌细菌素合成量方法的研究进展

细菌素是某些细菌通过核糖体合成机制产生的蛋白质或多肽,能够抑制与其亲源关系相同或相近的微生物,某些细菌素在食品加工和发酵过程中能抑制致病菌和腐败菌。乳酸菌被认为是一般公认安全,其细菌素具有安全性高、稳定性好、抑菌谱广等优点,作为一种新型食品防腐剂备受关注,但商品化的乳酸菌细菌素十分有限,仅限于Nisin和Pediocin PA-1等少数几种,合成量低是细菌素在食品中应用受限的主要原因之一。从不同原料中筛选高产菌株、发酵培养基和发酵条件优化、诱变育种、原生质体融合、基因工程方法、群体感应系统调控六个方面,论述了增加乳酸菌细菌素合成量的方法,以期为实现乳酸菌细菌素的工业化生产提供一定的借鉴。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌MX-6产纳豆激酶发酵条件

以分离于纳豆中的枯草芽孢杆菌MX-6为研究对象,通过单因素试验确定温度、初始pH值、接种量、装液量及摇床转数对纳豆激酶活力的影响,应用响应面法的Box-Behnken设计对纳豆激酶发酵条件进行优化。当温度36.69℃、初始pH 6.94、接种量3.03%、装液量48.77 mL、摇床转速170.05 r/min时可获得最大的纳豆激酶溶圈直径20.71 mm,与优化前的溶圈直径相比提高35.54%,表明该模型能科学地预测纳豆激酶的合成情况。结果显示响应面法可有效、成功地优化纳豆激酶发酵条件。     

重组原核表达载体pQE-30-luxS的构建与表达

构建原核表达载体pQE-30-luxS,并在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白.以植物乳杆菌KLDSI.0391的基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增luxS基因,同时克隆到pMD18-T simple中,经鉴定正确后与表达载体pQE-30连接,将重组质粒pQE-30-luxS转化到E.coli M15中,异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导表达,表达产物进行SDS-PAGE鉴定.结果表明原核表达载体pQE-30-luxS构建成功,测序证实插入的目的片段与已知luxS基因序列一致,且LuxS蛋白在大肠杆菌中成功表达.该结果为体外合成信号分子AI-2奠定了基础.     

群体感应系统在乳酸菌产细菌素中的作用

许多乳酸菌能够产生抗菌活性肽——细菌素,细菌素具有不同的结构、作用方式、抑菌谱和效价,通常认为乳酸菌和其所产的细菌素都是安全的,乳酸菌所产细菌素作为天然食品防腐剂已显示了巨大的潜能。基于群体感应的细胞间交流已成为细菌素合成的关键调控机制,群体感应作为细胞密度函数,可使细菌素产生保持同步性。群体感应需通过信号分子介导感知菌体密度,信号分子随着菌体密度增加而增加,并激活信号转导级联使菌体产生细菌素。本文通过对乳酸菌群体感应信号分子种类、信号转导机制及群体感应系统对两类细菌素合成的调控进行综述,以初步了解群体感应系统在乳酸菌产细菌素过程中的作用机制。     

枯草芽孢杆菌MX-6产纳豆激酶特性分析

分离鉴定溶栓酶高产菌株,对其所产溶栓酶的类型、相对分子质量及发酵曲线进行特性分析。从中国豆豉中分离一株纤溶酶高产菌株MX-6,经个体形态、菌落形态及16S r DNA基因同源性比对,确定该菌株为枯草芽孢杆菌。应用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)克隆到1 473 bp的纤溶酶编码基因apr N,根据推测氨基酸序列与同源序列的多序列比对及系统进化树结果显示该纤溶酶为纳豆激酶。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-polyacrylamide gels electrophoresis,SDS-PAGE)确定枯草芽孢杆菌MX-6所产纳豆激酶的相对分子质量约28 ku,与预测的相对分子质量27 712. 72 u相吻合。枯草芽孢杆菌MX-6所产纳豆激酶的发酵曲线结果显示在72 h达到纳豆激酶最大合成量,在纤维蛋白平板上的溶圈直径高达21. 60 mm。为更好地实现纳豆激酶的开发及应用提供一定的理论依据和方法参考。