益生菌干酪乳杆菌Zhang VBNC态和正常态的代谢组学研究

采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)检测分析了干酪乳杆菌Zhang的VBNC态和正常态两种细胞的代谢组差异。结果显示,在正离子和负离子模式下分别检测到874个和368个代谢物质,根据P<0.05、差异倍数>2和VIP≥1筛选原则,通过数据库比对鉴定得到干酪乳杆菌Zhang在两种状态下的主要差异代谢物有24种,主要包括氨基酸类、糖类、维生素类等6类,随后按类分析了这些物质在干酪乳杆菌Zhang生存过程中的作用,为探索干酪乳杆菌Zhang VBNC态在逆境条件下的存活机理提供一定的参考。     

干酪乳杆菌Zhang在逆境条件下基因表达的差异分析

为了探讨益生菌干酪乳杆菌Zhang在低温、低pH值胁迫下转录水平上的基因表达差异。本文选取干酪乳杆菌Zhang中与糖代谢、氨基酸代谢、细胞膜脂肪酸以及应激蛋白等相关的12个主要基因为研究对象,将干酪乳杆菌Zhang用MRS液体培养基活化3代后置于4℃条件下进行逆境胁迫,间断性取样,采用反转录PCR对选定基因的表达水平进行动态监测。结果表明,干酪乳杆菌Zhang在低温、低pH值胁迫下,3个糖代谢相关基因(苹果酸乳酸酶基因、6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因、UTP-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰转移酶)、1个细胞膜脂肪酸相关基因(环丙烷脂肪酸合成酶基因)、1个应激蛋白相关基因(分子伴侣Gro EL基因)共5个基因表达上调;而DNA引发复制酶基因、3个氨基酸代谢相关基因(阳离子转运酶基因、D-谷氨酸代谢基因、ABC转运体ATP结合蛋白基因)、2个细胞膜脂肪酸基因(磷脂合成基因、短链醇脱氢酶基因)、磷酸转移酶系统丝氨酸特异性转运蛋白基因等7个基因表达下降。这为解析干酪乳杆菌Zhang在胁迫条件下的生理、生化特性的改变及其抗性机制提供了参考依据。     

应用拉曼光谱对比分析德式乳杆菌保加利亚亚种ND02及其VBNC态细胞成分

采用扫描电子显微镜、单细胞拉曼光谱技术对比分析德氏乳杆菌保加利亚亚种ND02（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ND02）正常及其非可培养态（viable but non-culturable，VBNC）细胞的表观形态和细胞内部大分子化合物的变化。扫描电子显微镜结果显示，与正常细胞相比，德氏乳杆菌保加利亚亚种ND02的VBNC态细胞变短、变粗，且细胞表面发生褶皱；VBNC态细胞的拉曼光谱与正常细胞差异显著，主要集中在1 673、1 650、1 459、1 030、1 005 cm－1等处的12 个峰，主要反映细胞内蛋白质、核酸等生物大分子变化，结果表明德氏乳杆菌保加利亚亚种ND02在诱导进入VBNC态时可能通过调整核酸、脂类和蛋白质适应不利环境的影响；研究结果也证实拉曼光谱技术可以在单细胞水平上对德氏乳杆菌保加利亚亚种ND02及其VBNC态细胞内大分子物质进行无损、无标记检测分析。     

干酪乳酪杆菌Zhang在酸和低温胁迫下“活的非可培养”态的诱导研究

为探究干酪乳酪杆菌Zhang(Lacticaseibacillus casei Zhang)在酸和低温胁迫下能否形成活的非可培养(viable but non-culturable, VBNC)状态。该实验将L.casei Zhang置于不同pH值(2.5、3、4、5、6)的MRS液体培养基中，在4℃条件下进行酸和低温胁迫，不同时间点取样，然后采用平板计数法、荧光显微镜和流式细胞术3种方法对胁迫后的菌体进行活性测定。实验结果显示，低温条件下L.casei Zhang在pH值为2.5、3、5、6胁迫下未获得VBNC态；L.casei Zhang在pH 4的MRS液体培养基低温胁迫120 d获得了VBNC态，革兰氏染色观察到VBNC态细胞长度变短变弯曲。该研究为L.casei Zhang VBNC态的机理研究提供了一定的参考依据。