鼠李糖乳杆菌JAAS8胞外多糖生物合成基因的克隆及生物信息学分析

根据已知乳杆菌胞外多糖生物合成基因的同源性,利用其保守区设计引物,扩增出鼠李糖乳杆菌JAAS8磷蛋白磷酸酶基因(wzb)序列,并通过染色体步移法克隆了鼠李糖乳杆菌 JAAS8 参与胞外多糖生物合成基因簇全部序列 (19.7kb),利用生物信息学方法预测了基因簇 16个阅读框的结构和功能。结果表明,该序列与已报道的乳杆菌胞外多糖生物合成基因具有高度同源性。welF、welG、welH、welI、welJ和welE为合成寡糖重复单元的糖基转移酶基因。rmlA、rmlB和rmlC基因与dTDP-L-鼠李糖前体的生物合成密切相关。wzd、wze、wzy、wzx、wzr和wzb基因预测蛋白主要参与胞外多糖合成过程中多糖链长检测、聚合和输出。     

植物乳杆菌DMDL 9010胞外多糖合成蛋白cpsB的生物信息学分析

为了探讨植物乳杆菌DMDL 9010胞外多糖合成蛋白cpsB的结构特性,该文通过生物信息学技术研究了胞外多糖合成蛋白cpsB的理化性质、亲/疏水性、跨膜结构、功能位点、磷酸化位点、信号肽、结构域、保守功能域、序列同源性以及空间结构进行预测与分析。结果表明胞外多糖合成蛋白cpsB相对分子质量约为2 920,等电点6.86,含有191个氨基酸;其为疏水蛋白,具有较高的稳定性;经过跨膜结构预测,发现其不存在跨膜结构,为胞内蛋白;胞外多糖合成蛋白cpsB中含有15个磷酸位点;氨基酸序列中不包含信号肽,所编码蛋白均为内分泌型蛋白;保守功能域预测中,基因中仅发现一段PHP结构域,该基因可能参与调节胞外多糖的基因表达。胞外多糖合成蛋白cpsB的二级结构中α-螺旋占51.14%,并不存在β-折叠和β-转角结构,其三级结构比例与二级结构基本相似。该研究对植物乳杆菌DMDL 9010的胞外多糖合成蛋白cpsB功能机制进行深入研究,对利用基因工程技术研究其胞外多糖的生物合成具有重要意义。     

干酪乳杆菌胞外多糖基因簇的调控基因在大肠杆菌中异源表达

为研究干酪乳杆菌胞外多糖的生物合成和转录调控,对其生物合成基因簇中假定的转录调控因子LC2W_2170进行克隆,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中异源表达。首先,利用PCR技术从干酪乳杆菌LC2W中扩增出目的基因LC2W_2170,将其插入到大肠杆菌表达载体p ET24a和p ET30a中,构建出LC2W_2170 N端或C端和N端均含有His蛋白标签的重组质粒。含上述质粒的E.coli经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析并未发现LC2W_2170蛋白可溶性表达。对LC2W_2170氨基酸序列利用Phobius服务器分析,发现该蛋白N端存在跨膜区(前27个氨基酸为跨膜序列)。切除此跨膜区域重新构建重组表达质粒后,在E.coli中成功实现LC2W_2170蛋白可溶性表达。研究为进一步纯化该转录调控因子,并研究其功能和对胞外多糖生物合成基因簇的转录调控机制奠定了基础。     

比较基因组学揭示鼠李糖乳杆菌Probio-M9在种内的基因组差异

鼠李糖乳杆菌是人和动物肠道的共生菌,在食品、医药和动物养殖等多个领域均有应用。本文以鼠李糖乳杆菌Probio-M9全基因组为对象,结合NCBI公开的214株鼠李糖乳杆菌基因组序列进行比较基因组学分析,解析不同鼠李糖乳杆菌基因组差异。结果发现,215株鼠李糖乳杆菌共识别到16 915个泛基因,247个核心基因;后续通过247个核心基因构建系统发育树,分离源和分离地不存在明显聚类趋势。鼠李糖乳杆菌Probio-M9处在分支最大的分支Ⅱ中,该分支各菌株之间的遗传关系近,差异很小,区分难度大;对分支Ⅱ中98株鼠李糖乳杆菌进行RAST注释分析,鼠李糖乳杆菌虽在功能方面整体存在高度相似性,但其中部分菌株与鼠李糖乳杆菌Probio-M9存在一定差异,相较于其它鼠李糖乳杆菌,鼠李糖乳杆菌Probio-M9具有更强的自身代谢、转录、运输等方面的调控能力,并且含有与益生功能相关的基因,如谷胱甘肽(gshAB)、胞外多糖(rmlA~rmlD、epsH)及提高宿主代谢能力(tagE)相关基因。通过比较基因组学揭示鼠李糖乳杆菌Probio-M9在种内的基因组差异,为鼠李糖乳杆菌Probio-M9的开发及应用奠定了基础。     

乳杆菌胞外多糖抗氧化活性研究

从本实验室保藏的8株产胞外多糖的乳杆菌:干酪乳杆菌-Y3,干酪乳杆菌-Y4,干酪乳杆菌-Y16,植物乳杆菌-Y41,植物乳杆菌-Y42,植物乳杆菌-Y44,干酪乳杆菌-Y35,鼠李糖乳杆菌LGG中,筛选出1株产抗氧化活性多糖的菌株,评价其抗氧化性并分析其结构。采用酸沉醇提法从8株乳杆菌的MRS培养液中提取胞外多糖,并用苯酚硫酸法和考马斯亮蓝法测定粗多糖和蛋白含量,同时测定胞外多糖的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH)清除率、2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)自由基(ABTS)清除率、羟自由基(·OH)清除率、铁离子还原力(FRAP)、氧自由基吸收能力(ORAC)及对ABAP氧化损伤HT-29细胞的保护作用,以评价8株菌胞外多糖抗氧化活性。通过主成分分析法得到产高抗氧化活性胞外多糖的菌株为Y42。进一步研究发现:随着菌株Y42胞外多糖作用浓度的降低,对ABAP氧化损伤HT-29细胞的保护作用降低,然而都显著高于氧化损伤组(P0.05)。菌株Y42胞外多糖显著上调HT-29细胞过氧化物酶和超氧化物歧化酶的表达量(P0.05),HT-29细胞内谷胱甘肽过氧化物酶活性也显著高于氧化组(P0.05)。菌株Y42胞外多糖由中性多糖和酸性多糖组成,其单糖组成为甘露糖、葡萄糖醛酸、氨基葡萄糖、氨基半乳糖、半乳糖,它们的物质的量比为11.30∶3.51∶10.64∶7.53∶7.19。红外光谱扫描显示菌株Y42胞外多糖具有典型的特征吸收峰,属于吡喃糖环的骨架模式。     

真菌多糖对鼠李糖乳杆菌体外增殖的研究

通过液体发酵提取曲霉和云芝胞内胞外多糖,脱蛋白,制成一定浓度溶液.选用MRS培养基,采取试管法,试验曲霉和云芝多糖对鼠李糖乳杆菌增殖的影响,并将其应用于鼠李糖乳杆菌发酵乳的研究中.结果表明,0.5%(m/v)、1%(m/v)的曲霉多糖和云芝多糖对鼠李糖乳杆菌体外增殖均有极显著的效果(P＜0.05).不同浓度相比,2%(m/v)的曲霉多糖和1%(m/v)的云芝多糖更能提高鼠李糖乳杆菌的活性,缩短凝乳时间.初步显示,曲霉多糖和云芝多糖中含促生长因子.     

乳酸菌富硒及产胞外多糖条件的研究

试验以实验室保藏的6株乳酸菌为研究对象,筛选出最佳试验条件下富硒率和产胞外多糖含量最优的菌株,以期为生产富硒调味品提供一定的理论依据.通过测定其生长曲线确定各菌的加硒时间,对比6株乳酸菌在不同亚硒酸钠质量浓度下的颜色变化、富硒率变化和胞外多糖含量变化,选定鼠李糖乳杆菌作为最佳试验菌株;通过测定鼠李糖乳杆菌在不同培养时间...     

产胞外多糖的乳酸菌的简便筛选与鉴定

乳酸菌胞外多糖具有优良的功能性质。根据产胞外多糖乳酸菌的性质,开发了菌落拉丝法作为产胞外多糖乳酸菌的简便初筛方法。以分离菌落在MRS筛选培养基上的拉丝长度为初筛指标,以胞外多糖产量(硫酸-苯酚法)为复筛指标,从自然发酵酸乳和自然发酵蔬菜中分离得到了3株胞外多糖产量较高的乳酸菌,经API细菌鉴定系统鉴定,分别被鉴定为短乳杆菌BT0898、植物乳杆菌NYC30和鼠李糖乳杆菌YHOC137。     

产胞外多糖干酪乳杆菌的筛选鉴定及galU基因克隆与分析

乳酸菌胞外多糖具有良好的功能特性。从泡菜中分离乳酸菌,初筛到11株产胞外多糖的乳酸菌。经黏度及EPS产量测定,复筛出1株高产EPS的乳酸菌,其产量为771.97μg/m L。采用CTAB法提取该菌株基因组,测定其16S r RNA序列,在NCBI上进行同源序列比对,建立系统发育树。结果初步确定该菌株为干酪乳杆菌ZJ-4(Lactobacillus casei ZJ-4)。以该菌株基因组为模板,参照干酪乳杆菌BL23(HM162415)的gal U序列设计引物。采用Touch-down PCR扩增得到大约900 bp的gal U序列,经TA克隆、测序,与干酪乳杆菌BL23(HM162415)的gal U序列同源率为98%,表明克隆正确。     

长双歧杆菌BBMN68胞外多糖生物合成基因的克隆及生物信息学分析

目的:研究长双歧杆菌BBMN68胞外多糖生物合成途径和调控机制。方法:提取BBMN68胞外多糖,预测eps基因簇各基因编码蛋白功能,克隆关键基因并对其进行进化分析。结果:在CDM和MRSC培养基上,长双歧杆菌BBMN68产生胞外多糖,产量分别为100 mg/L和400 mg/L。本实验室工作人员对其进行全基因组序列测定。根据全基因组序列,分析得到eps基因簇,对该基因簇各基因编码蛋白的功能预测发现,BBMN68_1002编码1个可能具有多糖重复单元转运子功能的蛋白。BBMN68_1003、BBMN68_1006、BBMN68_1007和BMN68_1011与多糖重复单元聚合有关。BBMN68_1004、BBMN68_1008和BBMN68_1009参与糖基转移。BMN68_1010控制多糖分子链长。BBMN68_1012编码胞外多糖合成的关键酶——引导糖基转移酶(priming glycosyltransferase,Cps D),启动合成胞外多糖第1步。由Cps D基因构建的系统发育树,BBMN68与猿猴、狨猴及大猩猩的长双歧杆菌同枝,可能是饮食影响肠道细菌进化的结果。结论:本研究结果为解析长双歧杆菌BBMN68胞外多糖生物合成途径和调控机制奠定了理论基础。     

白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较

从白酒窖泥中分离得到11株乳酸菌,经16S rDNA基因序列同源性分析,鉴定为1株短乳杆菌、1株鼠李糖乳杆菌、2株干酪乳杆菌和7株铅黄肠球菌。分析了11株菌MRS培养基发酵产乳酸性能,结果表明:乳酸产量与菌群生长呈正相关,鼠李糖乳杆菌L9、干酪乳杆菌L10与L11发酵液乳酸含量较高,分别为15.74、15.58、14.74 g/L。4株代表菌相同条件下发酵高粱培养液产挥发性风味组分,共有物质13种,包含了白酒中重要香气成分:乙酸、己酸、乙酸苯乙酯和苯乙醇,且乙酸、己酸相对含量较高。各菌产可挥发性组分差异明显,相对含量较高的化合物种类为:短乳杆菌L5产烷烃类化合物(27.91%),铅黄肠球菌L8产醇类化合物(43.14%),鼠李糖乳杆菌L9产酯类(7.35%)、酮类(3.61%)和吡嗪类(3.3%)化合物,干酪乳杆菌L11产酸类(27.98%)和芳香类(5.96%)化合物。仅有短乳杆菌L5产四甲基吡嗪,短乳杆菌L5和铅黄肠球菌L8可明显产乙醇,鼠李糖乳杆菌L9和干酪乳杆菌L11产3-羟基-2-丁酮。这些物质对白酒风味和口感有重要影响。研究显示,窖泥中各种乳酸菌特征不一,对白酒酿造有不同影响。本研究旨在为进一步挖掘白酒酿造功能微生物、拓展乳酸菌的应用提供理论依据。     

Effect of Inoculation Level of Lactobacillus rhamnosus and Yogurt Cultures on Conjugated Linoleic Acid Content and Quality Attributes of Fermented Milk Products

ABSTRACT:  The effect of inoculation concentration of Lactobacillus rhamnosus and yogurt cultures and storage time on conjugated linoleic acid (CLA) content and quality attributes of fermented milk products was determined. Yogurt culture ( Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus, 1:1 ratio, YC ) , L. rhamnosus (LB), and LB co-cultured with yogurt culture, were inoculated at 10⁶, 10⁷, 10⁸ CFU/mL into a milk with hydrolyzed soy oil as the lipid source. CLA content, microbial counts, acidity, texture, and volatile flavor profile of the fermented milk products were stable during storage at 4 °C for 14 d. Total CLA contents ranged from 0.51 to 1.00 mg CLA/g lipid following 14 d of storage. Inoculation level of L. rhamnosus and yogurt cultures had no significant effect on CLA content and texture, but affected acidity and the volatile flavor profile of the fermented milk products. The fermented milk products produced by L. rhamnosus co-cultured with yogurt culture with 10⁷ CFU/mL total inoculation level resulted in a high CLA content and desirable quality characteristics. This research demonstrated that the optimal inoculation concentration and the combination of L. rhamnosus and yogurt cultures were important factors to produce fermented milk products with CLA content and acceptable quality attributes.     

Isolation and identification of lactobacilli from novel-type probiotic and mild yoghurts and their stability during refrigerated storage.

A total of 26 Lactobacillus strains were isolated from various mild yoghurts and novel-type probiotic dairy products and from a starter culture preparation and were identified by using DNA-DNA hybridization technique. The species present in those products were found to be Lactobacillus acidophilus, L. johnsonii, L. crispatus, L. casei, L. paracasei and L. rhamnosus. DNA homology analysis revealed that some strains had been misclassified by their investigators. Three strains designated as L. acidophilus (L. acidophilus LA-1, L. acidophilus ATCC 43121 and the Lactobacillus strain from Biogarde culture) were found to belong to L. johnsonii and L. acidophilus L1 to be L. crispatus. Strains designated as L. casei were found to be members of three separate species: L. casei, L. paracasei and L. rhamnosus. Viable numbers of lactobacilli in mild and probiotic yoghurts varied greatly including some products with very low Lactobacillus counts. The majority of the probiotic yoghurts, however, contained viable counts above 10(5) per g even at the end of the best before use period.     

不同益生菌液态发酵牡蛎制品的体外抗氧化活性的比较

该试验选用鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌、肠膜明串珠菌及布拉酵母菌液态发酵牡蛎,比较其总抗氧化能力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、羟自由基及超氧阴离子自由基清除能力和总肽含量。结果表明,4株益生菌发酵牡蛎制品组的总抗氧化能力与空白组相比均显著提升,其中鼠李糖乳杆菌组最高,为（4.04±0.05）U/m L;4组均具有自由基清除能力,其中鼠李糖乳杆菌组的DPPH自由基清除能力最强,羟自由基清除能力与其他组相近,但超氧阴离子自由基清除能力最低;总肽含量由高到低排序的发酵牡蛎制品组为肠膜明串珠菌组>干酪乳杆菌组>鼠李糖乳杆菌组>布拉酵母菌组。初步确定鼠李糖乳杆菌为适用于发酵牡蛎制备活性肽的优良菌株,可为海洋食药资源高值化利用提供可借鉴的技术途径。     

发酵型核桃乳生产专用乳杆菌的选育

从发酵面包、白芥丝、泡菜、酸菜中分离到14株乳杆菌,经核桃乳发酵产酸特性初筛,确定菌株L5、L7、L8及L12适合核桃乳发酵。通过菌落形态、菌体形态和16S rRNA基因序列分析,确定4株菌分别为鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）、副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）、食窦魏斯氏菌（Weissella cibaria）干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）。将上述菌株与实验室保存的嗜热链球菌SA进行核桃乳发酵实验,感官评分分别为78分、95分、83分和82分;4个发酵核桃乳中9种氨基酸含量均有不同程度提高,其中菌株L7发酵产品的氨基酸含量增幅最大,由0.67%增至1.60%。因此副干酪乳杆菌L7更适合发酵型核桃乳的生产。     

植物乳杆菌及其近缘种部分看家基因的系统发育分析

本文研究了16S rRNA基因、pheS和pyr G部分基因序列对Lactobacillus plantarum(L.plantarum)及其近缘种的区分能力,采用分离自酸面团、酸牛奶和泡菜中的10株L.plantarum为研究对象,以其看家基因pheS和pyr G部分基因序列作为分子标记,结合已上传至Gene Bank的近缘种的相应序列构建系统发育树并与以16S rRNA基因构建的系统发育树进行比较。结果表明:基于16S rRNA基因序列不能区分L.plantarum及其近缘种,而看家基因pheS和pyr G部分基因序列能够很好的区分植物乳杆菌种及其近缘种,其中,pheS在植物乳杆菌种内分型时相较于pyr G基因效果更好,以及将pheS和pyr G部分基因序列串联使用后,试验菌株与参考菌株的分类关系更加明晰,因此,联合基因(pheS-pyr G)可作为16S rRNA基因的辅助工具用于L.plantarum及近缘种和植物乳杆菌种内分型的快速分类鉴定。     

Capsular and slime-polysaccharide production by Lactobacillus rhamnosus JAAS8 isolated from Chinese sauerkraut: Potential application in fermented milk products

Exopolysaccharides (EPSs) produced by lactic acid bacteria (LAB) play an important role in the improvement of the physical properties of fermented dairy products. To find EPS-producing LAB strains with potential industrial applications, a Lactobacillus rhamnosus strain, L. rhamnosus JAAS8, that is capable of producing two forms of EPS when grown in MRS broth or semi-defined medium with glucose as a carbon source was isolated and identified from Chinese sauerkraut. The capsular-polysaccharide (CPS) present surrounding the bacterial surface of L. rhamnosus JAAS8 was observed by both optical microscopy and transmission electron microscopy. The slime-polysaccharide (SPS) present in the growth medium was produced mainly during the exponential growth phase, while the CPS was produced only in fermentation. Monosaccharide analysis of the purified polysaccharide samples showed that the CPS was composed of galactose and N-acetylglucosamine in a molar ratio of 5:1, and the SPS was composed of galactose, glucose and N-acetylglucosamine in a molar ratio of 4:1:1. The use of L. rhamnosus JAAS8 could be considered for potential applications in the dairy industry to improve the rheological properties of fermented milk products by increasing their water-holding capacity and viscosity.     

筛选具有抑制引起腹泻致病菌黏附功能的益生菌

筛选能够抑制引起腹泻致病菌黏附的益生菌,并且对其适应肠道环境:耐酸、耐胆盐和黏附性能进行评价。从中国西部地区传统发酵食品以及人类粪便样品中分离的14株益生菌作为筛选菌株。对这14株益生菌进行抑制致病菌黏附的筛选,最终筛选出7株使致病菌黏附数量降低到1.5×104CFU/m L的益生菌进行耐受肠道环境能力评价。实验结果显示这7株益生菌在p H2的条件下处理90min后存活的益生菌依然能够达到107CFU/m L左右,在0.3%的胆盐环境中处理2h后菌数降低到原来的百分之一,单层细胞上黏附的益生菌数J5、G15和F0533能够达到106CFU/m L,显示出了较强的黏附能力。经过综合分析筛选出F0533、IN4125、G15、J5和M7益生菌,经16S r DNA基因技术鉴定分别为Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus paracasei、Lactobacillus casei和Lactobacillus paracasei。      

耐酸耐胆盐乳酸菌的鉴定及筛选

从自然发酵的酸奶中分离出2 株细菌,经16S rDNA分子鉴定为Lactobacillus plantarum SN1和Lactobacillusrhamnosus SN6,并对其生长曲线、产酸速率、耐酸耐胆盐能力进行了研究。L. plantarum SN1和L. rhamnosus SN6在2 h后进入对数期,16 h后达到稳定期,其OD600 nm值分别为8.47、7.43。L. plantarum SN1和L. rhamnosus SN6的产酸速率较快,pH值在8 h后就降到了4.2以下,48 h后降到3.3左右。L. plantarum SN1和L. rhamnosus SN6在pH 4的培养基培养16 h后,其相对OD600 nm值分别为49.29%、47.14%,具有较强的耐酸能力。L. plantarum SN1和L. rhamnosus SN6在0.3 g/L胆盐质量浓度下培养16 h后,相对OD600 nm值分别为57.7%、69.48%;在0.6 g/L胆盐质量浓度下的相对OD600 nm值分别为48.22%、29.56%,具有较强的耐胆盐能力。结果表明：L. plantarum SN1和L. rhamnosus SN6是生长性能好、产酸能力强、耐酸耐胆盐的益生菌株。