一株产细菌素乳杆菌的鉴定及其细菌素编码基因的获得

应用双层平板打孔法,从自制樱桃酒里分离的乳杆菌中筛选到一株对革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌均有明显抑制作用的菌株,命名为LD 1.0008。通过API 50 CHL糖发酵产酸实验、16S rDNA基因序列分析及其特异性recA基因多重聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）,鉴定LD 1.0008为植物乳杆菌。排除有机酸的干扰,用多种蛋白酶处理后,其抑菌活性均有明显降低,而用过氧化氢酶处理后其抑菌活性基本不变,从而确定LD 1.0008所产生的抑菌物质为细菌素。使用已报道的10 对植物乳杆菌细菌素基因片段设计的引物对菌株LD 1.0008进行PCR扩增,发现其至少含有4 个植物乳杆菌素相关编码基因,即plnD、plnO、plnV和plnW。     

植物乳杆菌素研究进展

植物乳杆菌素是植物乳杆菌产生的一类具有抑菌活性的肽类，可以抑制许多革兰氏阳性菌。作者简述了细菌素的分类、植物乳杆菌素的抑菌范围和抑菌机制，并简要介绍了几种植物乳杆菌素的性质。尽管目前植物乳杆菌素还未被批准作为防腐剂在食品中使用，但植物乳杆菌已被广泛地应用到食品工业中，相信不久的将来植物乳杆菌素作为一类理想的天然食品防腐剂，应用前景将十分广阔。     

益生乳酸菌筛选及其对草石蚕汁发酵特性的影响

草石蚕是一种富含寡聚糖益生元的食材,通常作为原料腌制泡菜食品。然而,草石蚕泡菜经传统工艺发酵易出现亚硝酸盐含量过高、杂菌污染严重等诸多问题。本研究从实验室菌种保藏库中筛选出3株具有抗菌活性、降亚硝酸盐能力及产B族维生素的优质乳酸菌——植物乳杆菌ZJ316、沙克乳杆菌ZFM225、副干酪乳杆菌ZFM54。3株乳酸菌在草石蚕菜汁培养基中长势良好,其中植物乳杆菌ZJ316的生长情况最佳,培养24 h后OD_(600nm)值达1.84。该菌在草石蚕菜汁中发酵48h后亚硝酸盐降解率为82.83%,叶酸产量达1.25μg/100 mL。同时,研究发现植物乳杆菌ZJ316发酵上清能抑制多数杂菌生长,对金黄色葡萄球菌等食源性病原菌的抑菌效果显著。GC-MS分析表明,植物乳杆菌ZJ316可使草石蚕汁发酵过程中产生酸类、醇类、酮类等物质,赋予草石蚕泡菜优良的发酵风味。植物乳杆菌ZJ316具有良好的益生及发酵特性,有望应用于绿色、营养、健康的草石蚕泡菜产品开发。     

芒果源植物乳杆菌FMNP01的全基因组测序及序列分析

目的:植物乳杆菌FMNP01是从新鲜热带芒果中分离获得的一株具有较好抗菌活性的乳酸菌。为深入研究其内在抗菌机理,对其进行全基因组测序并解析基因组序列信息。方法:采用高通量测序技术对植物乳杆菌FMNP01进行全基因组测序,采用生物信息学方法对其进行序列组装、基因预测与功能注释,并深入挖掘其细菌素合成相关基因簇信息。结果:通过基因组组装共得到18个重叠群,整个基因组大小为3 313 644 bp,GC含量44.48%。将序列提交至Gen Bank数据库,登陆号为JPSU00000000。在其基因组中发现一段细菌素合成相关基因簇。结论:本研究结果揭示了植物乳杆菌FMNP01抑菌机理,为其功能基因组学研究提供了理论依据。     

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。     

不同来源植物乳杆菌基因组的比较分析

目的 对分离自母乳、婴儿肠道的植物乳杆菌进行全基因组测序,分析菌株间亲缘关系和细菌素合成相关基因。方法 本研究采用Illumina高通量测序平台对不同来源的植物乳杆菌进行全基因组测序,质控过滤后的数据经Unicycler组装获得基因组精细图,通过比对COG、CAZy数据库对功能基因进注释,并借助BAGEL4等生物信息学分析工具鉴别植物乳杆菌素合成相关的基因簇,分析不同来源植物乳杆菌的益生潜力。结果 本研究5株植物乳杆菌基因组平均GC含量为44 %,母乳源植物乳杆菌基因数量多于婴儿肠道源菌株。进化树和ANI分析结果显示,分离所得菌株具有较高的同源性,相同来源的菌株更倾向于聚类到一个分支。功能注释结果显示,母乳源菌株与肠道源菌株相比拥有更多编码碳水化合物代谢的基因,且拥有完整的产植物乳杆菌素基因簇。结论 植物乳杆菌基因组GC含量、功能基因数目及产细菌素基因簇结构等与分离源有一定的关联,母乳源植物乳杆菌更适于作为潜在益生菌的候选菌株,本研究为益生菌的益生潜力研究提供了遗传学基础。     

植物乳杆菌细菌素基因plnEF的克隆与异源表达

目的:构建目的基因plnEF原核表达系统,诱导工程菌BL21-p ET28a-PL-plnEF表达目的融合蛋白并纯化,以期获得大量纯度较高的植物乳杆菌PlnEF细菌素,开发新的食品防腐剂。方法:构建含plnEF基因的重组质粒,将其转入大肠杆菌BL21中,经过IPTG诱导大量表达目标蛋白,融合蛋白PlnEF经纯化后进行分子量大小、抑菌活性等的检测。结果:重组质粒pET28a-PL-plnEF在大肠杆菌BL21中成功表达,合成PlnEF蛋白,其分子量为15.6 k Da,且该融合蛋白对大肠杆菌JM109具有良好的抑菌活性。结论:plnEF基因片段能够在原核细胞中正确表达且具有活性,本文为进一步研究开发该细菌素作为生物防腐剂奠定了基础。     

产细菌素乳酸菌的鉴定及其特性研究

从婴儿粪便中分离获得能够产生抑菌活性物质的乳酸菌,通过排除有机酸、过氧化氢的干扰试验,该菌发酵上清液仍有明显的抑菌活性;通过蛋白酶K和胰蛋白酶试验,证明该菌株产生的抑菌活性物质具有蛋白质性质,是一种细菌素.初步提纯该细菌素,其抑菌活性较适pH范围为2～4,120℃热处理30 min后仍有70%的抑菌活性.经Trcine-SDS-PAGE试验分析该细菌素分子质量为4kDa.抑菌谱测定结果表明,该细菌素不仅对革兰氏阳性菌(单增李斯特氏菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌等)有抑制作用,而且还抑制革兰氏阴性菌(大肠杆菌、沙门氏菌、恶臭假单胞菌、福氏志贺氏菌等),具有广谱的抑菌作用.通过菌落形态、生理生化特性试验和16S rRNA基因序列分析,鉴定该乳酸菌为植物乳杆菌,命名为Lactobacillus plantarum ZJ317.     

酸菜中具有抑菌活性乳酸菌的分离鉴定及其产细菌素特性

目前已有研究陆续从不同的乳酸菌中分离到细菌素,但是这些细菌素存在着抑菌谱窄的问题,寻找广谱抗菌性能的新一代细菌素具有重要的理论价值和应用前景。以市售保质期较长的8种不同品牌的酸菜为材料,将青霉菌作为指示菌,通过抑菌实验筛选出一株能产生抑菌物质的菌株L3,经过生理生化鉴定、16S rDNA测序分析确定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),故命名为植物乳杆菌L₃,NCBI序列号为MT781360。该菌株在MRS培养基中于37℃培养18～24 h时产细菌素L3的抑菌活性最强。将该培养上清液采用乙酸乙酯萃取,葡聚糖凝胶柱Sephadex G-50过滤分离纯化,再经Trinice-SDS-PAGE电泳结果显示,细菌素L3的分子质量约为4～5 kDa。细菌素L3对蛋白酶敏感,但其活性不受过氧化氢酶的影响,初步结果显示细菌素L3为蛋白质类物质。细菌素L3在60～100℃处理20 min或121℃处理15 min仍具有较高的抑菌活性,pH值2～10范围内有良好的稳定性;对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌以及部分真菌具有抑菌活性。植物乳杆菌L_3<...     

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。     

1 株水开菲尔粒中植物乳杆菌的鉴定及产细菌素基因分析

目的：对从水开菲尔粒中分离得到1 株能产生抑菌物质的菌株QF01进行菌种鉴定,并对其产细菌素进行实验、鉴定和基因序列分析。方法：通过牛津杯法测定抑菌能力,采用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）扩增16S rDNA和细菌素相关基因并测序,利用ProParam tool、TMHMM 2.0、InterProScan、SOPM和SWISS-MODEL在线软件对基因编码产物进行分析。结果：该菌株产的细菌素对大肠杆菌（Escherichia coli JM109）有明显的抑制作用,通过16S rDNA序列分析初步确定该菌株属于植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。该菌株含有plnD、plnEF、plnV、plnR四种基因,其中plnV基因编码产物有跨膜螺旋结构,其结构存在信号肽特征。此外,从三级结构的模型预测得到4?种基因的编码产物均存在α-螺旋、β-转角、伸展链和无规则卷曲。结论：从水开菲尔粒分离得到的L. plantarum QF01菌株,含有plnD、plnEF、plnV、plnR细菌素基因,对大肠杆菌有很好的抑制作用。     

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。     

植物乳杆菌MXG-68所产细菌素的抑菌特性分析

研究乳酸菌细菌素的抑菌特性,为其作为生物防腐剂奠定基础。以酸马奶来源的植物乳杆菌MXG-6所产的细菌素为研究对象,对其抑菌谱、作用方式、相对分子质量及耐受性进行分析。该细菌素对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有抑菌活性,属于广谱细菌素,作用方式为杀菌,而不是抑菌和溶菌。变性聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-polyacrylamide gels electrophoresis,SDS-PAGE)确定植物乳杆菌MXG-6所产细菌素的分子质量约6 ku。60、80、100、121℃处理30 min及4、-20℃处理30 d对抑菌活性影响不显著(P 0. 05),在pH 1～10均表现出抑菌活性,表明细菌素具有较好的温度耐受性和酸碱耐受性。有机溶剂及表面活性剂对细菌素的抑菌活性基本无影响(P 0. 05),而EDTA有利于提高抑菌活性。细菌素的抑菌特性分析可为更好地实现细菌素的开发及应用提供一定的理论依据。     

藏灵菇中乳酸菌的鉴定及细菌素生物特性研究

从藏灵菇中筛选出一株具有抑菌活性的菌株,采用生理生化鉴定、16S rDNA序列分析确定菌种属性,采用硫酸铵沉淀法对该菌所产生的细菌素进行粗提取并对其抑菌活性和稳定性进行研究。结果显示,该菌为植物乳杆菌,除去有机酸和过氧化氢的影响,该菌产生的细菌素具有较好的抑菌活性。该菌所产的细菌素热稳定性较好,在100℃处理30 min抑菌活性降至54%,且对酸碱不敏感,在p H3~9的范围内都具有抑菌活性,在p H为3.82时抑菌活性最佳,对胃蛋白酶、α-凝乳酶有较强的耐受性,对蛋白酶K较敏感,在37℃下处理2 h抑菌活性为处理前活性的47.36%。对植物乳杆菌产细菌素的分析证明该菌产的细菌素在食品加工防腐中具有潜在的使用价值。     

西藏干酪源植物乳杆菌产细菌素的分离纯化及特性研究

从西藏干酪中分离筛选出1株能够产生抑菌活性物质的乳酸菌,该菌的发酵上清液在排除有机酸、过氧化氢的影响后仍有显著抑菌活性,然而,用胃蛋白酶、蛋白酶K和胰蛋白酶处理后抑菌活性丧失,说明该菌的代谢产物中起抑菌作用的物质具有蛋白质性质,初步确定是一种细菌素。结合形态学观察、生理生化分析及16S rDNA鉴定结果,确定该菌为植物乳杆菌,命名为ZFM804。细菌素经大孔树脂(XAD-16)层析、强阳离子交换层析、RP-HPLC三步法初步纯化。经SDS-PAGE分析该细菌素分子质量约为15 ku。理化性质分析表明该细菌素具有良好的酸碱稳定性:在pH 3~11范围内都具有抑菌活性;良好的热稳定性:100 ℃处理30 min仍有明显抑菌活性,同时可被人体内蛋白酶降解。抑菌谱测定结果表明,ZFM804植物乳杆菌素对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有抑制作用,是一种广谱细菌素。     

广谱抑菌乳酸菌的筛选及其细菌素相关基因分析

采用琼脂扩散法,从分离自新疆传统酸奶的8株乳酸菌中筛选出1株抑菌效果较好并具有广谱抑菌性的菌株B6,通过革兰氏染色、生理生化及16S rDNA序列比对,鉴定该菌为植物乳杆菌。植物乳杆菌B6发酵液经排除酸、过氧化氢实验后,仍有抑菌效果,且对蛋白酶敏感,判定该菌产细菌素。通过设计10对编码合成细菌素相关基因的特异性引物,以菌株B6的DNA为模板,进行聚合酶链式反应快速鉴定。结果表明,菌株B6含有编码IIb类细菌素结构基因plnE/F/J/K,plnJ与植物乳杆菌C11相比,序列仅在前导肽区出现一处氨基酸突变,相似度为99%,plnE/F/K序列与植物乳杆菌C11的这3个基因序列完全相同。因此鉴定植物乳杆菌B6产生的是IIb类细菌素。     

环境胁迫调控植物乳杆菌细菌素合成的研究进展

植物乳杆菌作为具有重要经济价值的乳酸菌被广泛应用于食品发酵与保鲜领域,由于其代谢过程中会产生具有广谱抑菌特性、对热稳定且易被蛋白酶水解的细菌素,因此有作为天然食品生物防腐剂的较大应用潜力。研究表明,在发酵过程中菌体的生长和细菌素的合成受多种环境因素如盐胁迫、酸胁迫、氧胁迫及低高温胁迫的影响,但目前环境因素调节信号分子产生以及调控相关基因合成细菌素的具体机制仍然有待研究,另一方面,通用的调控通路还未被发现。因此,本文介绍了植物乳杆菌抵御胁迫的反应机制并详细阐述了环境胁迫下与细菌素合成密切相关的调控基因和重要调控蛋白,为食品发酵加工过程中合理控制发酵条件,促进细菌素合成从而延长食品货架期提供理论依据。     

清酒乳杆菌ZJ220产细菌素的研究

从生鲜牛乳中分离获得1株能够产生抑菌活性物质的菌株,在排除有机酸、过氧化氢的干扰后,该菌发酵上清液仍有明显的抑菌活性。以蛋白酶K、胃蛋白酶和胰蛋白酶处理发胶上清液后其抑菌活性消失,试验表明该菌株产生的抑菌活性物质具有蛋白质性质,初步确定为一种细菌素。经生理生化和16S rDNA鉴定该菌为清酒乳杆菌,命名为Lactobacillus sakei ZJ220。细菌素经疏水洗脱、离子交换、凝胶过滤3步法得到纯化。经Tricine-SDS-PAGE分析该细菌素分子质量为6.0 ku。抑菌谱测定结果表明,该细菌素不仅能抑制革兰氏阳性菌,而且能抑制革兰氏阴性菌。经不同酸、热处理,该细茵素仍有较好的抑菌活性。     

Class Ⅱ细菌素乳酸菌的筛选与定性及群体感应系统鉴定

筛选具有Class Ⅱ细菌素群体感应系统广谱抑菌作用的乳酸菌并进行鉴定,为产Class Ⅱ细菌素乳酸菌的研究应用奠定基础。将排除过氧化氢和有机酸干扰作用的10株乳酸菌,经胰蛋白酶、胃蛋白酶和蛋白酶K处理,采用牛津杯法筛选具有分泌细菌素广谱抑菌效果的乳酸菌和最小抑菌实验检测其最小抑菌浓度,通过16S rDNA同源性分析构建系统发育树,设计合成乳杆菌Class Ⅱ细菌素5个操纵子plnEFI、plnJKLR、plnGHSTUV、plnABCD和plnMNOP的特异性引物,PCR和电泳鉴定L-4分泌Class Ⅱ细菌素基因群体感应系统,通过UPLC和尿素-SDS-PAGE确定细菌素的分子质量。L-4为可能具有广谱抑菌作用革兰氏阳性植物乳杆菌,它对指示菌产生的抑菌圈分别为(18.83±0.39)mm和(19.96±0.49)mm,最小抑菌浓度分别为55μg/mL和57μg/mL;L-4具有分泌Class Ⅱ细菌素群体感应基因系统,能够分泌分子质量为10 ku蛋白类细菌素且符合Class Ⅱ细菌素分子量大小范围。L-4是1株具广谱抑菌作用且能分泌10 ku Class Ⅱ细菌素的植物乳杆菌。     

喷雾干燥法制备植物乳杆菌ZJ316细菌素

随着生活水平的提高，人们对食品安全的要求不断提高，由抗生素的不合理使用带来的种种弊端引起广泛关注。细菌素是由微生物通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的蛋白质或多肽。它因具有高效、无毒、无残留、耐高温、无耐药性等特点，而被认为是抗生素有效的替代物。然而大部分细菌素产量低、生产成本高等现状限制了开发和产业化应用。本文拟以实验室筛选获得的具有广谱抑菌性的植物乳杆菌ZJ316作为细菌素生产菌株，运用喷雾干燥法制备细菌素。通过单因素和正交试验优化辅料、食盐添加比例、进口温度、风机工作效率等条件，建立细菌素高效制备体系。试验结果表明最佳喷雾干燥条件为食盐添加量20%、进口温度155 ℃、风机工作效率100%、蠕动泵工作效率10%，最终样品的得率为90.235%，效价值为2 979.291 IU/mL，单位样品的活力为2.476×104 IU/g。本研究初步建立了细菌素产品制备的喷雾干燥方法，以推进细菌素类制品在食品工业中的应用。