ε-聚-L-赖氨酸对酿酒酵母抑菌机制的初步研究

ε-聚-L-赖氨酸(ε-Poly-L-lysine,ε-PL)是一种具有广谱抑菌性的聚阳离子多肽,目前已作为生物防腐剂广泛应用。为了进一步揭示ε-PL抑菌机理,本文以酿酒酵母作为模式菌株,确定了ε-PL作用下酿酒酵母的剂量响应曲线、致死率、活力,以及ε-PL细胞膜穿透活性和其对酵母细胞表面疏水性的影响;研究了二价阳离子对ε-PL抑菌活性的影响;利用扫描电子显微镜观察了酵母细胞形态在ε-PL作用下的变化。结果表明:ε-PL对酿酒酵母的抑菌活性依赖于其作用浓度的高低,当ε-PL浓度达到500μg/m L时可将酵母细胞致死;此外,ε-PL能够提高酵母细胞膜通透性和疏水性;同时,ε-PL抑菌活性会受到二价阳离子的影响;基于上述实验结果和扫描电子显微镜观察发现ε-PL可能通过毡毯模型中描述的作用模式将酵母细胞杀死。     

ε-聚-L-赖氨酸样品的成分分析

ε-聚-L-赖氨酸(ε-PL)样品由本研究室制得,对样品灰分的分析结果表明灰分含量均符合日本和韩国的ε-PL产品标准,检测的金属中Ca和Mg的含量最高,阴离子Cl-、PO43-、SO42-的含量分别为0.34%、1.39%和0.13%,NO3-未检出。对样品的分析结果表明Pb和As含量均低于日本、韩国标准的上限;样品中还原糖和多糖总量少于0.4%。对样品的HPLC分析结果证明样品中只含有一种ε-PL组分,但其存在形式有所不同。ε-PL样品成分分析将为其产品标准的建立提供基础数据。     

ε-聚-L-赖氨酸生产菌株的遗传改造与发酵优化控制

ε-聚-L-赖氨酸作为微生物合成的赖氨酸聚合物,具有良好的抑菌活性和生物相容性,在食品和医药等领域的需求量日增。然而因受微生物胞内代谢调控的制约,其合成量低。基于前体赖氨酸代谢途径的遗传改造,以及有效的发酵控制策略,已在一定程度上提高了ε-聚-L-赖氨酸的产率。对ε-聚-L-赖氨酸合成酶及降解酶的分子结构研究和产生菌遗传转化体系的构建,有望进一步提升ε-聚-L-赖氨酸的品质和产量。     

抗菌肽brevilaterin与ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌的协同抑菌机理

金黄色葡萄球菌是食品中常见的致病菌,控制食品中金黄色葡萄球菌的生长繁殖对提高食品安全性至关重要。本研究以金黄色葡萄球菌作为指示菌,考察了抗菌肽brevilaterin与ε-聚赖氨酸的协同抑菌机理。抑菌动力学结果表明抗菌肽与ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌具有协同抑菌效果;细胞膜质子动力势研究结果显示,抗菌肽对跨膜pH值梯度无明显影响,ε-聚赖氨酸会破坏跨膜pH值梯度,1/4最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)抗菌肽+1/4 MICε-聚赖氨酸(联用组)对跨膜pH值梯度产生了协同破坏作用;采用流式细胞术结合荧光显微镜考察细胞膜的完整性,发现抗菌肽对细胞膜完整性具有较强的破坏作用,1/4 MIC抗菌肽即可导致36.3%的膜破损,而ε-聚赖氨酸对膜完整性损伤较小,1/4 MICε-聚赖氨酸仅破坏10.4%的细胞膜完整性,两者联用可对细胞膜完整性产生协同破坏作用,导致51.3%细胞膜完整性发生损伤;采用透射电子显微镜观察了细胞超微结构,发现抗菌肽和ε-聚赖氨酸联用较单独使用对细胞形态和细胞内容物的泄漏产生了协同破坏作用;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺...     

迷迭香酸协同ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌的抑菌机理初探

本文研究了迷迭香酸协同ε-聚赖氨酸对食品常见污染菌——金黄色葡萄球菌的抑菌作用,检测了两种抑菌成分对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)、抑菌圈、联合作用效果、抑菌动力学曲线、可溶性蛋白、还原糖外泄和菌表面蛋白SDS-PAGE(十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)图谱的效果。结果表明:迷迭香酸和ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为4和0.1875 mg/mL,且抑菌浓度指数(FICI)为0.5,有较好的协同增效作用。1/4 MIC迷迭香酸和1/4 MIC ε-聚赖氨酸的复合有较强的抑菌活力,能损伤菌细胞膜,导致蛋白质和还原糖外泄,其蛋白图谱分析的菌体表面蛋白分子量变化,说明这两种抑菌成分促使金黄色葡萄球菌表面蛋白降解,抑制了金黄色葡萄球菌表面毒力因子的毒性。     

醇类物质对淀粉酶产色链霉菌Bcα1产ε-聚-L-赖氨酸聚合度的影响

为了在不影响￡-聚-L-赖氨酸(ε-Poly-L-Lysine,ε-PL)抑菌性能的同时减弱其带有的苦味,改善口感,研究了向培养基中添加不同醇类物质对淀粉酶产色链霉菌Bcα1产ε-PL聚合度分布的影响,并且比较了分别以葡萄糖和甘油为碳源对Bcα1产ε-PL聚合度的影响。结果表明:向以葡萄糖为碳源的培养基中添加O.5%的正丁醇后,ε-PL平均聚合度明显降低由31~32降低至24~25。进一步分析推测,正丁醇的羟基能够与ε-PL末端羧基结合,发生酯化反应,所得ε-PL衍生物为ε-PL酯,且该反应的发生有利于ε-PL链长延伸的终止。     

贝莱斯芽孢杆菌粗提物对金黄色葡萄球菌的抑菌机制

本研究旨在探究贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)粗提物对食源性病原菌-金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,PJ-1)的抑菌机制.以贝莱斯芽孢杆菌为原材料,用不同极性的有机溶剂萃取得到不同组分,采用牛津杯法筛选对PJ-1有良好抑菌活性的组分,运用气相色谱-质谱(GC-MS)对...     

聚-ε-赖氨酸降解特性的初步研究

聚-ε-赖氨酸(Poly-ε-Lysine,ε-PL)是由L型赖氨酸通过α-羧基和ε-氨基之间形成酰胺键连接而成的多聚氨基酸,是一种新型的营养型生物防腐剂。实验初步研究了ε-PL的降解特性。结果表明,ε-PL的热稳定性较好,在121℃保存20min,其降解率仅为6%;ε-PL在0.01mol/L盐酸溶液中降解率接近0,在0.01mol/L氢氧化钠溶液中降解率达到75%;相比胃蛋白酶和胰蛋白酶,风味酶和木瓜蛋白酶对ε-PL的降解影响较大;ε-PL的产生菌白色链霉菌能够降解ε-PL。     

聚-ε-赖氨酸生产茵分批发酵动力学模型

对白色链霉菌(Streptomyces albus 202)产聚-ε-赖氨酸(Poly-ε-Lysine,ε-PL)的动力学进行了研究.根据Logistic和Luedeking-Piret模型方程分别建立了Streptorayces albus 202菌体生长、产物形成和基质消耗的数学模型,并利用IstOpt软件对模型参数进行非线性曲线拟合.结果发现计算值与实验值有良好的拟合性,菌体生长、产物形成和底物消耗模型的拟合度分别为0.996、0.990、0.996.结果说明所建立动力学能较好地反映ε-PL分批发酵过程.     

草果提取物对金黄色葡萄球菌抑菌机制的初探

对草果抑菌物质进行初步提取和分离,研究石油醚萃取物、氯仿萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物对金黄色葡萄球菌生长曲线及膜通透性的影响,探讨草果提取物的抑菌机理。结果表明,乙酸乙酯萃取物和氯仿萃取物最小抑菌浓度最小均为1.25mg/mL,石油醚萃取物为2.5mg/mL,正丁醇萃取物为5mg/mL。在草果提取物最小抑菌浓度作用下,金黄色葡萄球菌生长曲线各时间点的OD值增长不明显,细胞膜通透性有所提高,其中蛋白质含量呈小幅度降低,菌液电导率呈上升趋势。草果提取物能有效地抑制金黄色葡萄球菌的生长,可能与其对金黄色葡萄球菌细胞膜和细胞壁的破坏直接相关。      

离子交换树脂提取发酵液中聚-ε-赖氨酸的研究

对离子交换树脂提取分离发酵液中聚-ε-赖氨酸(ε-PL)的工艺条件进行研究,确立的最佳提取条件为使用弱酸性阳离子交换树脂D152,上柱液pH8.5,以盐酸作为洗脱剂,洗脱剂浓度为0.1mol/L,洗脱速度为1.0mL/min。在优化条件下,ε-PL平均提取得率为82%,产品纯度达到了80%以上。     

天然食品防腐剂ε-聚L-赖氨酸的研究进展

对在日本广泛应用的新型天然食品防腐剂ε-聚L-赖氨酸的研究历史及现状进行了全面综述.内容涉及ε-聚L-赖氨酸的生产菌种特性、抑菌机制、测定方法、毒性研究、发酵生产、分离纯化、在食品中的应用等方面.     

利用高效液相色谱仪初步研究聚-ε-赖氨酸的稳定性

利用高效液相色谱仪初步研究了聚-ε-赖氨酸（ε-PL）的稳定性。结果表明ε-PL在pH2～11范围内稳定,抗酸能力强,在磷酸、醋酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸等溶液中稳定;ε-PL的热稳定性极高;在低浓度的还原剂亚硫酸钠溶液中稳定性较好;一定浓度的食品添加剂对ε-PL的稳定性影响不大。ε-PL作为食品防腐剂具有较大的应用潜力。     

壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性的研究

研究了壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性,考察了不同壳聚糖浓度、pH值、金属离子、醋酸浓度对壳聚糖抑制金黄色葡萄球菌活性的影响,并以壳聚糖浓度、pH值、醋酸浓度为因素进行正交试验,确定了壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性的最优条件。实验结果表明,壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抑制能力随其浓度的升高而增强;壳聚糖溶于浓度为2%的醋酸溶液时,培养基pH控制在6.0时壳聚糖的抑菌活性最强;金属离子在一定程度上降低了壳聚糖的抑菌活性;这3个因素对壳聚糖的抑菌活性的影响程度为壳聚糖浓度pH值醋酸浓度。     

工业大麻叶对金黄色葡萄球菌的抑菌机制

探索工业大麻叶的抑菌组成及对金黄色葡萄球菌的抑菌机制,为以工业大麻叶成分为先导化合物开发新型天然防腐剂提供理论依据。工业大麻叶乙醇提取物经乙酸乙酯萃取、硅胶柱分离,采用微量二倍稀释法确定最低抑菌浓度(MIC),获得高活性组分,GC-MS分析抑菌组成;研究作用前后菌体细胞壁完整性、细胞膜通透性、能量代谢和氧化损伤变化,探讨抑菌机制。结果表明,工业大麻叶Fr5(石油醚和乙酸乙酯的体积比为1∶1)组分抑菌效果最佳,对金黄色葡萄球菌的MIC为31.25μg/mL,GC-MS共鉴定出24种化合物;经Fr5处理后,细菌表面明显凹陷,胞外碱性磷酸酶(AKP)活力升高,培养液电导率升高,核酸相对浓度增加,可溶性蛋白质质量浓度增大,菌体三磷酸腺苷(ATP)浓度和超氧化物歧化酶(SOD)活性均先升后降。工业大麻叶Fr5可破坏金黄色葡萄球菌细胞壁和细胞膜结构,导致细胞膜通透性增加,内容物外泄,进而影响菌体能量代谢并造成质膜氧化损伤,最终抑制细胞生长。     

ε-聚L-赖氨酸生产菌株的选育

通过在分离培养基中加入170mg/LK2Cr2O7,0.002%亚甲基蓝可快速从土壤中富集产碱菌株,利用Dragendorff面试剂与生物碱特有的颜色反应从产碱菌株中筛选生物碱产生株,对产生物碱的菌株的发酵液提取物进行结构分析,确定ε-聚L-赖氨酸产生茵株.     

离子交换法分离发酵液中ε聚L赖氨酸

研究了ε-聚L-赖氨酸发酵液前处理的工艺条件。以蛋白质和ε-聚L-赖氨酸浓度为指标,分别使用5mol/L氢氧化钠于p H8.5沉淀蛋白质和5ku的聚砜超滤膜进行超滤,达到了良好的去除杂蛋白的效果。同时探讨了离子交换法分离发酵液中ε-聚L-赖氨酸的工艺。以ε-聚L-赖氨酸吸附量为指标,采用静态吸附法选择合适的树脂:弱酸型HD-2阳离子交换树脂,其最大吸附量可达到28.8mg/g。      

离子交换法分离发酵液中ε聚L赖氨酸

研究了ε-聚L-赖氨酸发酵液前处理的工艺条件。以蛋白质和ε-聚L-赖氨酸浓度为指标,分别使用5mol/L氢氧化钠于p H8.5沉淀蛋白质和5ku的聚砜超滤膜进行超滤,达到了良好的去除杂蛋白的效果。同时探讨了离子交换法分离发酵液中ε-聚L-赖氨酸的工艺。以ε-聚L-赖氨酸吸附量为指标,采用静态吸附法选择合适的树脂:弱酸型HD-2阳离子交换树脂,其最大吸附量可达到28.8mg/g。     

ε-聚L-赖氨酸的研究现状和应用前景

ε-聚L-赖氨酸作为一种新型的天然营养防腐剂,由于具有良好的热稳定性、高安全性、抑菌谱广,高效杀菌性和应用范围广等特性,近年来一直是国内外学者的研究热点。文章主要具体从其生物学性质、微生物生产方法、检测方法和在食品工业中的应用等方面作简要阐述。     

10-HDA对金黄色葡萄球菌的抑菌机理研究

利用倍半稀释法确定10-HDA对金黄色葡萄球菌的最小抑菌质量浓度为0.062 mg/m L。通过对金黄色葡萄球菌生长曲线、细胞膜通透性、细胞超微结构、细胞代谢、菌体蛋白表达的影响研究,探讨10-HDA对金黄色葡萄球菌的抑菌机理。结果表明10-HDA可破坏金黄色葡萄球菌细胞的完整性,使细胞膜通透性增加,胞内大量离子以及具有紫外吸收的大分子物质泄漏,细胞代谢发生紊乱。原子力显微镜结果表明,10-HDA可破坏菌体细胞结构,导致细胞表面凹陷,形成褶皱。SDS-PAGE电泳结果显示,10-HDA对金黄色葡萄球菌蛋白表达有明显影响,可抑制部分蛋白的正常表达。结论:10-HDA通过使金黄色葡萄球菌细胞膜通透性增加,破坏菌体正常形态及代谢活力,进而使细胞生长受到抑制,最终导致死亡。