风干肉中产脂肪酶瑞士乳杆菌TR13全基因组测序及序列分析

瑞士乳杆菌TR13是从自然风干羊肉中分离筛选到的1株产脂肪酶活性高的菌株,为能够更好地研究该菌株在羊肉发酵过程中的代谢机理和功能,采用PacBio Illumina HiSeq测序平台对细菌TR13进行完成图测序分析。结果表明,瑞士乳杆菌TR13基因组为1套环状无质粒分子,基因组序列总长度为2 172 224 bp,GC含量为36.82%。基因组中预测到2 536个编码基因,编码基因总长度为1 883 532 bp,平均长度为799.46 bp,平均密度为1.08个/kb,对应蛋白质平均序列长度为265 aa,占基因组百分比为86.71%。TR13菌株基因组中包含15个rRNA操纵子和63个tRNA。预测到可能的毒力基因75个,耐药基因150个。编码基因通过GO、COG和KEGG数据库的对比分析,完成了TR13菌株基因组基本功能注释和代谢通路基因信息注释,注释信息可为菌株应用研究提供一定理论依据。     

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。     

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。     

不同来源的植物乳杆菌基因组和抗生素抗性

为了研究不同分离源对植物乳杆菌基因组和功能的影响,选取了来自发酵酱、泡菜、粪便3种环境的33株植物乳杆菌,通过比较基因组学手段研究菌株的基因组基本特征、直系同源基因、系统进化关系,并结合功能基因注释结果与表型结果分析菌株对抗生素的耐药性。系统发育树揭示了分离源对植物乳杆菌的遗传进化具有较为显著的影响;同源基因结果表明粪便源的菌株其特殊基因数量要高于泡菜源和发酵酱源菌株的数量。33株植物乳杆菌均含有环丙沙星、四环素、氯霉素、甲氧苄氨嘧啶和万古霉素的抗性基因,菌株对这些抗生素也表现出抗性;绝大多数菌株对庆大霉素、链霉素、卡那霉素、新霉素、氨苄西林敏感,在基因组中也没有相关抗性基因;而红霉素和克林霉素的基因和表型并不对应。抗生素实验结果说明,分离源对菌株影响较小,大部分基因型与表型可以对应,基因组学对研究植物乳杆菌的生理特性起一定的指导作用。     

基于肽组学的瑞士乳杆菌酪蛋白水解差异分析

为了探究瑞士乳杆菌酪蛋白的水解能力及多肽产物的差异,选取两株瑞士乳杆菌菌株,研究其发酵过程中主要酪蛋白组分的消耗、多肽的动态变化与生物活性肽的生成,以及两株瑞士乳杆菌菌株的蛋白水解基因与胞壁蛋白酶酶活特性。结果表明:两株瑞士乳杆菌对β-酪蛋白和αs1-酪蛋白的水解有明显差异,而无明显偏好性。肽总量在发酵过程中呈现先增加后减少的趋势,分子质量为2 000~10 000 u的多肽与总肽含量变化一致,而180~500 u的小分子质量多肽则先消耗后积累。LC-MS/MS结果表明:发酵产物中多肽呈现异质性,7M3产生的特异性肽更多,多来自β-酪蛋白的f78-99区域,并偏好切割αs1-酪蛋白的C端;而M108则产生更多来源于αs1-酪蛋白N端及中间序列的肽段。两株菌株各含不同的胞壁蛋白酶基因及转运系统,发酵前期M108酶活较高。     

鼠李糖乳杆菌Probio-M9连续传代过程中的遗传稳定性

目的：探究鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续传代过程中的遗传稳定性。方法：以鼠李糖乳杆菌Probio-M9为研究对象,对其传代过程中第0,25,50,75,100代的菌株形态变化、碳水化合物利用能力以及菌株代谢特性进行比较,同时应用比较基因组学分析其在连续培养100代过程中基因组水平的变化。结果：鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续培养100代过程中,其菌体形态、碳水化合物利用能力等表型特征及代谢特性均无显著性（P>0.05）变化,表型特征稳定。同时以鼠李糖乳杆菌Probio-M9原始菌株基因组作为参考序列,对不同代时15株菌进行测序,基因组大小及GC含量表明15株连续培养的菌株与鼠李糖乳杆菌Probio-M9原始菌株基因组均无明显差异。系统发育关系表明15株菌与原始基因组具有较近的亲缘性。从识别到的SNP位点来看,每两个代时菌株间均未发现稳定遗传的突变位点,且菌株共线性良好,从基因组水平编码基因的突变水平证实了鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续培养100代过程中具有稳定表型特征及代谢特性。结论：鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续传代过程中具有良好的遗传稳定性,为其进一步开...     

瑞士乳杆菌和嗜酸乳杆菌的益生免疫特性的研究

以瑞士乳杆菌KLDS 1.8701和嗜酸乳杆菌KLDS AD1、KLDS AD2为研究对象,详细研究了它们对体外模拟人工胃肠道的耐受性,并评估了三株乳杆菌对小鼠脾淋巴细胞增殖活性的影响,初步探讨了三株乳杆菌的免疫活性。结果表明,三株乳杆菌对人工胃液、人工肠液、胆汁盐环境具有很好的耐受性,瑞士乳杆菌KLDS 1.8701和嗜酸乳杆菌KLDS AD1较强于嗜酸乳杆菌KLDS AD2。乳杆菌对脾淋巴细胞增殖活性的作用表现出明显的量效关系,活菌数为107CFU/mL时,对脾淋巴细胞活性影响大小为KLDS AD1>KLDS 1.8701>KLDS AD2;KLDS 1.8701对脾淋巴细胞的增殖具有很好的促进作用,只有当KLDS AD1的活菌数达到107CFU/mL时才具有促进作用,而KLDS AD2没有促进作用。      

1株高产生物膜发酵乳杆菌抗胁迫特性与全基因组分析

为探究高产生物膜发酵乳杆菌733的抗性机理，测定其对模拟人工胃肠液、酸、胆盐、温度和盐胁迫的耐受性以及有害代谢产物的分泌情况，同时对其全基因组进行测序分析。结果显示，高产生物膜发酵乳杆菌733在模拟人工胃肠液中的存活率分别为(98.1±0.5)%和(98.1±1.2)%，存活率较高，且不产生有害代谢产物；不同胁迫环境均会抑制菌株生长，而在某些特定条件下会刺激菌株产生应激响应以保证菌株活力；发酵乳杆菌733在经历不同环境胁迫时，主要对trxA、perR、ctsR和argR基因产生影响，而这些基因调控菌株抗逆性的作用方式还有待研究。     

不同瑞士乳杆菌发酵牛乳产肽的比较研究

为了从3 株瑞士乳杆菌(JCM1120、CICC6024 和实验室保存菌株L0906)中筛选出1 株产肽丰富的瑞士乳杆菌作为后续实验用菌株。采用水解度、pH 值、小肽含量3 个指标设计实验。结果表明：产酸能力最强的菌株CICC6024 在相同发酵过程中最大水解度明显高于其他菌株;菌株CICC6024 和菌株JCM1120 的小肽含量在发酵时间16h 处达到最大,菌株L0906 的发酵活性较为缓慢,在发酵时间28h 尚未达到顶峰;另外小肽的反相液相色谱峰图显示,菌株16h 时CICC6024 菌对应的20mAU 以上的小肽峰多达19 个。通过比较,最后选定CICC6024 菌株作为后续实验用菌株,发酵时间为16h。     

基于全基因组测序的黄水芽胞杆菌Bacillus aquiflavi 3H-10安全性评价

黄水芽胞杆菌Bacillus aquiflavi 3H-10分离自我国四川省宜宾地区传统发酵浓香型白酒黄水样品,具有产生蛋白酶和多种风味物质的能力。对黄水芽胞杆菌3H-10进行高通量基因组测序,并开展耐药基因、毒力基因和致病性分析,以及药物敏感性检测、小鼠毒力实验,以综合评价黄水芽胞杆菌3H-10的安全性。结果显示,黄水芽胞杆菌3H-10基因组为一条环状的DNA,大小3 806 094 bp, G+C含量为35.66%(摩尔百分含量),基因组中预测到4 031个基因、81个tRNA基因、27个rRNA基因、16个sRNA基因;3H-10基因组中未检测到潜在耐药基因,且对常见的9大类、10种抗生素表现为敏感,判断菌株无横向转移耐药性的风险;3H-10基因组中未检测到潜在毒力相关基因,受试小鼠不产生毒性反应或死亡,判断菌株无毒力或人体致病性。黄水芽胞杆菌3H-10在耐药性、毒力与致病性方面无安全性风险。     

弱后酸化保加利亚乳杆菌KLDS1.1011的筛选及其全基因组注释研究

为了研究影响保加利亚乳杆菌后酸化的关键基因,为酸奶发酵剂的开发提供分子水平的理论基础。本实验以实验室现有的8株保加利亚乳杆菌作为出发菌株,通过对其生长性能以及对酸敏感性筛选出KLDS1.0207、KLDS1.0205、KLDS1.1001、KLDS1.1011产酸差异性明显的4株保加利亚乳杆菌,通过对4株保加利亚乳杆菌单菌株发酵乳的凝乳时间、滴定酸度、乳糖消耗进行检测,分析得到菌株KLDS1.1011后酸化能力最弱。通过Illumina HiSeq与Illumina MiSeq测序平台对菌株菌株KLDS1.1011进行基因组测序,得到KLDS1.1011基因组全长1887491 bp,平均G+C含量为39.83%,基因组中共预测出2098个CDS,其总长度为1622760 bp,编码区域总长度占全基因组比例85.97%,编码基因的平均长度为773 bp;利用同源聚类分析方式比较保加利亚乳杆菌KLDS1.1011和KLDS1.0207基因组,发现两者有1631个共有基因,KLDS1.1011有353个特有基因,KLDS1.0207有320个特有基因,进而通过对特有基因进行KEGG通路的注释以及后酸化相关通路的分析得到6个与后酸化相关的基因,1.1011_GM000805、1.1011_GM002068、1.1011_GM000803、1.1011_GM000804四个基因是关于生物膜的形成,菌株的物质转运、1.1011_GM000260基因属于丙酮酸代谢通路,是乳酸生成过程的重要通路、1.1011_GM000194基因是蛋白水解的关键酶基因。在基因水平上为菌株KLDS1.1011较弱的后酸化特性提供了重要的理论依据。     

De novo测序技术在啤酒易感乳杆菌全基因组研究中的应用

本文应用De novo测序技术对一种未经测序的啤酒易感乳杆菌进行全基因组研究,包括全基因组遗传信息的首次获取以及基因功能的生物信息学分析与注释。通过对1株从啤酒中分离获得的乳杆菌基因组DNA进行提取与纯化,构建了符合质量要求的测序文库,并进行了De novo测序;通过对De novo测序数据进行筛选与质量评价,进一步对筛选后的数据进行了De novo组装与结果评价,最后获得乳杆菌全基因组序列;在获得全基因组序列的基础上,对全基因组序列进行基因预测,并对预测基因进行GO基因功能注释、COG基因功能注释与KEGG生物通路注释,获取了该乳杆菌的基因序列与基因功能信息。该乳杆菌全基因组测序数据与组装结果良好,获得的序列中共有1,824个预测基因,其中分别有545、1,303、120条预测基因有相应的GO、COG、KEGG注释。本研究为该啤酒易感乳杆菌功能基因的研究与生物信息学分析提供了基础数据和技术参考。     

瑞士乳杆菌对小鼠肠道黏膜和肠组织中细胞因子影响的研究

了解服用益生菌小鼠肠道黏膜和组织中细胞因子的变化情况,对阐明其对小鼠肠道黏膜免疫的影响具有重要的价值。本实验将60 只小鼠随机分成4 组：日食对照组、生理盐水对照组、瑞士乳杆菌灌喂组和大肠杆菌对照组,连续灌喂15d,采集小鼠小肠利用ELISA 法测得各组小鼠肠道黏膜和肠道组织中细胞因子的含量,并作分析。研究结果证实,与对照组相比,瑞士乳杆菌灌胃组小鼠肠黏膜和组织中4 种细胞因子明显升高,且存在显著性差异(P ＜ 0.05)：白介素-2IL-2 在3d 前达到最大值、白介素-4(IL-4)在5d 达到最高点、白介素-6(IL-6)在5d 达到顶峰、干扰素- γ(IFN- γ)在3d 前达到最大值;与对照组相比,瑞士乳杆菌灌胃组小鼠Th1 型和Th2 型T 细胞的不存在显著性差异(P ＞ 0.05),肠道免疫功能未出现异常,而大肠杆菌灌胃组Th1 型和Th2 型T 细胞平衡被打乱,免疫功能出现异常。     

瑞士乳杆菌发酵对猪肉酶解液风味和品质的影响

研究了瑞士乳杆菌发酵对猪肉酶解液风味和品质的影响，结果表明适宜的发酵工艺条件为液体种子种龄8h、接种量6％、发酵温度37℃、起始pH6．5、发酵时间12h，酶解液经发酵后其苦味基本消失、猪肉风味更加浓郁、氨基态氯含量增加了30％～40％。     

瑞士乳杆菌和嗜热链球菌产酸特性的研究

研究了瑞士乳杆菌和嗜热链球菌单一及混合菌种在发酵过程中产酸特性。结果表明:瑞士乳杆菌产酸能力较嗜热链球菌强;不同比例的混合菌种产酸均比单一嗜热链球菌产酸快;瑞士乳杆菌与嗜热链球菌(1:1)混合培养后酸化弱。     

瑞士乳杆菌H11发酵乳饮料的ACE抑制活性及代谢组学研究

目的:研究瑞士乳杆菌H11与副干酪乳杆菌Lc-01两种发酵乳饮料在贮藏期间的代谢差异变化。方法:使用气相色谱-质谱（SPME-GC-MS）联用、高效液相色谱（HPLC）和超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱（UPLC/Q-TOF MS）技术对4 ℃、贮藏28 d期间发酵乳饮料中的挥发性风味物质、代谢物以及ACE抑制活性之间的差异进行分析。结果:在4 ℃贮藏28 d后,瑞士乳杆菌H11发酵乳饮料的体外ACE抑制活性比副干酪乳杆菌Lc-01高60%以上,ACE抑制肽VPP和IPP含量也显著高于Lc-01（P<0.05）。采用SPME-GC-MS发现瑞士乳杆菌H11发酵乳饮料中香气成分丰富,特征风味物质2-庚酮和2-壬酮相对含量较高,分别为43.84%和12.39%。基于UPLC/Q-TOF MS的结果表明,贮藏期间两种发酵乳饮料的主要代谢差异物为肽、氨基酸和有机酸。结论:瑞士乳杆菌H11在制备发酵乳饮料方面存在巨大潜力。     

瑞士乳杆菌调控小鼠肠道菌群变化规律的研究

为探究瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）TS206对小鼠肠道菌群的调控规律,更好地阐述益生菌维持 肠道菌群稳态的机制,本研究以雄性BALB/c小鼠为实验对象,将其分为L. helveticus TS206组、对照组、空白组。 L. helveticus TS206组和对照组分别每天灌胃L. helveticus TS206菌悬液和等量的生理盐水,连续灌胃7 周,空白组 不灌胃。每周采集小鼠新鲜粪便样品,通过试剂盒提取粪便细菌总DNA,利用Ion torrent个人化操作基因组测序 平台测序技术对16S rRNA基因的V6区进行高通量测序,最后通过生物信息学和多变量统计学方法对测序数据进 行分析。结果显示：所有测序序列在97%相似水平划分得到1 617 个操作分类单位（operational taxonomic units, OTUs）,被划分为8 个门,硬壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为各组小鼠中的优势菌门,占 总序列数的97.49%,且硬壁菌门丰度最高,超过70%;优势菌科主要为S24-7、毛螺菌科（Lachnospiraceae）、 瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）、理研菌科（Rikenellaceae）和拟杆菌科（Bacteroidaceae）,且与对照组相比 L. helveticus TS206组肠杆菌科细菌数量较低并呈下降趋势。经LEfSe分析有53 个关键OTUs与2 组小鼠肠道粪便菌群 结构显著相关,其中27 个OTUs在对照组中富集,分属于肠杆菌科、瘤胃球菌科、毛螺菌科和梭菌目;26 个OTUs 在L. helveticus TS206组中富集,分属于梭菌目、毛螺菌科和拟杆菌属,其中与对照组相比,梭菌目丰度水平高。经 主成分分析,两组样品完全分离,菌群的整体结构存在差异,且富集的OTUs之间呈负相关关系。综上所述,在实 验阶段,灌胃雄性BALB/c小鼠一定剂量的L. helveticus TS206后,经扩增子测序分析获得的初步结论为L. helveticus TS206能改变肠道菌群整体结构的功效,表现出了抑制肠道有害微生物生长的作用,并通过促进部分有益菌的增殖 来维持肠道菌群结构的稳态。     

基于全基因组测序的阪崎克罗诺杆菌婴幼儿食品分离株分子特征研究

目的 研究婴幼儿食品中分离的阪崎克罗诺杆菌(C.sakazakii)分子生物学特征。方法 对婴幼儿食品中C.sakazakii进行分离鉴定、药物敏感性试验和全基因组测序,利用BioNumerics软件对全基因组数据进行拼接组装,对组装基因组开展多位点序列分型(MLST)、核心基因组多位点序列分型(cgMLST)、毒力基因和耐药基因分析,并与PubMLST数据库中ST型进行比较分析。结果 本研究中分离的9株C.sakazakii共分为5个ST型,ST1和ST64型为主要型别,同时也是PubMLST数据库中C.sakazakii的主要型别。3株C.sakazakii携带mcr-9耐药基因,但药敏结果显示所有菌株对包括多粘菌素B和多粘菌素E在内的12种抗生素均敏感。除携带共同毒力基因谱外,ST1、ST64和ST458型携带脂多糖基因gtrB。cgMLST聚类分析显示,9株C.sakazakii呈高度多样性。结论 与临床分离株相关的ST1和ST64型是本研究食品分离株中的主要型别,提示C.sakazakii具有潜在的致病性,有必要对婴幼儿食品中C.sakazakii开展连续监测,为预防控制由其引起的食源性疾病提供依据。     

瑞士乳杆菌MG9-2微胶囊的制备工艺优化及其性能分析

以乳蛋白为壁材,利用内源乳化法制备瑞士乳杆菌MG9-2微胶囊,对其进行工艺优化,并比较添加不同钙盐作为交联剂(CaCl_2和CaCO_3)对微胶囊性能的影响。结果显示制备瑞士乳杆菌MG9-2微胶囊的最佳工艺参数为:乳化搅拌速率800r/min、水油比1∶10、脱脂乳质量浓度0.35g/mL、钙盐浓度1.5mol/L。在此条件下以CaCO_3、CaCl_2为交联剂制得MG9-2微胶囊的包埋率分别为(78.4±3.6)%和(75.7±4.9)%,无显著性差异。但与CaCl_2为交联剂制得的MG9-2微胶囊相比,CaCO_3制得的微胶囊粒径较小,表面较致密、形状较规则、分散性较好,且具有较好的肠液释放性和耐胃酸性。结果表明,以CaCO_3为交联剂在室温制备瑞士乳杆菌MG9-2微胶囊的工艺简单且性能较好。     

基因组改组选育氨肽酶和自溶度高的植物乳杆菌

利用基因组改组方法筛选出促进干酪成熟的非发酵剂乳酸菌。采用紫外线和亚硝基胍两种传统的诱变方法对植物乳杆菌进行诱变,通过检测自溶度、氨肽酶、产酸能力指标获得6株氨肽酶活性和自溶度均有所提高的突变菌株。以获得的突变菌株为出发菌株,应用灭火双亲原生质体融合后致死损伤得到的互补获得活性融合子的方法,对其进行基因组改组,经自溶度、氨肽酶、产酸能力筛选,获得1株遗传性能稳定的菌株,其氨肽酶活力为34.01个酶活单位,比出发菌株提高了3.09倍,自溶度为56.45%,比出发菌株提高了3.16倍。