嗜酸乳杆菌高密度培养时的化学去胁迫

采用向发酵液中添加适当的碱或碱性盐等物质的方法,消除了影响嗜酸乳杆菌生长的有机酸的胁迫作用,达到单位体积的发酵液内含有更多活菌体的目的。结果表明,在发酵过程中,添加一定量的柠檬酸钠可减少乳酸对嗜酸乳杆菌的胁迫作用,从而提高了活菌密度。     

嗜酸乳杆菌发酵枣汁的非靶向代谢组学研究

以嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）发酵枣汁为研究对象,采用气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢组学分析技术对不同发酵阶段的枣汁中差异代谢物进行鉴定,并对结果进行多元统计分析。结果表明,未发酵、发酵0 h、18 h、22 h的代谢产物之间存在差异,基于正交偏最小二乘法-判别分析（O-PLS-DA）结果发现,共有29种代谢物被鉴定为差异代谢物。根据影响值筛选出12条代谢通路具有重要作用,其中关键代谢物为L-组氨酸、去甲缬氨酸、尿素、次黄嘌呤、褪黑素、烟酰胺。经嗜酸乳杆菌发酵后的红枣发酵汁的酯类物质和醛类物质增加,生物活性物质的含量增加,该研究为发酵枣汁中风味物质的调控、营养物质的形成提供一定的理论指导。     

酸胁迫条件下嗜酸乳杆菌菌体细胞酶调节应答反应研究

研究了在极端酸性环境下嗜酸乳杆菌菌体细胞通过自身相关酶活性调节对酸胁迫的应答反应。结果表明,实验菌株Lactobacillus acidophilus Ind-1（La-XH1）和Lactobacillus acidophilus Lakcid（La-XH2）在酸胁迫条件下,菌体细胞内精氨酸脱亚氨酸酶的酶活升高,p H1.5时La-XH1和La-XH2其酶活分别为4.55、4.13μg/min·m L;胞内脲酶的活性也有所升高,在酸胁迫条件下（p H1.5）分别是1.33 U和1.26 U。通过对质子泵相关酶酶活的测定,发现在酸胁迫条件下,La-XH1菌体细胞H+-ATPase的酶活随着p H的降低而升高,p H1.5时酶活为5.49μmol/min·L,La-XH2无明显变化,说明存在菌株的差异性;谷氨酸脱酸酶的酶活随着p H的降低其活性呈上升趋势,p H1.5时La-XH1和La-XH2的酶活分别为0.336和0.229 mmol/h·L。通过研究表明,嗜酸乳杆菌在酸胁迫条件下可以通过激活相关酶的活性来提高其耐酸性,以维持细胞在极端环境下生理活动的正常进行。      

植物乳杆菌FS5-5在盐胁迫下的转录组学分析

以分离自东北自然发酵大酱中的一株耐盐植物乳杆菌FS5-5(Lactobacillus plantarum FS5-5)为实验对象,在转录水平上对该菌株盐胁迫相关基因表达进行了研究。结果表明:在对数生长期,表达显著下调的共29个基因,分别为参与碳水化合物转运和代谢的4个基因,氨基酸转运和代谢的9个基因,维生素代谢的3个基因,核苷酸代谢的6个基因,遗传信息翻译、核糖体结构和形成的7个基因;表达显著上调的有参与碳水化合物转运和代谢的4个基因。这些变化可能与L.plantarum FS5-5的盐胁迫机制密切相关。选取参与维生素代谢的3个基因和核苷酸代谢的1个基因,通过实时定量聚合酶链式反应对转录组学结果进行验证,结果表明两种方法中基因表达趋势一致。实验对L.plantarum FS5-5的盐胁迫反应进行了比较全面的分析,为提高工业生产中菌株的耐受性提供了理论依据。     

酸胁迫下嗜酸乳杆菌菌体形态的扫描电镜观察

对嗜酸乳杆菌在pH为1.5、3.5和6.2三种培养条件下的菌体形态进行了扫描电镜观察(SEM)。电镜扫描结果显示,嗜酸乳杆菌菌体呈典型杆状菌,无鞭毛和荚膜,以单个或成双排列,无分支;且在不同pH条件下菌体形态存在差异。在pH为1.5的条件下,嗜酸乳杆菌菌体呈短杆状,且菌体粗壮、两端钝圆;在pH为6.2的条件下,嗜酸乳杆菌菌体纤细,杆状较长。通过对比发现,随着pH的下降,嗜酸乳杆菌的菌体形态由长杆状变成短杆状,由菌体纤细变成菌体粗壮。      

副干酪乳杆菌SMN-LBK在乙醇胁迫下的转录组分析

以分离自新疆塔城地区传统马奶酒中的1株副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)SMN-LBK为研究对象,分别以4%、6%、8%、10%(体积分数)乙醇对其进行胁迫处理,其存活率依次为25.84%、18.39%、10.86%、1.67%;以10%乙醇胁迫对其进行转录组分析,研究其在乙醇胁迫下差异基因在转录水平的表达情况。转录组分析表明:表达显著下调基因有50个,分别为参与丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢1个基因,脂肪酸生物合成2个基因,ATP结合盒式蛋白转运体8个基因,磷酸转移酶系统3个基因,其余基因全为假定蛋白;表达显著上调基因28个,4个参与丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,其余基因全为假定蛋白。选取6个差异基因进行实时荧光定量聚合酶链式反应验证转录组测序结果,两种方法的基因在表达水平上具有一致趋势。这些基因与细胞壁主要成分肽聚糖、磷壁酸的生物合成相关,其通过提高这些基因表达抵御乙醇对自身的损害。这些基因可能与副干酪乳杆菌SMN-LBK的乙醇胁迫机制密切相关。本研究为进一步阐明乳酸杆菌的耐乙醇机制提供了理论依据。     

双歧杆菌和嗜酸乳杆菌二联活菌微胶囊的研制

目的制备长双歧杆菌和嗜酸乳杆菌二联活菌微胶囊,以期提高口服时的存活率和常温下的保存期。方法根据微胶囊在人工胃液中的耐酸性和在人工肠液中的崩解性,确定空气悬浮法制备微胶囊的最佳工艺条件。扫描电镜观察微胶囊形态与大小。根据恒温37℃、相对湿度60％～65％条件下贮存3个月后菌体存活率,考察其贮存稳定性。结果制备的微胶囊具有良好的耐酸性和肠溶性。微胶囊包囊产率56．49％,包囊效率87．45％。微胶囊表面覆盖着一层光滑平整的囊膜,粒径大小基本在400～500μm。加保护剂的微胶囊菌体存活率高于10％,且远远高于冻干菌粉和无保护剂微胶囊组。结论确定了空气悬浮法制备长双歧杆菌和嗜酸乳杆菌二联活菌微胶囊的最佳工艺条件,微胶囊化有利于提高活菌的稳定性。     

嗜酸乳杆菌胆盐水解酶的分离纯化及酶学性质

对嗜酸乳杆菌La-XH1产生的胆盐水解酶进行分离纯化,并对其部分酶学性质进行研究。结果表明：嗜酸乳杆菌La-XH1胆盐水解酶的粗酶液经硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose CL-6B柱层析后的酶比活力分别为47.82 U/mg和115.85 U/mg,纯化倍数分别为4.46 倍和10.82 倍,酶的回收率分别为59.89%和25.11%;通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）电泳分析,该酶的分子质量约为43 kD,最适温度为40 ℃,最适pH值为6.0,Fe3+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+对该酶有激活作用,其中Fe3+的激活作用最强,Na+、K+对该酶几乎无作用,而Cu2+、Ba2+对该酶有很强的抑制作用。     

具有高抗胃肠道胁迫嗜酸乳杆菌的筛选及对肠炎小鼠的治疗作用

目的:从三株嗜酸乳杆菌中筛选出具有高抗胃肠道胁迫特性的嗜酸乳杆菌并研究其对溃疡性结肠炎小鼠的治疗效果。方法:人工模拟人体消化道胃液、肠液和胆盐环境,设置不同浓度梯度,研究三株嗜酸乳杆菌进入人体后对在消化道胃液、肠液和胆盐环境中的存活率,从而反映嗜酸乳杆菌对人体消化道胃液、肠液和胆盐环境的抵抗力。然后以筛选出的具有高抗胃肠道胁迫能力的嗜酸乳杆菌为研究对象,让处理组小鼠自由饮用3%葡聚糖硫酸钠盐(DSS)溶液7 d,以人工诱发的溃疡性结肠炎(UC)小鼠为动物模型,观察此株高性能的嗜酸乳杆菌CGMCC10436的抗溃疡性结肠炎潜力。结果表明,嗜酸乳杆菌CGMCC10436在模拟胃酸pH2.5~4.5时,其活菌数大于10~7CFU/mL,并且在3 h时没有下降的趋势;在模拟肠液中2h时,嗜酸乳杆菌CGMCC10436活菌数有所上升;并且嗜酸乳杆菌CGMCC10436在胆盐浓度为4g/kg时,3 h时其活菌数大于1×107CFU/mL。嗜酸乳杆菌CGMCC10436发挥较好的抗溃疡性结肠炎功效的剂量为3×108CFU,能够改善溃疡性结肠炎小鼠表观状况,修复溃疡性结肠炎小鼠肠粘膜损伤,增强溃疡性结肠炎小鼠的免疫调节。      

表层蛋白对嗜酸乳杆菌NCFM生长代谢的影响

为评估表层蛋白对嗜酸乳杆菌自聚集、生长及代谢的影响,通过测定菌体自聚集率、菌体生长、GC-MS分析表层蛋白去除前后嗜酸乳杆菌胞内小分子代谢物的变化。结果表明,表层蛋白去除前后,嗜酸乳杆菌的胞内氨基酸类如组氨酸、酪氨酸、鸟氨酸,有机酸类如乳酸、苹果酸等代谢物具有显著差异,这些代谢物直接影响了表层蛋白相关的主要生化反应和关键代谢通路。经过代谢通路富集分析,主要影响了精氨酸和脯氨酸代谢、赖氨酸生物合成、精氨酸生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢这5条代谢通路。总之,表层蛋白的剥离影响了氨基酸合成的代谢通路,氨基酸合成会竞争生长所需的能量,进而影响嗜酸乳杆菌的生长,该研究为进一步认识表层蛋白对嗜酸乳杆菌胞内小分子化合物代谢的影响提供了依据。     

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。     

嗜酸乳杆菌高密度培养及发酵剂的研究

研究了嗜酸乳杆菌的高密度培养条件,并使用喷雾干燥法对嗜酸乳杆菌粉末发酵剂进行了制备。实验表明,嗜酸乳杆菌6012的最佳增菌培养基为：乳清培养基＋0．6％（w／v）低聚异麦芽糖＋0．6％（w／v）黄豆粉＋10％（v／v）胡萝卜汁＋0．5％（w／v）CaCO3,在培养过程中伤脑筋20％柠檬酸钠调节培养基pH值为6．2,37℃静置培养18h,活菌数可达1．0×10^9 cfu/mL。以0．5％甘油＋0．5％葡萄精＋3％大豆分离蛋白＋2％海藻酸钠作为抗热保护剂,菌体经过喷雾干燥,其发酵剂活菌数为8．0×10^9 cfu／g。     

嗜酸乳杆菌的表面疏水性分析

对嗜酸乳杆菌的表面疏水性进行分析。利用微生物粘着碳氢化合物法测定嗜酸乳杆菌的表面疏水率,通过采用不同环境条件和胰蛋白酶处理菌体细胞表面,初步确定嗜酸乳杆菌表面疏水性的影响因素。结果表明,影响菌体表面疏水性的因素有时间、温度、pH值、浓度、Ca2+和胰蛋白酶,菌体表面疏水性具有时间、温度、pH值和浓度依赖性,Ca2+和胰蛋白酶对其有一定作用,且表面疏水性与黏附能力之间存在着相关性;此外,推测能够介导嗜酸乳杆菌表面疏水性的某些物质可能是一类蛋白质。     

果实对高温逆境的响应及其信号转导机理

介绍了高温对果实生理的主要影响,讨论了提高果实抗热性的机制及高温条件下果实对高温响应所介导的第二信使系统和热激蛋白(HSPs)在提高果实耐高温能力方面所起到的重要作用。高温锻炼作为一种果实对高温环境的适应性措施,显著提高了果实的抗热性。钙离子(Ca2 )、肌醇磷酯信使系统和过氧化氢(H2O2)都可能作为第二信使参与果实对高温逆境响应的信号转导过程。HSPs的产生和表达增强对提高果实细胞的抗高温能力起到了关键的作用。建议深入研究第二信使与果实耐热性之间的关系。     

高温对液体悬浮培养发状念珠蓝细菌生长及生理生化的影响

研究高温对液体悬浮发状念珠蓝细菌细胞生长及生理生化的影响,将活化后菌种分别于30℃、35℃和40℃下培养,以25℃培养作为对照,测定细胞生长速率、胞外多糖和脯氨酸含量及SOD活性的变化。结果表明随着培养温度升高,细胞生长速率明显下降,SOD活性呈现先升高后降低的趋势;30℃和35℃培养条件下,胞外多糖和脯氨酸含量随培养温度的升高而增加,在40℃培养条件下,胞外多糖和脯氨酸含量先升高后下降。高温条件下,SOD为液体悬浮发状念珠蓝细菌提供快速的应激保护,而脯氨酸和胞外多糖为细胞提供较缓慢但更为持久的保护。     

耐酸耐胆盐嗜酸乳杆菌的紫外诱变选育

通过紫外诱变提高嗜酸乳杆菌的耐酸耐胆盐能力。通过正交试验确定了诱变参数：20 W紫外灯,菌液稀释至OD6000.65左右,照射60 s,照射距离为30.5 cm,此条件的致死率为90.5%。诱变处理后的菌体在模拟人肠道胆汁盐浓度（0.3%）以及pH=2的选择性培养基中处理不同时间后,活菌计数,最终筛选出具有耐胆盐能力显著增强的突变体L.a.abr。在含0.3%胆盐和pH为2的选择性培养基中培养1.5、2.0、2.5 h时的存活率分别为19.57%、10.87%和4.78%,而出发菌株的相应存活率分别为3.68%、1%、0.23%。     

双向电泳技术在副干酪乳杆菌盐胁迫应激反应研究中的应用

对耐盐副干酪乳杆菌在盐胁迫下的应激反应进行研究,比较其在含有6g/dL NaCl和未含有NaCl的培养基中生长至对数生长中期的蛋白质组双向电泳图谱差异。结果表明:有20个蛋白质点表达发生明显变化,经过基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱鉴定,其中热休克蛋白质GroEL和DnaK在盐胁迫下表达上调,参与脂肪酸合成的3-氧酰基-(酰载体蛋白)合酶FabG表达下调,可能与该菌应对盐胁迫密切相关。     

酸奶中嗜酸乳杆菌和植物乳杆菌检测方法的研究

根据嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌对不同碳水化合物的选择性利用，设计了适合上述4种乳酸菌的选择性计数培养基，并对其效果进行了验证。结果表明，利用MRS培养基、麦芽糖-MRS培养基和山梨醇-MRS培养基(两种培养基共同使用)能满足选择性计数的要求。以所设计的选择性培养基，研究了含有4种乳酸菌的酸奶中不同乳酸菌在产品货架期内活菌数的变化规律。