嗜酸乳杆菌S-层蛋白对肠道细胞黏附及巨噬细胞增殖的影响

比较去除S-层蛋白前后嗜酸乳杆菌对肠道细胞黏附及菌体自我凝集率的变化,并探究S-层蛋白对巨噬细胞增殖及溶酶体分泌的影响。采用4M氯化锂提取嗜酸乳杆菌ATCC 4356的表层蛋白,经透析及微孔过滤等步骤得到S-层蛋白,SDS-PAGE确定其分子量。利用酶标仪测定嗜酸乳杆菌在37℃孵育过程中(0 h~5.5 h)自我凝集率的变化情况,光学显微镜观察去除S-层蛋白前后嗜酸乳杆菌对结肠癌细胞HT-29的黏附情况变化。将S-层蛋白与巨噬细胞RAW264.7孵育2 h后,MTS法测定细胞增殖情况,并采用溶酶体荧光探针研究溶酶体分泌量的变化。结果表明:所提蛋白为嗜酸乳杆菌S-层蛋白(分子量M≈46ku)。嗜酸乳杆菌自我凝集率随孵育时间的延长而呈现出上升趋势,去除S-层蛋白后,菌体自我凝集率降低,嗜酸乳杆菌对HT-29细胞的黏附量也明显减少,且S-层蛋白能促进巨噬细胞增殖及其溶酶体分泌。     

嗜酸乳杆菌表层蛋白提取方法的对比

本文通过电泳比较了5 mol/L LiCl法、4 mol/L盐酸胍法、8 mol/L尿素法和5 mol/L LiCl结合1 mol/L LiCl法提取嗜酸乳杆菌JCM 1132表层粗蛋白方法,并进一步研究了不同提取方法对乳杆菌表面特性的影响。结果表明:两种不同浓度的LiCl法是提取表层蛋白的最适方法,该方法提取可得到纯度较高的表层蛋白。且用该方法剥离表层蛋白后,菌体的存活率最高,约为99.27%。不同方法去除表层蛋白后,菌体的表面电荷、表面疏水性、自聚集能力以及与沙门氏菌的共聚集能力均有所降低。表明表层蛋白对嗜酸乳杆菌表面性质起关键性作用,对乳杆菌益生功能的积极影响。     

乳杆菌表层蛋白对菌株表面特性和益生特性的影响

为评估乳杆菌表层蛋白对菌株特性的影响,该研究通过序列比对筛选出含slp基因的乳杆菌,之后用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对其中部分菌的slp基因表达情况进行鉴定,并测定了表层蛋白去除前后菌体生长的吸光度值、自聚集率、自成膜量、与致病菌共聚集率等特性。结果表明,4株嗜酸乳杆菌、30株卷曲乳杆菌、3株瑞士乳杆菌、30株鼠李糖乳杆菌都含有slp基因,经过SDS-PAGE鉴定了四种菌的部分菌株均表达表层蛋白,且其表层蛋白与菌株的特性密切相关。比如,在生长方面,瑞士乳杆菌去除表层蛋白前后生长能力差异很大,但氯化锂溶液和蛋白酶K两种溶液处理的吸光度值差距较小,差值仅在0.2以内;在与致病菌共聚集方面,大部分菌株在不同处理过程中没有较大差异,有趣的是,本身自聚能力弱的鼠李糖乳杆菌3-1表现出来的与致病菌极强的共聚能力,这株菌的在口腔方面的防龋潜力值得进一步探究。该研究丰富了人们对乳杆菌表层蛋白的了解,为深入探究表层蛋白的功能和应用奠定理论基础。     

乳酸菌表层蛋白的分离及其结构和性质

对自主拥有的多株乳酸菌进行了表层蛋白的分离和鉴定,并对其结构和性质进行了研究。采用LiCl溶液进行提取,经SDS-PAGE检测,确定嗜酸乳杆菌fb116、嗜酸乳杆菌fb115和瑞士乳杆菌fb213携带表层蛋白。采用差示扫描量热仪(DSC)测定,其变性温度分别为63.67℃,61.98℃和59.78℃。它们的氨基酸组成大致相同,疏水氨基酸含量高达45%,酸性氨基酸含量在21%左右,远高于碱性氨基酸。圆二色谱法(CD)分析显示,其二级结构相似,α-螺旋和β-折叠约占34%和12%。去除表层蛋白之后,3株菌株的自动聚集能力和表面疏水性出现下降,这提示表层蛋白的存在有助于乳酸菌黏附性能的发挥。     

嗜酸乳杆菌KLDS1.0901表层蛋白对菌株黏附特性的影响

采用体外实验探究了嗜酸乳杆菌KLDS1.0901的浓度、生长阶段、表层蛋白对其黏附Caco-2细胞能力的影响。将未处理、去除表层蛋白和热致死的KLDS1.0901采用荧光标记灌胃给小鼠,取不同部位的肠黏膜,进行流式细胞检测。通过透射电镜和SDS-PAGE对表层蛋白粗品进行分析鉴定。结果表明,随着菌体浓度的增加,KLDS1.0901黏附率增大直至浓度为108 CFU/mL黏附率达到饱和。菌体处于对数生长末期时,黏附特性更优。Caco-2单细胞层与KLDS1.0901表层蛋白共同孵育1 h黏附量显著下降(p<0.05),且加入的表层蛋白浓度越高,对其黏附抑制作用越强。未处理的KLDS1.0901细胞壁外围包裹着表层结构,但除去表层蛋白后表层结构即消失。表层蛋白粗品中表层蛋白含量约为15.6%,分子量在43 kDa左右。综上,嗜酸乳杆菌KLDS1.0901含有丰富的表层蛋白,且能较好的黏附于小鼠肠道,具有益生菌的潜力。     

嗜酸乳杆菌对杂色曲霉素吸附作用的研究

嗜酸乳杆菌是肠道内的一种益生菌,也是奶制品中含有的重要的活性微生物。本文探讨了嗜酸乳杆菌及其菌体总蛋白对杂色曲霉素的去除能力,实验结果显示:嗜酸乳杆菌菌体总蛋白对杂色曲霉素的相对吸附率达75.8%,而面包酵母菌体总蛋白为48.9%、小牛血清白蛋白只有32.5%, 嗜酸乳杆菌菌体总蛋白的吸附作用呈一定的量效关系;胰蛋白酶或胃蛋白酶消化使嗜酸乳杆菌菌体总蛋白对杂色曲霉素的相对吸附率由52.2%下降至34.3%和36.1%,但吸附作用没有消失;菌体总蛋白与杂色曲霉素混合温育1、2、3、4、5h检测,结果嗜酸乳杆菌菌体总蛋白在整个实验的时段中的相对吸附率在57.2%～75.7%的较高水平内波动,而面包酵母菌体总蛋白由开始的70.6%相对吸附率在实验5h结束时的19.8%,另外的BSA的吸附率一直维持在14.6%～34.3%之间;酸和热处理菌体使嗜酸乳杆菌对ST的相对吸附率由60.5%分别增加至71.2%和69.5%。本研究的结果为杂色曲霉素的去毒以及食品加工提供了有用的参考数据。     

基于气质联用技术的唾液乳杆菌渗胁迫响应代谢组学研究

采用气质联用技术分析了高渗胁迫下唾液乳杆菌胞内代谢物变化,结果表明:不同细胞代谢模式下,氨基酸类、有机酸类、脂肪酸类、胺类和糖类及其衍生物等具有显著差异,这些代谢物直接参与了细胞渗透胁迫响应相关的主要生化反应和关键代谢通路。     

Mn2+对植物乳杆菌影响的代谢组学分析

利用代谢组学研究分析技术,对比研究了锰离子缺乏对植物乳杆菌发酵过程中代谢途径变化的影响。采用气-质连用技术(GC-MS)测定菌体胞内代谢物,通过主成分分析(PCA)对不同处理下的乳酸菌胞内代谢组轮廓差异进行分析,采用偏最小二乘分析(PLS)识别不同处理的差异性代谢物。结果表明,锰离子缺乏对植物乳杆菌胞内能量代谢、脂肪酸代谢、氨基酸代谢等均有显著影响。富集分析和代谢途径分析也表明锰离子具有调节胞内糖代谢和氨基酸代谢的作用。锰离子缺乏在乳酸菌发酵前期和中期会显著提高胞内氨基酸的含量,同时胞内三羧酸循环的效率因锰离子的缺乏而大幅度下降,进而影响乳酸菌的发酵活力。     

定量代谢物组学研究硫酸铵添加对高产红色糖多孢菌生理代谢的影响

为了考察添加硫酸铵对高产红色糖多孢菌生理代谢的影响,首先研究了硫酸铵添加对菌体量、红霉素效价、比葡萄糖消耗速率、比红霉素合成速率等表观生理参数的影响;并进一步采用13C辅助的定量代谢物组学初步探索其调控机理,对比了硫酸铵添加后胞内有机酸、氨基酸等代谢物水平的变化情况。结果表明:在红霉素发酵后期的培养基中添加硫酸铵后,比红霉素合成速率和比葡萄糖消耗速率分别比对照组提高了30.0%、47.2%,表明菌体代谢活性得到提高。与对照组相比,红霉素效价从830 μg/mL提高至1126 μg/mL,红霉素A组分的比例从802.9 μg/mL提高到956.1 μg/mL,红霉素C的转化率在96 h达到99.2%。定量代谢物组学结果表明添加硫酸铵后胞内有机酸水平差异明显,其中α-酮戊二酸浓度的降低(4.15 μmol/g DCW到1.05 μmol/g DCW)有利于菌体生长维持。胞内菌体合成前体类和红霉素合成前体类氨基酸均有所提高,其中脯氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、异亮氨酸浓度分别提高了60.4%、90.0%、204.2%、106.7%。利用定量代谢物组学研究红霉素发酵过程中氮源对胞内中心碳代谢影响大大加深了对红霉素工业生产菌代谢特性的认识,为后续的工业化生产提供了一定的指导意义。     

氨酸对嗜酸乳杆菌生长及冻干的影响

探讨了氨基酸对嗜酸乳杆菌生长的影响.采用单因子试验研究了16种氨基酸对嗜酸乳杆菌增菌效果和抗冷冻效应,结果表明,谷氨酸、精氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸显著促进嗜酸乳杆菌生长,丙氨酸、异亮氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、大冬氨酸、甘氨酸、脯氨酸能提高嗜酸乳杆菌抗冷冻能力.研究发现,向发酵液中添加异亮氨酸0.03g/L、半胱氨酸0.03g/L、天冬氨酸0.03g/L、丝氨酸0.03g/L、甘氨酸0.03g/L组成的复合氨基酸或半胱氨酸0.03g/L、天冬氨酸0.03g/L、丙氨酸0.03g/L、甘氨酸0.03g/L组成的复合氨基酸,均可使嗜酸乳杆菌冻干存活率达到95%以上,而对照组只有42.95%.     

基于GC-TOF-MS的大黄鱼鱼卵鱼露快速发酵过程中代谢产物分析

为了解大黄鱼鱼卵鱼露快速发酵过程中代谢产物的差异及变化，采用气相色谱-飞行时间质谱技术对发酵30 d的大黄鱼鱼卵鱼露进行监测。对所得的数据进行多元统计分析，根据统计学上显著差异P值不大于0.05，且正交偏最小二乘判别分析第1主成分变量重要性值投影值不小于1的条件对差异代谢物进行筛选并进行凝聚层次聚类。结果表明：大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中的显著差异代谢产物共有46 种，其中包括10 种糖、9 种醇、7 种氨基酸、6 种有机酸、4 种酯、3 种醛、1 种脂肪酸以及6 种其他化合物。差异代谢产物主要参与的代谢通路为缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成，蛋白质消化吸收，半乳糖代谢，氨酰-tRNA生物合成，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，硫代葡萄糖苷生物合成，三羧酸循环，氨基酸的生物合成，莽草酸类生物碱的生物合成，磷酸肌醇代谢，不饱和脂肪酸的生物合成。所映射出的15 种极显著差异代谢物中氨基酸类代谢物参与了多条代谢通路。本研究结果为大黄鱼鱼卵鱼露的工业化提供一定理论依据。     

利用代谢组学方法分析不同糖化条件对酿酒酵母代谢途径以及啤酒中风味物质形成的分析

在啤酒发酵过程中，麦汁的好坏会直接影响啤酒的品质。为了探究不同的糖化工艺对发酵后酒品质的影响，运用代谢组学的方法，分析了不同糖化条件对麦汁成分造成的差异，从代谢水平上解释了啤酒发酵过程中不同糖化工艺产生的麦汁对酿酒酵母代谢途径的影响。通过对质谱检测后所得的数据经过进行主成分分析和偏最小二乘判别分析，确定了不同糖化工艺产生的麦汁会影响酿酒酵母的氨基酸代谢、有机酸代谢以及脂质和脂肪酸代谢等代谢途径；主要涉及精氨酸的生物合成，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，D-氨基酸的代谢，赖氨酸降解，以及脂肪酸生物合成等途径，这些途径对啤酒风味有较大影响，研究结果为啤酒中风味物质的调控提供了一定的理论指导。     

糙米和大米非靶向代谢组学分析

为分析全谷物糙米和大米的差异代谢产物及其代谢途径，采用液相色谱-串联质谱联用非靶向代谢组学技术，分析糙米碾磨前后的代谢物变化和主要参与代谢途径。通过单变量和主成分分析、偏最小二乘判别分析和聚类分析等多变量统计分析发现，在差异倍数不小于1.2或不大于0.833 3、P＜0.05、变量投影重要性值不小于1的条件下，正离子模式下检测到糙米和大米中显著变化的差异代谢物为460 种（其中上调300 种、下调160 种），负离子模式下检测到糙米和大米中显著变化的差异代谢物为579 种（其中上调383 种、下调196 种）；正离子模式下主要参与代谢途径为2 条（苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、组氨酸代谢），参与代谢物为4 种；负离子模式下主要参与代谢途径为5 条（甜菜碱生物合成、C5-支链二元酸代谢、嘌呤代谢、玉米素生物合成和碳代谢），参与代谢物为10 种。结果发现，全谷物糙米与大米相比，差异代谢物上调为主，而且通过影响氨基酸代谢、碳代谢、嘌呤代谢、玉米素代谢和甜菜碱生物合成等代谢途径，调节米糠和胚中多种氨基酸、多酚、脂肪酸类物质含量，提升稻米的营养品质。本研究为全谷物糙米的营养评价提供理论依据，为以糙米为原料的相关加工技术和产品的开发提供基础。     

应用液质联用代谢组学技术探究Pb2+胁迫对大麦籽粒中差异代谢物及关键通路的影响

为评估铅（Pb2+）污染对大麦籽粒的影响。该研究应用液相色谱-质谱联用（LC-MS）代谢组学技术，结合主成分分析（PCA）、偏最小二乘-判别分析（PLS-DA）等多元统计学方法，在正、负离子模式中，将Pb2+胁迫大麦籽粒（GS1600）与对照组（GSCK）中共筛选出50种差异代谢物。研究发现：Pb2+胁迫对大麦中的脂质和类脂分子、有机酸及衍生物、有机氧化合物、有机杂环化合物含量变化影响显著。并通过KEGG功能通路富集分析，筛选出16条代谢通路，其中4条代谢通路（柠檬酸循环、谷胱甘肽代谢、糖氧化物和二羧酸代谢、苯丙烷代谢）为命中差异代谢物的关键代谢通路。结果表明，大麦受到胁迫后，Pb2+通过影响氨基酸代谢、碳水化合物代谢、辅因子和维生素的代谢以及其他次生代谢产物的生物合成对大麦中脂质和类脂分子、苯环型化合物及有机氧化合物等代谢物产生显著影响。说明Pb2+胁迫会对大麦籽粒的营养价值和风味品质造成一定的影响。     

基于UPLC-MS/MS的3 个李品种果实初生代谢物分析

以蜂糖李、空心李和脆红李果实为试材，采用超高效液相色谱-串联质谱技术对其初生代谢物进行定性和定量分析；并通过主成分分析、正交偏最小二乘判别分析和样本相关性分析等方法，比较各品种之间的差异代谢物，及通过京都基因与基因组百科全书富集分析，解析代谢通路之间的差异。结果表明：3 个李品种果实共检测到12 类307 种代谢物，主要包括氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、有机酸、糖类、醇类、游离脂肪酸等代谢物。蜂糖李与脆红李之间的差异代谢物有70 种，其中43 种物质相对含量上调，27 种下调，分别占61.43%和38.57%；差异显著的代谢途径有5 条，分别是代谢通路、氨基酰-tRNA生物合成通路、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成通路、硫代葡萄糖苷的生物合成通路和赖氨酸降解通路。蜂糖李与空心李之间的差异代谢物有96 种，其中84 种物质上调和12 种物质下调，分别占87.50%和12.50%；差异显著的代谢途径有1 条为色氨酸代谢通路。空心李与脆红李之间共检测到75 种差异代谢物，其中19 种上调，56 种下调，分别占比为25.33%和74.67%；差异显著代谢途径有2 条分别是嘌呤代谢通路和硫代葡萄糖苷生物合成通路。     

基于UPLC-QTOF-MS的单增李斯特菌复方新诺明耐药性菌株代谢组学分析

采用非靶标代谢组学方法,研究单增李斯特菌复方新诺明耐药株和敏感株的代谢组学差异。以复方新诺明(SXT)耐药株和敏感株为研究对象,使用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术(UPLC-QTOF-MS)获得菌株胞内代谢轮廓信息,建立OPLS-DA判别模型,并对差异化合物的数量、种类及其在代谢通路中的调控表达进行分析。结果表明:耐药株和敏感株的代谢特征存在显著差异,共鉴定出21种对分类有显著贡献的化合物,主要以氨基酸和核苷酸为主。差异代谢物主要参与氨基酸代谢、碳水化合物代谢和核苷酸代谢等通路。腺苷、色氨酸和亮氨酸在2条显著性差异代谢途径中的表达变化表明:菌株受复方新诺明作用后,细胞内的肽、蛋白质合成受阻,细胞氧化应激提高。甘油磷脂代谢表明:细胞调控转运、蛋白功能和信号转导受复方新诺明严重影响。本研究阐明了菌株受复方新诺明作用的耐药性形成原因,为药物作用靶点的寻找和干预菌株防控提供帮助。     

利用LC-MS技术解析黑果枸杞、红果枸杞代谢物的差异

为了分析比较黑果枸杞和红果枸杞代谢物的差异。利用液相色谱质谱联用技术(LC-MS)分析其代谢产物,共检测出6 982种代谢物,包括负离子2 704个,正离子4 278个;主成分分析(PCA)分析发现,黑果枸杞和红果枸杞可以被区分开;对差异代谢物的分析发现,二者共有501种差异代谢物,其中表达量前50的差异代谢物中有7种是黄酮类物质,6种是氨基酸和多肽类物质;11个代谢通路被显著富集,其中4个和氨基酸代谢相关。本研究为深入了解枸杞中的氨基酸代谢以及对黑果枸杞和红果枸杞的差异利用提供一定依据。     

氨基酸添加对吸水链霉菌5008发酵过程中有效霉素A合成的影响

氨基糖苷类抗生素的生物合成与氨基酸代谢密切相关,通过在吸水链霉菌5008发酵过程中分别添加9种不同种类氨基酸,研究了氨基酸对有效霉素A生物合成的影响。结果表明,在这9种氨基酸中,有7种氨基酸对有效霉素A产量有提升作用。其中异亮氨酸对产量提升幅度最大,与对照组相比,可以将产量提高约49%(16.76 g/L);同时发现甲硫氨酸对有效霉素A产量有着明显的抑制作用,与对照相比,将产量降低约25%(8.47 g/L);随后对添加氨基酸发酵过程中蛋白积累量,糖利用量以及有效霉素A前体合成相关碳代谢途径的酶活力情况进行检测,结果显示氨基酸能够影响碳代谢途径上关键酶的活性,导致碳代谢流向改变,从而促进有效霉素A前体的积累与有效霉素A的生物合成。     

两个普洱茶品种的代谢物比较分析

该研究利用代谢组学的技术手段对两个通过群体选育获得的云南普洱茶优良品种进行分析,结果表明：品种1（桃形叶）共检测和定量了798种代谢物,品种3（云瑰）共检测和定量了802种代谢物,二者之间有202种显著变化的代谢物（SCMs）,品种1（桃形叶）较品种3（云瑰）有108种SCMs的丰度显著降低,而有94种显著增加。这些SCMs按照数量的多少通常可以分为黄酮、酚酸类、脂质、氨基酸及其衍生物、木脂素和香豆素、有机酸、生物碱、核苷酸及其衍生物、鞣质和其他类。且差异代谢物在49条KEGG通路中富集,大多数已经鉴定的差异代谢物存在于苯丙烷类生物合成、苯丙氨酸代谢、类黄酮的生物合成（包括黄酮及黄酮醇的生物合成）,及氨基酸的生物合成等代谢途径中。这些显著差异代谢物可以用于为品种1（桃形叶）与品种3（云瑰）的监控茶叶适制性和品质控制提供理论依据和科学指导。