产细菌素植物乳杆菌菌株的筛选及其细菌素生物学特征研究

从甘蓝泡菜中分离到６９株乳酸杆菌,通过琼脂点扩散交叉拮抗试验,筛选出３株有明显抑菌活性代谢产物的植物乳杆菌。排除酸、过氧化氢等干扰因素后,离心发酵液对指示菌Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ９６Ｄ仍有抑菌作用,用胰蛋白酶对其透析液处理后活性丧失,说明它们产生的抑菌物质是细菌素。以Ｇ８菌株为试材,对其细菌素类物质的产生及细菌素粗提物进一步研究,发现在对数末期其抑菌活性最高,对热相对稳定（１００℃,２０ｍｉｎ）,易被胰蛋白酶、蛋白酶Ｋ和胃蛋白酶失活,显示活性的ｐＨ值范围为４．０～５．５,粗提液表现为不仅抗明串株菌属、片球菌属、乳杆菌属的一些菌株,而且抗一些非乳酸菌的革兰氏阳性菌,但对大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）等革兰氏阴性菌没有任何抑制作用。说明Ｇ８菌株产生的是一类抗广谱革兰氏阳性菌的细菌素     

1株产细菌素乳酸菌的鉴定及所产细菌素的诱导合成现象

从发酵大蒜中筛选到一株具有抑菌作用的菌株Br26,通过用不同蛋白酶处理判断该菌株是否为细菌素产生菌。随后,通过分析自身发酵上清液与其他乳酸菌对细菌素合成的影响,探讨该细菌素的诱导合成现象。结果表明：菌株Br26的发酵上清液经胃蛋白酶和木瓜蛋白酶处理后抑菌活性降低,确定该菌为细菌素产生菌,经16S rDNA鉴定为Weissella sp. Br26。Weissella sp. Br26在42 ℃、1/4 MRS培养时,细菌素抑菌活性消失,而当添加不同生长时期的发酵上清液时,抑菌活性显著增加,表明该细菌素可进行自我诱导。另一方面,Weissella sp. Br26与卷曲乳杆菌、瑞士乳杆菌、副干酪乳杆菌和肠膜明串珠菌的活菌共同培养后,发酵液pH值未有明显变化,但细菌素抑菌活性显著增加,表明细菌素的合成亦可受其他乳酸菌的诱导。综上,Weissella sp. Br26细菌素的合成是受自身发酵液及其他菌诱导调控的。     

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。     

植物乳杆菌C8-1产类细菌素的初步研究

从发酵2周的泡菜中分离到66株乳杆菌,以其中4株乳杆菌作为出发菌株进行紫外诱变处理得到一株产类细菌素的突变株C8-1。基于细胞形态、生理生化和16S rDNA测序数据,菌株C8-1被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。菌株C8-1所产的类细菌素具有较宽的抑菌谱,能够抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等多种食品腐败菌和致病菌;有较好的热稳定性,在4℃冷藏5 d和-20℃冷冻5d以及60,80,100℃和121℃分别加热15 min,活性损失均不超过6%;且抑菌活性随pH值增大逐步降低,当pH≥6时,抑菌活性消失,对胃蛋白酶、木瓜蛋白酶耐受性较强,对胰蛋白酶较为敏感。这些数据表明,产类细菌素的植物乳杆菌C8-1在食品加工中具有进一步地潜在应用价值。     

清香酒醅中高产细菌素乳酸菌的筛选及其细菌素特性研究

目的:从清香酒醅中筛选高产细菌素乳酸菌,分析其在酿酒环境中应用的可能性。方法:本研究采用牛津杯法筛选清香酒醅中具有抑菌活性的乳酸菌,结合形态学、16S rDNA法鉴定高产细菌素乳酸菌,并对酒醅乳酸菌细菌素的稳定性及对酿酒微生物的作用进行研究。结果:从清香白酒酒醅中分离的146株乳酸菌中,筛选到对指示菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)具有明显抑制效果的4株菌,经鉴定YP36为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),MC15-1和MC49-1是短乳杆菌(Lactobacillus brevis),SL28为布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)。细菌素稳定性方面,菌株YP36和SL28的细菌素在4~121℃范围内热稳定性无显著变化(P>0.05),菌株MC15-1和MC49-1抑菌能力在4~60℃范围内较稳定(P>0.05),121℃处理后的抑菌活性分别是4℃下的抑菌活性的68.4%和56.38%;4菌株细菌素的酸碱稳定性非常相似,在pH2.0~4.0范围内,抑菌活性无显著变化(P>0.05),pH为6.0时略有下降,当pH为8.0时抑菌活性消失。4株菌的细菌素对清香酒醅中酵母菌无抑制作用。结论:菌株YP36、MC15-1、SL28以及MC49-1理化性质良好,对乳酸菌在酒醅环境中应用具有重要的意义。     

产类细菌素乳酸菌筛选及类细菌素的特性

从泡菜中分离到一株产生类细菌素的乳酸菌,通过双层平板扩散试验测试这种类细菌素的抑菌活性,并且研究其部分生物学特性.经形态特征、生理生化特征和API试剂条鉴定,该菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum).产生的类细菌素对所试菌株具有明显的抑制作用,排除有机酸、过氧化氢和糖类的干扰后,仍有抑菌活性.这种类细菌素对热、酸碱稳定,微量的K+,Mn2+,Mg2+能增强其抑菌活性,Fe2+和Cu2+能减弱活性;可被4种蛋白酶失活,表明这种类细菌素是一种蛋白质活性物质.该类细菌素的作用方式是杀菌,抑菌谱广,可抑制多种革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌的生长.     

生物保鲜乳酸菌的筛选及其细菌素特性研究

利用牛津杯法从传统泡菜和腊肠中分离的80株乳酸菌中筛选出10株具有较高抑菌活性的乳酸菌.通过排除酸性产物有机酸、过氧化氢干扰及抑菌谱试验,LAB5和LAB55仍表现广谱的抑菌活性;2菌株发酵上清液经蛋白酶K、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶处理后抑菌活性均有降低,其中LAB5对木瓜蛋白酶敏感,因此可以初步判定这2株乳酸菌产生的抑菌物质为细菌素.2种细菌素具有良好的热稳定性,pH值越低抑菌能力越强;2株菌表现良好的产酸能力,经生理生化和16S rDNA鉴定为植物乳杆菌.     

1株产广谱细菌素乳酸菌的筛选及其抑菌物质的特性

从植物性材料中筛选到1株对大肠杆菌有明显抑制作用的乳酸菌,在排除有机酸和过氧化氢的干扰后,该菌株的发酵上清液仍有较强的抑菌性;胃蛋白酶处理后,抑菌活性明显降低,说明其抑菌物质为蛋白质类物质,是一种细菌素。通过形态学和生理生化分析,初步鉴定该菌株为植物乳杆菌。生物学特性研究表明,该菌株发酵上清液经高温、吐温-80、SDS、EDTA处理后,仍保持较好的抑菌活性;在酸性条件下稳定;对蛋白酶K和胰蛋白酶较胃蛋白酶敏感。抑菌谱显示,该菌株的发酵上清液具有广谱抑菌性。     

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。     

一株后生元菌株的抑菌特性研究及其细菌素基因簇的挖掘

本文旨在筛选一株可拮抗中国大鲵源嗜水气单胞菌的后生元菌株,并对其进行抑菌特性的研究和细菌素基因簇的挖掘。以中国大鲵病原性嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila, Ah2）为指示菌,筛选一株产细菌素乳酸菌株并评估其药敏特性;采用有机溶剂萃取法初步纯化菌株产细菌素;通过pH、温度和消化酶耐受性、贮藏稳定性、抑菌谱及最小抑菌（MIC）和杀菌浓度（MBC）共六类指标评价细菌素的抑菌特性;溶血反应与细胞毒性实验测试细菌素对Ah2的抑菌效果,经扫描电子显微镜初步探究细菌素的抑菌机制;经由紫外全波长扫描定性细菌素以及Tricine-SDS-PAGE电泳测定细菌素的分子量范围;最后根据菌株的全基因组序列挖掘其潜在的细菌素基因簇（RiPPs）。结果显示,从青岛市售腐乳中筛出一株产细菌素植物乳植物杆菌M4L1（Lactiplantibacillus plantarum M4L1）。初步纯化M4L1产细菌素并命名为LP01。细菌素LP01具备良好的消化酶耐受性,且在pH2~10、?20~121 ℃和9个月贮藏期内均表现出稳定的抑菌活性,并对单增李斯特菌、弗氏柠檬酸杆菌等14株革兰氏阳性和阴性菌均有不同程度的抑制作用;另外,LP01对Ah2的MIC和MBC分别为12.94和25.88 μg/mL。经MBC浓度的LP01处理后的Ah2,溶血活性和细胞毒性均得到明显缓解;SEM观察其通过破坏Ah2的细胞壁具有抑制或杀伤作用。LP01在波长200~220 nm处的肽类特征吸收峰显著,电泳后条带显示其分子量在3.3~4.0 kDa,LP01为小分子肽类细菌素。此外,基因注释到M4L1有2个细菌素基因簇（RiPPs）,对应产物分别为Plantaricin K和Plantaricin E,均属于植物乳杆菌II类细菌素。菌株M4L1不仅含有多种抗菌物质相关基因簇,而且其细菌素LP01具备了优良的抑菌性能,能有效抑制多种水产病原菌、食物腐败菌及食源性致病菌等。产细菌素植物乳植物杆菌M4L1作为一株潜在的后生元菌株具有较好的应用前景。     

魔芋葡甘低聚糖毒理学及肠道益生性评价

目的：研究以半干法酶解制备的魔芋葡甘低聚糖（konjac oligosaccharides,KOS）的毒理学特性和肠道益生性。方法：以小鼠急性毒性实验,小鼠骨髓细胞微核实验和小鼠精子畸形实验对KOS急性毒性和遗传毒性进行研究、评价;通过小鼠盲肠内容物体外厌氧发酵评价KOS的肠道益生性。结果：KOS对雌、雄小鼠急性经口半致死量（LD50）均大于21 500 mg/kg,属无毒级;小鼠骨髓细胞微核实验及小鼠精子畸形实验均呈阴性;体外厌氧发酵实验表明KOS可被肠道菌群有效利用,明显增加肠道益生菌（双歧杆菌、乳酸菌）和短链脂肪酸的数量,而对大肠杆菌的增殖效果不明显。结论：KOS的安全性高,是一种功能显著的肠道益生元。     

PCR-DGGE法分析西藏传统发酵乳制品中乳酸菌的多样性

目的：运用聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reaction- denatured gradient gelelectrophoresis,PCR-DGGE）技术分析西藏传统发酵乳制品中乳酸菌的生物多样性。方法：从西藏8个牧区采集19份样品,提取样品总DNA,用巢式和降落PCR扩增16S rRNA的V3区段,对扩增产物做变性梯度凝胶电泳,用NTsys 2.10e软件分析条带的相似性,切胶回收条带并测序,鉴定菌种并构建系统进化树、分析优势菌种。结果：19份样品中的乳酸菌菌群组成包括Lactobacillus paracasei、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus fermentum、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus delbrueckii、Lactobacillus buchneri、Lactococcus raffinolactis、Leuconostocmesenteroide、Lactobacillus plantarum、Pediococcus pentosaceus、Lactococcus lactis、Streptococcus thermophilus。综合样品和牧区的乳酸菌分布情况,确定Lactobacillus delbrueckii为优势菌种。结论：PCR-DGGE技术能够有效分析西藏地区发酵乳制品中乳酸菌的多样性。     

随机扩增多态性法分析西藏牦牛奶酪中乳酸菌的遗传多样性

目的：利用随机扩增多态性（randomly amplified polymorphic DNA,RAPD）法对西藏地区牦牛奶酪中27 株乳酸菌基因型进行同源性分析。方法：利用5 个随机引物对Mg2+浓度、dNTP用量、退火温度、模版用量/引物用量（ng/pmol）4 个条件做单因素梯度试验,建立最佳反应条件,筛选最佳引物,然后对27 株乳酸菌和4 株乳酸菌标准菌株进行随机扩增,用NTsys 2.10e软件对扩增条带进行聚类和遗传相似性系数分析,分析结果与16S rRNA测序得到的菌种鉴定结果进行对比。结果：31 株菌遗传相似系数在0.72～1.00之间,当相似性系数在0.82时,菌株被分成了8 组,菌株按照不同种属聚类,聚类结果同16S rRNA测序结果基本一致,同时成功将Lactobacillus casei和Lactobacillus paracasei两个亚种区分开。结论：RAPD技术可以较好地应用于西藏地区牦牛奶酪中乳酸菌亲缘性关系分析。     

基于PCR-DGGE方法分析榨菜中乳酸菌群落结构

为了深入了解榨菜中的乳酸菌多样性以及影响因素,以市场销售含有辣椒和不含辣椒两种袋装榨菜为研究对象,测定榨菜中的食盐浓度以及亚硝酸盐含量;通过变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE）法分离榨菜总微生物混合16S rDNA基因V7～V8片段,采用Quantity One软件分析乳酸菌物种丰富度、均匀度及物种多样性指数。结果表明：含辣椒的榨菜食盐浓度和亚硝酸盐含量均略低于不含有辣椒的榨菜;含有辣椒和不含辣椒的榨菜两者间物种多样性指数、丰富度和均匀度无显著差异（P＞0.05）。通过回收DGGE电泳带,经克隆后测定碱基序列、与GenBank库序列对比鉴定,不含有辣椒的榨菜5 条回收聚合酶链式反应（polymerase chainreaction,PCR）-DGGE泳带a、b、c、d、e经鉴定分别与Pediococcus argentinicus CRL 776、Uncultured Lactobacillus sp. isolateDGGE gel band lx12、Uncultured bacterium clone 11.02-12、Uncultured bacterium clone 11.02-9、Uncultured Lactobacillus sp.clone PxSC03相似度为98%、96%、97%、97%、97%。含有辣椒的榨菜4 条回收PCR-DGGE泳带1、2、3、4经鉴定分别与Uncultured Lactobacillus sp.、 Lactobacillus sakei A156、Lactobacillus sakei YY1、Lactobacillus sakei WJ1相似度为96%、97%、98%、97%。研究结果表明辣椒对榨菜中微生物群落结构无显著影响。     

肉鸡屠宰加工中减菌处理前后细菌菌相分析

基于16S rDNA V6～V8可变区的聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reaction-denaturinggradient gel electrophoresis,PCR-DGGE）技术分析肉鸡屠宰加工过程中减菌处理前后胴体或产品细菌多样性。在预冷环节前采用50 ℃、1.5%乳酸溶液对肉鸡胴体冲淋15 s进行减菌处理,采集屠宰加工环节中减菌处理前后的胴体或分割产品表面样品,提取样品中的细菌总DNA,通过16S rDNA V6～V8可变区的PCR扩增,变性梯度凝胶电泳,对PCR扩增片段割胶回收、克隆测序分析减菌前后细菌菌相变化。结果表明,减菌前,胴体清洗环节DGGE条带的数量最多、亮度最强,细菌污染最严重,其次是分割环节,而预冷环节细菌种类及数量最少,污染程度最低;减菌后,各屠宰加工环节细菌种类与数量较减菌前均有所减少,其中胴体清洗环节与分割环节细菌的种类与数量减少量最多,预冷环节细菌的种类及数量最少,不同屠宰加工环节细菌种类并不完全一致;乳杆菌属细菌在整个肉鸡屠宰加工过程中均有出现,与肠杆菌科和假单胞菌属细菌为肉鸡屠宰加工过程中的优势腐败菌。     

双纤维素酶基因在乳酸杆菌中的融合分泌表达

为提高纤维素的降解效率,将两种不同的纤维素酶基因在乳酸杆菌中融合表达,实现双纤维素酶在乳酸杆菌中的高效表达。根据两纤维素酶的基因序列设计两对引物,并在两基因间引入一段连接肽。通过聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）分别扩增得到两纤维素酶基因CelL15和CelL73,将其融合后连接到乳酸杆菌分泌性表达载体pMJ67中,构建重组表达质粒pMJ-CelL15-CelL73,电转化入乳酸杆菌Lactobacillus casei,利用红霉素MRS平板筛选阳性克隆,通过PCR验证获得了分泌表达双纤维素酶的重组乳酸杆菌。电泳实验结果表明重组乳酸杆菌成功表达了1 个约为83 kD的融合蛋白。平板酶活力检测发现重组乳酸杆菌能明显降解底物中的羧甲基纤维素钠,培养液上清中纤维素酶酶活力可达1.25 U/mL。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及诱变育种

利用乳酸菌分离培养基从酸菜汁中分离菌株。经过初筛、复筛后得到的菌株Lp-Lw-131有较好的产γ-氨基丁酸(GABA)能力。对菌株进行形态学鉴定和生理生化实验确定该菌为植物乳杆菌,编号为Lp-Lw-131。利用菌株体内的谷氨酸脱羧酶(GAD)将L-谷氨酸钠脱羧转化成GABA,用比色法测定GABA的产量为0.917g/L。以Lp-Lw-131为出发菌株进行紫外线和硫酸二乙酯(DES)诱变,以致死率为标准确定最佳诱变条件为：紫外照射距离30cm,照射时间90s;DES体积分数为25%醇溶液,处理时间20min,诱变后获得一株突变株Lp-Lw-131-34。连续传代10次后遗传性状稳定,平均GABA产量为1.815g/L,是出发菌株的1.979倍。     

发酵酸肉中降胆固醇乳酸菌的筛选、鉴定及降胆固醇作用

采用不同培养基筛选发酵酸肉中降胆固醇乳酸菌,结果从发酵酸肉中分离出18 株降胆固醇乳酸菌,其中菌株SR10降胆固醇能力最强,胆固醇降低率达33.78%,对应降胆固醇的量为68.49 μg/mL。经对筛选菌株SR10进行形态学观察、理化指标鉴定及16S rRNA分子生物学鉴定,确认该乳酸菌为消化乳杆菌;并初步研究了该消化乳杆菌SR10的降胆固醇作用机理,发现SR10降胆固醇酶主要来源于胞内,胞内酶比活力是胞外酶的8.7 倍,在降胆固醇作用中胞内酶起主要作用。     

PCR-DGGE技术检测羊羔美酒大曲中细菌多样性

目的：使用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reaction-denatured gradientgelelectrophoresis,PCR-DGGE）技术检测羊羔美酒大曲中的细菌,探寻酒曲中细菌菌群的多样性组成,研究羊羔美酒的风味特征。方法：对羊羔美酒大曲进行样品处理、提取总DNA、PCR扩增、DGGE条带的切胶与测序分析。结果：利用PCR-DGGE技术检测到羊羔美酒大曲中包含魏斯氏菌属（Weissella）、乳杆菌属（Lactobacillus）、片球菌（Pediococcus）、芽孢乳杆菌（Sporolactobacillus）、葡萄球菌（Staphylococcus）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）和4 个不可培养的细菌种类。结论：羊羔美酒大曲中细菌菌群多样性丰富,其中乳酸菌菌群是最大的细菌群系。