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植物乳杆菌细菌素因其无毒性和高效性,通常可以作为生物防腐剂应用于食品中,并且被认为可以替代化学防腐剂来提高食品的质量和保证食品的安全。荧光假单胞菌(革兰氏阴性细菌G-,嗜冷菌)为乳品中主要污染菌,即使在冷链运输中乳品也常常因其污染而造成大量损失。大多数已知细菌素对其无抑制作用,而由前期实验所得到的植物乳杆菌细菌素对荧光假单胞菌有明显的抑制作用。本文从植物乳杆菌细菌素的基因组学,结构及其抑菌机理三个方面进行研究,以深入了解能抑制荧光假单胞菌的细菌素及其生产菌株的特点,为其在食品保藏中的应用提供理论支撑。具体研究内容和结果如下:利用全基因组测序对Lactobacillus plantarum Q7所产生的细菌素基因组学进行研究,其结果表明L.plantarum Q7含有1个完整的染色体Chr(2952198 bp)和4个完整的质粒,分别为p LP-Q701(12458 bp)、p LP-Q702(2968 bp)、p LP-Q703(2411 bp)、p LP-Q704(11899 bp)。通过L.plantarum Q7与其它8株典型的可产生细菌素的植物乳杆菌染色体上基因eggNOG分类注释,结果表明L.plantarum Q7有较强的对物质转运和代谢的广泛遗传适应能力和对外界刺激信号的适应能力。通过蛋白质编码基因的比对,结果表明在质粒p LP-Q704中存在细菌素ABC转运基因(p LP-Q704_orf00007)、细菌素转运辅助蛋白(pLP-Q704_orf00008)、细菌素免疫基因(p LP-Q704_orf00009)和细菌素编码基因(pLP-Q704_orf000010)。通过翻译细菌素编码基因(p LP-Q704_orf000010),结果表明该细菌素的前体肽是含有62个氨基酸的序列并且具有典型的双甘氨酸前导序列和Ⅱ类细菌素相对保守的基因序列-YGNGV-。成熟后的细菌素氨基酸序列为KYYGNGVTCGKHSCSVDWGKATTCIINNGAMAWATGGHQGNHKC。通过Prot Param软件和Predict Protein软件对细菌素的一、二级结构进行分析,结果表明该序列氨基酸数目为44,相对分子质量为4628.19,并且预测的二级结构为α-螺旋(6.28%),β-折叠(20.45%)和无规则卷曲(72.73%)。通过圆二色谱(CD)法直接对细菌素Plantaricin Q7的二级结构进行研究,结果表明细菌素在溶液中的二级结构为β-折叠(35.5%)、β-转角(5.8%)和无规则卷曲(58.7%),与预测结果不一致。通过MALDI-TOF质谱实验,所得到的结果与细菌蛋白库和植物乳杆菌蛋白库进行比对,没有比对出相同的蛋白。通过比色法和荧光探针法初步探究细菌素Plantaricin Q7对Pseudomonas fluorescens的抑菌机理,结果表明细菌素的作用导致了细胞内无机磷离子的泄露,释放ATP,消散了膜跨膜电位(ΔΨ)和p H梯度(Δp H),增加了细胞膜的通透性,甚至导致细胞膜形成孔道,最终导致细胞膜的溶解和细胞的破碎。SEM和TEM的结果表明,细菌素会使P.Fluorescens的细胞形态完整性发生改变,破坏细胞膜,从而导致细胞死亡。