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酸豆奶是一种富含植物蛋白的酸奶饮品,在中国具有巨大的市场潜力。市面上缺少酸豆奶代表性产品,制约酸豆奶发展的关键因素之一是不能有效抑制产品的后酸化。本研究旨在筛选产细菌素的乳酸菌发酵酸豆奶,提高产品品质并抑制产品的后酸化现象,对产细菌素菌株基因组及所产细菌素性质进行了初步探究。以期为酸豆奶发酵提供优良发酵剂并对其细菌素在食品及其他行业上的应用提供参考依据。主要研究内容及结论如下:1)产细菌素乳酸菌的筛选。本章研究以乳制品中常见的食源性病原菌单增李斯特菌（Listeria monocytogenes ATCC 19116）为主要指示菌进行初步筛选,结合其他食源性病原菌（Staphylococcus aureus ATCC 41002;Escherichia coli ATCC25922;Salmonella ATCC 15611）为指示菌进一步筛选产细菌素的乳酸菌。其中5株菌的无细胞发酵上清液对常见食源性病原有抑制作用,其中抑制作用最强的菌株HY41的无细胞发酵上清液抑制单增李斯特菌的抑菌直径达到18.83 mm。经过形态学观察和16S r DNA分子生物学鉴定,菌株HY41为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum,Genbank登录号OK355401）。对其益生特性进行测定,发现该菌株在p H 2.0条件作用2 h的情况下仍然有90.02%的存活率,在0.3%的胆盐浓度下仍然保持87.27%的存活率,在胃蛋白酶的作用下,培养2 h后的存活率为86.65%,在胰蛋白酶和p H 8.0的作用下存活率为86.27%。具有良好的益生特性。2)高产酸乳酸菌和产细菌素乳酸菌对酸豆奶后酸化和品质的影响。将高产酸植物乳杆菌CA1和产细菌素植物乳杆菌HY41与传统酸奶发酵剂（保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌）进行发酵酸豆奶的对比,从酸度、持水力、质构、微生物计数和感官评价五个维度进行酸豆奶的品质评价。滴定酸度对比四组之间的大小关系为ST+LB＞ST+LB+HY+CA＞CA＞HY+CA,说明添加产细菌素的植物乳杆菌HY41对减弱后酸化有一定的效果;持水力对比四组之间的大小关系为CA＞HY+CA＞ST+LB+HY+CA＞ST+LB,说明传统的酸奶发酵剂不适用于酸豆奶的发酵,而储藏后期四组之间持水力的大小均在80左右,这于发酵豆浆中干物质含量所限制有关。对四组发酵剂发酵的酸豆奶的质构特性之间比较,硬度和胶着性出现显著性差异（P＜0.05）。ST+LB、ST+LB+HY+CA、CA、HY+CA四组之间的硬度值依次减小,这与滴定酸度之间的比较相同。说明酸度的大小会影响产品的硬度,酸度越小,硬度越小,口感越绵软。对微生物的计数中,四组样品所有处理中均未发现霉菌、酵母、大肠杆菌,且乳酸菌活菌数均在10~6CFU/g,均具有益生特性。对四组的感官评价中HY+CA组得分一直保持在较高水平,储藏14天时,仍然达到76.63分。3)植物乳杆菌HY41所产细菌素的性质及分离纯化。对植物乳杆菌HY41的生长曲线及细菌素产生曲线测定发现该菌株的抑菌活性在10 h时达到最大值,抑菌直径达到21.77 mm,抑菌活性达到343.78 mm~2/ml,处于对数期末期。对植物乳杆菌HY41所产细菌素的稳定性进行测定发现,该菌株在121℃作用30min下,细菌素的活性保持在69.55%,具有良好的热稳定性,可以耐受巴氏杀菌和高压蒸汽灭菌;在极端酸性（p H 2.0）和极端碱性（p H 10.0）的情况下仍然可以保持93.95%和91.99%的抑菌活性;有机溶剂对抑菌物质的活性没有显著的影响;紫外辐照时间的延长,抑菌直径逐渐减小,到60min时直径减小了0.83mm。说明紫外照射对活性物质有所影响;在蛋白酶K、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶的作用下,菌株不显示出抑菌活性,因此推断该物质属于蛋白类物质,具有良好的生物安全性。植物乳杆菌HY41所产生的抑菌物质具有广谱抑菌活性,对食源性病原菌单增李斯特菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有较强的抑菌活性。分离纯化结果表明,根据DEAE-52的分离特性,判断待测细菌素的等电点＞4.00;Sephadex G-25判断分析物的分子量小于5 k Da;使用RP-HPLC纯化活性成分,第二个峰（H-2）具有抑菌活性,抑菌直径达到13.87 mm。经质谱测定,所得纯化细菌素的分子量为3,111.4 Da。4)产细菌素植物乳杆菌HY41的全基因组测序。对组装后的基因进行预测发现其编码基因数量达到2778,基因总长度为2473086 bp,基因平均长度890.24bp,基因的平均GC含量46.02%。对组装后的基因进行功能注释,COG注释结果发现,共2356个基因获得COG基因注释,占所有基因的84.81%,共分为19个类型,其中有关次生代谢物的生物合成、运输和分解代谢的有15个基因,占被注释的基因的0.64%。共对2186个基因进行了GO功能注释,占所有基因的78.69%。GO注释结果主要分为3大类。共2508个基因参与了KEGG的功能注释,代谢通路中基因数量最多的是整体代谢（1002/1913）、碳水化合物代谢（277/1913）,氨基酸代谢（168/1913）。环境信息处理过程中,基因数量最多的是膜运输（128/200）,其次是信号转导（71/200）。该菌株的整体代谢通路情况良好,碳水化合物代谢和氨基酸代谢较强,有应对环境变化的能力。将全基因组数据与次级代谢产物合成基因簇数据库BAGEL4进行比对,比对结果发现,发现两种与II类细菌素100%相同蛋白质——Pediocin PA和Pediocin。Pediocins属于II类细菌素,具有热稳定性。在线分析两种细菌素基因编码产物理化性质,结果表明,两种细菌素均属于亲水性稳定蛋白质,这与二级结构中出现大量α-螺旋有关。两种细菌素均不存在跨膜螺旋结构,需要借助其他转运蛋白释放出细胞外,发挥生物学功能。分析两种细菌素保守结构域发现Pediocin PA存在保守结构域,保守结构域编码蛋白质仍然为有抑制单增李斯特菌作用的片球菌素。两种细菌素三级结构中Pediocin PA结构与Bacteriocin pediocin PA-1 M31L最为相近,Pediocin三级结构与Ped B晶体结构,即一种类片球菌细菌素免疫蛋白,推测Pediocin具有保护自身免受细菌素降解作用的功能。最后将植物乳杆菌HY41的测序数据与CARD抗生素抗性基因数据库和VFDB毒力因子数据库进行比对,没有发现毒力基因和抗生素抗性基因,从基因层面证明植物乳杆菌HY41具有一定的生物安全性。结论:菌株HY41是一株具有益生特性的产细菌素植物乳杆菌,添加植物乳杆菌HY41进行酸豆奶的发酵有助于减弱后酸化现象,植物乳杆菌HY41与植物乳杆菌CA1以1:1比例发酵的酸豆奶品质最佳。对植物乳杆菌HY41所产细菌素进行分析,结果表明,植物乳杆菌HY41所产细菌素稳定性良好,具有广谱抑菌活性,经过离子交换层析、凝胶过滤层析和高效液相色谱纯化后分子量为3,111.4 Da。植物乳杆菌HY41全基因组测序结果表明,菌株的整体代谢通路情况良好,碳水化合物代谢和氨基酸代谢较强,有应对环境变化的能力。存在编码细菌素的基因,不存在毒力因子和抗生素抗性因子。综上,菌株HY41是一株可以减弱酸豆奶后酸化的产细菌素植物乳杆菌,在食品或其他行业具有广泛应用前景。