产细菌素乳酸菌的筛选鉴定及其细菌素合成的培养优化及诱导作用研究

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ziqun666
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乳酸菌因其益生、安全、高效抑菌且来源广等特性,深受广大群众的喜爱,其产生的细菌素具有蛋白属性,能够被人体肠道所降解,且在低浓度下对很多病原或腐败微生物起到抑菌或杀菌作用,因而在食品保鲜及医疗领域具有广泛的应用前景。但截至目前,能够抑制革兰氏阴性菌的细菌素仍在少数且大多数仍还处于实验室研究,而无法进行大规模的工业化生产,其中最为关键的因素就是细菌素产量低。因此针对引起冷却猪肉腐败的特定优势致腐菌韩国假单胞菌PS1(Pseudomonas.koreensis PS1),本研究从土壤、牛粪中分离筛选对其具有明显抑制作用的产细菌素乳酸菌,并对其进行菌种鉴定和生长动力学研究;然后进行液体发酵工艺优化,并进一步考察外源物质及自诱导作用对细菌素合成的影响,以期提升植物乳杆菌C010(Lactobacillus.plantarum C010)细菌素的产量。研究结果主要如下:(1)产细菌素乳酸菌的筛选鉴定及生长动力学研究。试验以冷却猪肉特定致腐菌P.koreensis PS1为指示菌,从25个土壤、牛粪样本中分离筛选到182株乳酸菌,其中有6株菌在排除有机酸及过氧化氢后仍具有抑菌活性且对细菌、霉菌抑制作用较好,尤其是菌株C010所产活性物质抑菌效果最为显著,且该活性物质在多次传代下仍能保持高效的抑菌活性并对蛋白酶敏感,初步判定该活性物质为细菌素。经鉴定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),进一步对其生长规律及其所产细菌素的理化性质进行研究,发现该菌所产细菌素在热处理、紫外照射及偏酸性pH(pH 2.0-6.0)下抑菌稳定,且细菌素合成于对数生长期,在稳定期达到最高,符合初级代谢产物的特征。(2)L.plantarum C010液体发酵工艺优化。采用单因素试验、响应面试验和正交试验对L.plantarum C010液体发酵工艺进行优化,确定细菌素合成最优培养基为:10 g/L蛋白胨、20.0 g/L牛肉膏、0.3 g/L MgSO4·7H2O、0.1 g/L MnSO4·H2O、1.0 ml/L吐温80、20.0 g/L蔗糖、5.0 g/L CH3COONa、2.0 g/L K2HPO4·3H2O、2.0 g/L C6H17N3O7;最优培养条件为:接菌浓度109 CFU/mL、培养温度37℃、装液量90 mL、pH 5.5、培养时间20 h。在该发酵工艺优化条件下,L.plantarum C010所产细菌素对P.koreensis PS1的抑菌效果进一步提升,抑菌圈直径可达16.93 mm,较优化前(14.41 mm)提升了17.49%。(3)L.plantarum C010液体发酵自诱导作用研究。将L.plantarum C010液体发酵上清浓缩液添加到培养基中研究其对细菌素合成的影响,发现当初始接菌浓度为104 CFU/mL时,L.plantarum C010所产细菌素抑菌作用下降,此时抑菌圈仅为10.08 mm。在此基础上添加不同百分比的上清浓缩液,发现添加量为2%上清浓缩液相较于CK能够提前4 h诱导细菌素的合成,其抑菌圈直径在发酵至36 h时可达14.89 mm,相较于CK对照(13.62 mm),抑菌活性提升了9.32%。但经蛋白酶K降解后,抑菌活性与CK处理差异不显著,说明诱导细菌素合成的物质具有蛋白质属性,可能是细菌素本身。(4)中间代谢物外源添加对L.plantarum C010细菌素产量的影响。试验选取不同中间代谢物外源添加到液体培养基中,考察其对L.plantarum C010细菌素合成的影响。结果显示:甘油、丙酮酸钠和α-酮戊二酸对细菌素的合成均表现出良好的诱导作用,而琥珀酸钠则起到抑制作用。组合添加时发现,各组合的抑菌效果较单独添加时,对细菌素的合成促进效果不显著。当不同时间点添加甘油或α-酮戊二酸时,发现均在4 h添加时,细菌素的合成效果最好。(5)氨基酸外源添加对L.plantarum C010细菌素产量的影响。试验选取不同氨基酸外源添加到液体培养基中,考察其对L.plantarum C010细菌素合成的影响。结果显示:Ala、Val、Thr、His、Trp、Tyr等6种氨基酸对细菌素的合成具有正向诱导作用,其中Ala、Thr、His、Trp、Tyr在低浓度下(0.5 g/L)的细菌素合成效果更好。进一步考察该5种氨基酸组合添加,发现各组合的抑菌效果较单独添加对细菌素合成作用差异不显著,仅AE(Ala+Trp)稍好。对其进行不同配比添加发现当AE配比为1:4时,细菌素的抑菌效果达到最大,且在0 h添加时,细菌素产量有较好的提升,进一步与初始培养基、优化培养基、添加甘油优化培养基比对,发现AE(Ala+Trp)组合添加能够诱导细菌素进一步提升,此时抑菌圈直径为20.78 mm,相较于初始培养基CK提升了36.24%。以上研究表明,在优化后的MRS培养基中外源添加丙氨酸和色氨酸时,L.plantarum C010所产细菌素有较好的提升,且该细菌素抗菌作用广,在pH 2.0-6.0下抑菌稳定,耐热性、紫外照射强,对部分蛋白酶敏感。研究结果为L.plantarum C010细菌素产量提升及其在冷却猪肉及制品防腐保鲜应用提供理论依据和数据基础。
其他文献
小麦赤霉病是造成小麦减产甚至绝产的一种世界性真菌病害,在全世界各小麦种植区均有发生。近年来,随着用药时间的延长与用药剂量的增大,赤霉病菌病原群体已对多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂产生抗药性,且抗药性比例逐年增高、抗药性范围逐年扩大,病害防效显著降低。杀菌剂市场中陆续出现了琥珀酸脱氢酶抑制剂类(succinate dehydrogenase inhibitors,SDHIs)和甲氧基丙烯酸酯类(quino
仔猪腹泻是规模化猪场常见的疾病之一,传染性强且病情反复较难根治,给国内外养猪业造成巨大的经济损失。产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)是造成该病的主要病原,它能够产生肠毒素和黏附素,在仔猪肠道上皮细胞定居并大量繁殖,造成仔猪腹泻脱水甚至死亡。有关该菌的生物学特性、致病因子、感染机理、新兴疫苗研发等各方面的研究都离不开一个好的实验动物模型,综
学位
本文以脚板薯为原材料,通过NaOH浸泡工艺提取其淀粉,并对提取的淀粉理化性质以及亲水胶体复配体系的糊化、质构特性进行研究,并将提取脚板薯淀粉水洗过程中的残余上层汁液用于脚板薯果冻的研制,主要研究内容如下:(1)以NaOH浸泡工艺提取的脚板薯淀粉为原料,通过与小麦、绿豆和马铃薯淀粉进行对比研究,分析了其理化性质。结果表明,不同种类的淀粉的支链、直链淀粉含量存在差异,直链淀粉含量为17.98%-37.
酚类化合物是各类化学品合成工业中的重要原料,在生产加工过程中会通过不同途径随废水排放入环境中,由于酚类具有较强的生物毒性,若处理不当,将对生态环境危害极大。为此,我国及美国环境保护署都将酚类污染物列为水体中优先控制污染物。近年来,基于掺硼金刚石电极的电化学氧化工艺(BDD工艺)因其可控的电解过程、无选择的氧化能力和清洁无二次污染等优点引起广泛关注,该工艺在酚类水处理方面的应用已经取得了很大的进展。
纪念,是人类的一种特殊情感,而纪念性景观则是人类纪念情感的物化表现。纪念性园林区别于传统园林的特殊之处在于通过纪念性景观人们会产生思考、引发联想与共情,这是一般园林所不能带来的。随着城市的快速发展,景观规划和设计的水平不断创新,以人物为主题的纪念性景观也得到重视,对设计中其文化内涵的表达也提出了更高的要求。南昌市,是一个历史悠久的文化名城,有着丰厚的人文资源。对南昌市名人纪念性景观的整体研究,不仅
传统村落的村落空间是千百年来历史选择下的、动态的不断发展演变的事物,研究传统村落现状空间形态能够从宏观的方向上调控空间规划要点,从而促进村落空间的保护和发展。近年来,传统村落的研究逐渐走向细致化、量化、客观化的方向,在对以往传统村落空间形态的研究中,研究对象多偏向于对具体个案传统村落的空间形态特征研究,往往忽视了区域性传统村落空间形态,研究难以从个案中以小窥大。婺源作为江西省传统村落的集聚中心之一
城市化地日益推进促使人类赖以生存的空间结构也在不断发生改变,绿色空间作为城市的重要组成部分,为人类的日常生活提供了诸多益处,而城市化的快速发展,不可避免地造成了绿色空间的锐减,同时也带来了一系列生态环境问题,这与生态环境的可持续发展存在一定的矛盾,因此城市绿色空间景观格局的时空演变及驱动力研究成为热门问题之一。宜春市自成为全国第一个生态试点城市以来,绿色空间景观格局在近年来发生了显著变化,本文将其
微生物的侵染是造成猪肉腐败最重要的因素之一。群体感应是细菌通过分泌被称为信号分子的化学物质来进行信息交流的一种机制,这种机制和食品腐败之间可能存在联系。为此,本文从冷却猪肉中分离得到的特定优势致腐菌——韩国假单胞菌PS1(Pseudomonas koreensis PS1)、梭状芽孢杆菌J4(Bacillus fusiformis J4)出发,研究了其在4℃肉汤培养过程中生长及基质消耗动力学过程;
自21世纪初以来,荧光探针因其高选择性、高灵敏度、快速响应、检测可视化、操作便捷、实用性强、易普及等优点而被广泛用于阴离子、阳离子和生物体内产生的小分子的检测。根据探针分子与目标物的结合方式,荧光探针的类型可分为反应型荧光探针和络合型荧光探针两大类。其中反应型荧光探针是根据待检测物质特有的结构而设计,可以与目标物发生特异性,且不可逆的化学反应进行识别,具有更卓越的灵敏度和选择性识别能力。本论文以咔