【摘 要】
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副干酪乳酪杆菌PC-01是从西藏拉萨地区当雄县龙仁乡酸牦牛奶中分离得到的一株具有良好益生特性的乳酸菌,是生产乳制品、谷制品等产品常用的发酵剂,具有广泛的应用前景和经济价值。已有很多研究表明在高密度发酵过程中,不同培养温度会对冻干前后发酵菌株的活性产生显著影响,但关于不同培养温度影响菌体活性出现显著性差异的深层次的机制研究却很少。因此,通过揭示不同高密度发酵温度条件下菌株内部蛋白质与表型对副干酪乳酪
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副干酪乳酪杆菌PC-01是从西藏拉萨地区当雄县龙仁乡酸牦牛奶中分离得到的一株具有良好益生特性的乳酸菌,是生产乳制品、谷制品等产品常用的发酵剂,具有广泛的应用前景和经济价值。已有很多研究表明在高密度发酵过程中,不同培养温度会对冻干前后发酵菌株的活性产生显著影响,但关于不同培养温度影响菌体活性出现显著性差异的深层次的机制研究却很少。因此,通过揭示不同高密度发酵温度条件下菌株内部蛋白质与表型对副干酪乳酪杆菌PC-01活性的影响及作用机制,对于副干酪乳酪杆菌PC-01的开发利用意义重大。本研究以副干酪乳酪杆菌PC-01为研究对象,通过设定不同的培养温度32.5℃与37℃,对副干酪乳酪杆菌PC-01高密度发酵并冷冻干燥,发酵期间取样测定活菌数、OD值并制作生长曲线图,据此筛选出菌株不同生长时期的关键时间点,利用Tandem Mass Tags（TMT）技术对取自关键时间点与菌体冻干后的样品进行TMT蛋白质定量测定,对鉴定出的差异蛋白进行KEGG功能注释与富集分析,同时对冷冻干燥前后的样品进行关键酶活、细胞膜脂肪酸、细胞膜流动性、细胞膜疏水性、细胞膜完整性的测定,对冷冻干燥后的菌体进行电镜扫描观察其形态,实验结果表明:（1）经过高密度发酵后,32.5℃实验组冷冻干燥前后的活菌数均显著高于37℃实验组;（2）冷冻干燥前后,32.5℃实验组的Na+-K+-ATP酶与乳酸脱氢酶（LDH）的活性均高于37℃实验组;32.5℃实验组的细胞膜流动性、细胞膜疏水性、细胞膜完整性均高于37℃实验组,32.5℃实验组不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比例显著高于37℃实验组;且经过冷冻干燥后,32.5℃实验组细胞皱缩程度小于37℃实验组;（3）以37℃实验组菌株为对照组,冷冻干燥前32.5℃实验组菌株共有162个蛋白差异表达,其中29个蛋白显著上调（FC≥1.5,p＜0.05）,133个蛋白显著下调（FC≤0.83,p＜0.05）;冷冻干燥后32.5℃实验组共有195个蛋白差异表达,其中18个蛋白显著上调（FC≥1.5,p＜0.05）,177个蛋白显著下调（FC≤0.83,p＜0.05）。利用KEGG数据库分析两实验组差异蛋白作用机制后发现,在高密度发酵期间影响两实验组菌体细胞活性出现较大差异的主要代谢途径是膜运输与碳水化合物代谢,且差异倍数最大的蛋白是ECF转运体S组分,该蛋白的功能与膜运输有关;冻干后变化显著的差异蛋白主要富集于丙酮酸代谢、果糖与甘露糖代谢、嘌呤代谢等代谢通路,差异倍数最大的蛋白是醛酮还原酶,该蛋白主要参与脂肪酸的合成与代谢。本研究的开展旨在多角度分析不同高密度发酵温度对副干酪乳酪杆菌PC-01冻干前后活性的影响机制,从而为益生菌产品工业化生产提供理论参考。
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