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乳酸乳球菌被公认为是有益生作用的食品安全级微生物。在其实际应用过程中,会面临诸多非适宜的生存环境,如低温、高渗透压、恶劣的人体肠道微环境等。人们已经在不断尝试,以求提高乳酸乳球菌在这些胁迫环境中的抗性,拓展乳酸乳球菌的应用领域。前期研究发现,乳酸乳球菌NZ9000(pFL010)中本底表达的谷氨酰胺转氨酶基因(mtg)使得细胞壁增厚。基于前期研究,本文首先比较两菌株在酸、低温、胆盐、渗透压等非适宜环境下的抗胁迫能力差异,再用MTG竞争性抑制剂—胱胺处理两菌株,旨在减小细胞壁增厚的幅度,探究细胞壁增厚与重组菌抗多种胁迫能力的内在联系。实验结果如下:随着溶氧量的增加,重组菌的生物量(OD600)明显提高,15mL振荡体系中最大生物量为40mL体系静置条件下的3.5倍,是振荡条件下对照菌的4.5倍,并且在溶氧量大的环境中重组菌对数期延长至16h。重组菌发酵后期发酵液pH接近中性,在pH5.0的GM17培养基中最大生物量为正常条件下的88.8%。对照菌在pH5.0的GM17培养基中最大生物量为正常条件下的48%。对数期和稳定期的重组菌对酸胁迫抗性基本一致,稳定期对照菌的酸胁迫抗性较强。两菌株对数期细胞经pH3.0-10min胁迫,存活率差异最大,重组菌是对照菌的2296.8倍。延长胁迫时间至2h,两菌株的存活率均骤降。不添加氯霉素培养菌体和pH5.0酸诱导处理,均能增强两菌株的耐酸性。在4℃低温胁迫下,重组菌有缓慢生长现象,对照菌活菌数逐渐降低几近至零存活,差异明显。在-20℃冷冻胁迫下,重组菌和对照菌存活率变化趋势大体一致,差异小。30℃下含5%胆盐的GM17培养基中,重组菌的生长与对照组(未添加胆盐)的基本一致,稍低于在37℃下含5%胆盐的GM17培养基中的生物量。在0.5%胆盐环境中短时间胁迫2h,存活率达48.46%±4.02%。对照菌的生长受胆盐影响很大,耐受浓度<0.01%。在0.03%胆盐环境中短时间胁迫2h不生长,在0.02%胆盐浓度胁迫下,其存活率为57.33%±4.62%。在高渗透压条件下,重组菌和对照菌稳定期细胞的生长性能与对数期细胞的相当。重组菌在含1%NaCl培养基中的长势比对照组(不含NaCl)的更好,在含4%NaCl培养基中,重组菌的最大生物量(OD600)是对照条件(不含NaCl)下的77.35%,对照菌生物量基本没有增长。对重组菌和对照菌胞内胆盐水解酶活力进行定性检测,结果排除了重组菌对胆盐的耐受性是由于胆盐水解酶存在的可能。40mmol/L胱胺前处理重组菌后,重组菌0.5%胆盐胁迫存活率由原来的48.46%±4.02%降至14.2%±1.76%;4%NaCl胁迫下的最大活菌数下降了13.55%;用溶菌酶去壁,发现复染成红色时间提前1h。同条件处理对照菌几乎没有变化。因此,重组菌耐胆盐能力和耐渗透压能力与自身细胞壁增厚可能有关。