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乳酸菌(Lactic acid bacteria)是益生菌中最具代表性的菌属,将其作为益生添加物添加到非奶制品中是当前国际上生产非奶益生食品的重要研究发展方向。已有研究表明,在产品存储期,蔬菜制品能为乳酸菌的生存提供一个较好的生长环境来提高益生乳酸菌的存活率,四川泡菜就是典型的中国传统发酵的蔬菜制品之一。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)是乳酸菌中的典型代表,常被选作非奶益生食品的益生添加物,然而植物乳杆菌具有较强的产酸性和耐酸性,在产品的储存和运输过程中继续生长产酸,发生后酸化现象,不利于产品的销售。大量的研究表明,细胞内pH的调控是乳酸菌生长的重要生理需求。在乳酸菌的耐酸机制中,F1F0-ATP酶通过水解ATP产生的能量将细胞内H+泵出细胞外是乳酸菌所使用的主要机制。在F1F0-ATP酶中,位于F1部分的β亚基是催化ATP合成和水解的催化位点,β亚基构象的变化将会影响F1F0-ATP酶的活性。本课题从植物乳杆菌CCTCC 207202中筛选到弱化F1F0-ATP酶突变株LPM08、LPM21和LPM24,对其产酸性、耐酸性及F1F0-ATP酶活性进行测定,并对影响F1F0-ATP酶活性的关键基因atpD基因进行分子鉴定,通过氨基酸序列、蛋白质结构分析弱化F1F0-ATP酶活性的植物乳杆菌突变株的根本原因,最后将突变株添加到灭菌泡菜中,对泡菜的后酸化进行评估。试验对突变株LPM08、LPM21和LPM24的产酸性能进行考察,培养72h后,pH值分别为3.87,4.25和3.98,酸度(以乳酸计)分别为1.90g/100mL,0.96g/100mL和1.54g/100mL;对F1F0-ATP酶活性进行测定,结果测得突变株LPM08、LPM21和LPM24的酶活分别下降了5.61%,43.44%,19.46%。通过氨基酸序列及蛋白质结构分析F1F0-ATP酶的β亚基,结果表明,在菌株LPM08中,有三个氨基酸发生突变,但都不在F1F0-ATP酶β亚基的保守域;在菌株LPM21中,仅有一个氨基酸发生突变,即Ser-268突变为Leu-268,但是该突变位于F1F0-ATP酶的β亚基和α亚基相互作用的区域内,该突变改变了β亚基的构象;在LPM24中,Asn-205、Ser-380和Pro-419分别被Ser-205、Leu-380和Leu-419所取代,且Asn-205临近F1F0-ATP酶的β亚基和α亚基相互作用的区域。按106cfu/mL盐卤量分别将3株菌接入pH4.6的无菌泡菜中,30°C孵育7d后,仅有LPM21的泡菜盐卤pH维持在4.2以上,满足四川泡菜对酸味口感要求。因此,弱化F1F0-ATP酶LPM21突变株作为益生物添加到泡菜中生产益生菌泡菜时,能够从一定程度上解决益生菌泡菜在常温下贮存、运输和销售过程中的后酸化现象。