短乳杆菌NCL912耐酸性研究

研究了短乳杆菌NCL912在酸性环境下的生长及在pH2.0极端酸性环境中的耐酸性能。比较了在含L-谷氨酸钠与不含L-谷氨酸钠的培养基中该菌的生长、耐酸性、γ-氨基丁酸产量及谷氨酸脱羧酶活力,并对其耐酸机理进行了分析。结果表明,短乳杆菌NCL912在pH>3.0的酸性环境中可以生长,在pH5.0的培养基中生长较好,在pH 2.0的培养基中可以存活4～6 h。含L-谷氨酸钠培养基中细菌生长较好,在pH 4.0时,L-谷氨酸钠全部转化为γ-氨基丁酸,产量达11.44 g/L;在2种培养基中细菌的存活率存在显著性差异(P<0.05),谷氨酸脱羧酶活力也存在显著性差异(P<0.05),含L-谷氨酸钠培养基中细菌耐酸性强,酶活力高。由此可见,短乳杆菌NCL912能够耐受低pH的原因可能与γ-氨基丁酸的生成有关,即其耐酸机制可能是谷氨酸-γ-氨基丁酸对向运输机制。

L-谷氨酸钠对酸胁迫下短乳杆菌NCL912蛋白表达的影响

从蛋白质组学水平,对高产γ-氨基丁酸短乳杆菌NCL912在酸胁迫应激过程中菌体蛋白质的变化,以及L-谷氨酸钠对酸胁迫下该菌差异蛋白的表达和功能的影响进行分析和比较。凝胶电泳和质谱分析结果表明,在酸胁迫条件下,未添加L-谷氨酸钠的培养基培养的短乳杆菌NCL912有25个差异表达蛋白,其中8个蛋白点得到了鉴定;而添加L-谷氨酸钠的培养基培养的该菌有26个差异表达蛋白,其中11个蛋白点得到了鉴定。对两组样品中鉴定的蛋白质功能进行分析比较,发现在酸胁迫条件下,无论是否添加底物氨基酸,该菌都会启动一些共同的应激过程来保护自身,如蛋白质的合成、糖代谢及应激蛋白表达量的变化等。而外源氨基酸的添加可能会诱导某些与细胞生物膜及信号转导有关的蛋白表达发生改变,从而有利于细胞能够在酸性环境中生存和生长。这表明酸胁迫应激过程是一个复杂的网络调控体系,不仅与外部氨基酸的添加有关,还涉及到菌体内部其他蛋白质的变化。

稀释率对短乳杆菌NCL912连续培养产γ-氨基丁酸的影响

建立了短乳杆菌(Lactobacillus brevis)NCL912连续培养生产γ-氨基丁酸的方法。在32℃、pH 5.0、150r/min条件下,通过考察不同稀释率(0.06 h-1、0.08 h-1、0.10 h-1、0.12 h-1和0.14 h-1)时,连续培养体系中菌体浓度、葡萄糖利用和GABA产量3项指标的变化,研究了稀释率对连续培养的影响。结果表明,当稀释率为0.06 h-1和0.14 h-1时,培养不能达到稳态;当稀释率为0.08 h-1、0.01 h-1及0.12 h-1时,反应体系均能进入稳态。在考察的几个稀释率中,0.10 h-1最好。