航天诱变肠膜明串珠菌胞外多糖的分离纯化、结构解析及功能活性研究

以一株航天诱变的高产胞外多糖肠膜明串珠菌L21-49为对象,分离纯化其胞外多糖(exopolysaccharide, EPS),测定多糖的结构及功能活性,并分析其结构与功能活性之间的关系。首先采用DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析和Sepharose CL-6B分子筛层析纯化该菌株的胞外多糖;然后采用凝胶渗透色谱、红外光谱、液相色谱对纯化后多糖进行结构分析;随后测定纯化组分的抗致病菌生物被膜、抗氧化、抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性。结果显示,L21-49产胞外多糖经纯化得到EPS-A、EPS-B和EPS-C 3种组分,相对分子质量分别为60 629、36 959、24 714 Da。EPS-A主要含有甘露糖和葡萄糖,EPS-B主要含有甘露糖和半乳糖,EPS-C主要含有葡萄糖和半乳糖。体外功能活性研究表明,此3种胞外多糖对致病菌生物被膜均表现出较好的抑制活性;EPS-C的抗氧化能力以及对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性均高于其他组分,原因可能与其分子质量及所含官能团有关。研究结果对乳酸菌胞外多糖的综合开发利用具有积极意义。

淬灭副溶血弧菌群体感应的乳酸菌益生特性研究

以副溶血弧菌的群体感应为靶标,筛选对副溶血弧菌群体感应和生物被膜形成具有抑制作用的乳酸菌菌株,分析其益生特性。采用哈维氏弧菌BB170生物发光法及结晶紫染色法测定10株乳酸菌淬灭副溶血弧菌群体感应和抑制生物被膜形成的效果,并分析其自聚性、共聚性、疏水性、生物被膜形成能力以及抗菌谱。结果表明,10株乳酸菌对副溶血弧菌生物被膜形成的抑制作用存在明显差异,乳酸菌抑制副溶血弧菌AI-2活性与抑制生物被膜形成具有相关性,其中菌株A10对副溶血弧菌AI-2和生物被膜的抑制率分别为82.92%和87.70%,对副溶血弧菌AI-2活性有促进作用的菌株B11、L18基本对生物被膜形成没有抑制作用;菌株MS1的自聚率和疏水率均达到80%以上,成膜能力强,且其淬灭副溶血弧菌群体感应和抑制生物被膜形成的作用明显,抑制率分别为69.54%和77.32%,抗菌作用强。本研究为乳酸菌源群体感应抑制剂的研究开发提供参考,对乳酸菌资源的充分开发利用具有积极意义。

液滴微流控结合核酸扩增技术在食源性致病菌检测中的应用

食源性致病菌是影响食品安全的重要因素,随着生物技术发展及人们对食品安全要求的提高,食源性致病菌的检测方法也不断更新和升级。微流控技术将样品预处理、分离、检测等过程集成在微小的芯片上完成多种功能,而液滴微流控作为其中一个重要的分支,可利用两液体互不相溶特性形成的分散微液滴进行高通量的测试。本文针对核酸扩增方式的不同,比较总结了液滴微流控-数字化聚合酶链式反应、液滴微流控-数字化环介导等温扩增、液滴微流控-数字化重组酶聚合酶扩增检测方法的特点,介绍了其在食源性致病菌检测中的应用,并对该技术的未来发展前景进行了展望。液滴微流控技术结合数字化核酸扩增,可实现对食源性致病菌的智能化、连续化、精准化和微型化的快速检测,本文为其在食源性致病菌快速检测领域的发展提供了参考资料。

高产EPS乳酸片球菌的航天育种及其EPS性能研究

本文旨在对乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)进行航天诱变,筛选高产胞外多糖(Exopolysaccharide,EPS)的诱变菌株,并探究其产EPS的功能特性。通过测定EPS产量和遗传稳定性,筛选出一株性能稳定并高产EPS的L21-49菌株,比较了原始菌株及突变菌株的自聚性和疏水性,以及对酸、胆盐及人工模拟胃、肠液的耐受性,并分析其产EPS的抗生物被膜、抗氧化活性和对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的抑制效果。结果表明,菌株经航天诱变后,EPS产量为196.23 mg/L,比原始菌株L21产量提高了26.54%;该菌株的自聚性和疏水性良好;体外耐受性较好,在pH为2、3的条件下其活菌数可维持在107 CFU/mL;在胆盐浓度为4.00 g/L时,其活菌数可保持在107 CFU/mL;经过人工模拟胃肠液处理,该菌株活菌数可维持在106 CFU/mL,其所产EPS具有良好的体外抗氧化能力:浓度为8.0 mg/mL时,对DPPH自由基、OH自由基、ABTS+自由基和O 2-自由基的清除率分别为91.75%、38.44%、54.71%、58.84%;对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)生物被膜均有一定抑制作用,抑制率分别为40.04%、60.04%、50.59%和33.68%;能够抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活力,抑制率分别为23.52%、51.15%。本研究探究航天诱变对乳酸菌益生特性及产胞外多糖能力的影响,为乳酸菌及其胞外多糖的研究和开发提供参考依据。