发酵乳杆菌JN-2的分离鉴定及其发酵培养基优化

采用改良MRS固体培养基,利用稀释平板涂布法从健康奶牛新鲜粪便中分离筛选到一株肠道乳酸菌,经16S rDNA鉴定为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum),并暂命名为发酵乳杆菌JN-2。为提高发酵乳杆菌JN-2的生物量,首先单因素试验设计对碳源、氮源、微量元素的种类进行了优化,并进一步利用正交设计确定了最佳发酵培养基配方:葡萄糖30 g/L、酵母浸粉40 g/L、硫酸镁0.25 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、柠檬酸氢二铵2 g/L、乙酸钠5 g/L、吐温-80 1 mL/L。在该优化发酵培养基下,发酵乳杆菌JN-2的菌体生物量吸光光度值达到1.79。

外源信号分子AI-2对发酵乳杆菌TG4-1-1和乳酸片球菌11-3产胞外多糖的影响

研究群体感应信号分子AI-2对发酵乳杆菌TG4-1-1和乳酸片球菌11-3胞外多糖产量的影响,探讨信号分子AI-2对乳酸菌分泌胞外多糖的调控机制。采用苯酚-硫酸法和哈维氏弧菌BB170生物发光法测定菌株不同培养时间胞外多糖产量和AI-2活性,筛选添加最佳浓度的外源信号分子AI-2,测定菌株的生长量、胞外多糖产量、AI-2活性,扫描电镜观察菌体形态及冷冻干燥后多糖形态。结果表明:发酵乳杆菌TG4-1-1和乳酸片球菌11-3均在10 h时AI-2活性最强,22 h时胞外多糖产量最高,分别达到(195.863±1.643)mg/L和(125.179±1.458)mg/L。100μmol/L外源AI-2为菌株TG4-1-1和11-3的最佳添加浓度,而该浓度对两株菌各阶段生长量均无显著影响(P>0.05),对菌株TG4-1-1在16~22 h和菌株11-3在13~22 h的胞外多糖产量有显著促进作用(P<0.05)。同时,显著增强试验菌株在10 h时AI-2的活性(P<0.05)。添加100μmol/L外源AI-2培养13 h后菌体表面光滑,形状规则,形态饱满,其对胞外多糖形态无明显影响。以上结果说明一定浓度的外源AI-2可促进菌株TG4-1-1和11-3胞外多糖的产生,为Lux S/AI-2 QS系统调控胞外多糖研究提供参考。

群体感应抑制剂对发酵乳杆菌生物膜生成的影响

以课题组前期筛选出的2株高产信号分子AI-2的发酵乳杆菌2-1和211为研究对象,选择D-半乳糖、D-核糖和呋喃酮作为群体感应抑制剂,采用化学发光法和结晶紫染色法测定2株发酵乳杆菌的AI-2活性以及生物膜形成量。结果表明:一定浓度的3种抑制剂都可以抑制2株发酵乳杆菌信号分子AI-2的活性,其中200μmol/L D-核糖对菌株2-1 AI-2活性抑制效果最好,抑制率为19.65%,50μmol/L D-核糖对菌株211 AI-2的活性抑制效果最好,抑制率为28.57%;同时不同浓度的抑制剂对2株发酵乳杆菌的生物膜形成量都有一定的抑制作用,对其生长量的影响并不显著。扫描电镜结果显示添加D-核糖对2株发酵乳杆菌生物膜状态下的菌体形态虽无明显影响,但会降低细菌的黏附性。