植物乳杆菌素L-1对冷却肉的防腐保鲜效果研究

本实验研究了植物乳杆菌素L-1对冷却肉的防腐保鲜效果。实验中对冷却肉的微生物、感官品质和理化指标三方面进行了检测。结果显示,效价320AU/ml组效果与Nisin相近,效价640AU/ml组的效果优于Nisin,通过对照,效价640AU/ml的植物乳杆菌素L-1处理组可将冷却肉的保质期从3d延长至12d。植物乳杆菌素L-1对冷却肉中主要污染菌——假单胞菌和潜在致病菌——单增李斯特菌有较好的抑制效果。植物乳杆菌素L-1作为冷却肉的生物防腐剂,具有广阔的应用前景。

植物乳杆菌LPL-1产细菌素发酵培养基优化

乳酸细菌素是细胞在转录翻译过程中通过核糖体机制合成,并分泌到菌体体外的一类具有抑菌活性的蛋白质,细菌素具有无抗药性、无毒副作用及易被人体降解的特点,因此是一种天然的食品防腐保鲜剂。为了提高植物乳杆菌LPL-1所产细菌素的产量,以单增李斯特菌为指示菌,相对抑菌效价为效应值,通过响应面法对发酵培养基组成进行优化,确定了最优培养基组成。利用单因素试验与Plackett-Burman试验,确定了主要影响因素为葡萄糖质量分数、胰蛋白胨质量分数与吐温-80体积比,最陡爬坡试验与Box-Behnken响应面试验确定了最优培养基组成为:葡萄糖质量分数2.08%、酵母粉质量分数0.51%、胰蛋白胨质量分数1.02%、牛肉膏质量分数1%、吐温-80体积比1.02 mL/L、磷酸氢二钾质量浓度3 g/L、乙酸钠质量分数0.5%、硫酸镁质量浓度0.2 g/L、硫酸锰质量浓度0.3g/L、柠檬酸氢二铵质量浓度2 g/L、蒸馏水体积1 L。在此条件下细菌素效价(752.11 AU/mL)比优化前(286.67AU/mL)提高了1.62倍。因此,发酵培养基的优化为菌种与细菌素的产业化应用奠定了基础。

响应面法优化植物乳杆菌LPL-1产细菌素发酵条件及细菌素理化性质分析

为提高新型植物乳杆菌LPL-1所产细菌素(植物乳杆菌素LPL-1)的产量,以单核细胞性李斯特菌为指示菌,相对抑菌效价为响应值,通过响应面法对发酵条件进行优化,确定了最优发酵条件。利用单因素试验与Plackett-Burman试验,确定主要影响因素为温度、发酵时间与初始pH值,通过最陡爬坡试验与Box-Behnken响应面试验,确定最优发酵条件为发酵温度31℃、培养基初始pH 6.40、发酵时间32 h、接种量0.5%、装液量60%,在此条件下细菌素效价(674.29 AU/mL)比优化前(292.02 AU/mL)提高了1.31倍。通过对细菌素理化性质的分析,证明了细菌素具有热稳定性(100℃,30 min)、酸碱稳定性(pH 2～10)、蛋白酶敏感性与抑菌性,同时利用二硫键变性剂对细菌素结构中的二硫键进行变性处理,证明二硫键对其抑菌特性的重要性。因此,通过细菌素发酵条件的优化与理化性质的分析,为菌种与细菌素的产业化生产与应用提供了理论支持。

植物乳杆菌素LPL-1的异源表达及理化性质分析

为在大肠杆菌中可溶表达具有生物活性的Ⅱa类细菌素,以植物乳杆菌素LPL-1为研究对象,将植物乳杆菌素LPL-1的表达基因克隆至阿拉伯糖启动子下,C-端与His-tag序列融合表达,以单核细胞性李斯特菌ATCC 54002为指示菌,鉴定重组细菌素的活性。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术对大肠杆菌BW25331基因组进行编辑,突变过氧化物酶基因(ahpC),敲除硫氧还蛋白还原酶(trxB)和谷胱甘肽还原酶(gor)基因,成功构建了适宜IIa类细菌素表达的细胞工厂E. coil(ΔtrxB+Δgor+ahpC^(M))。表达产物经亲和层析纯化后,对其理化性质进行分析,证明重组细菌素具有热稳定性(60~100℃)、酸碱稳定性(pH 2~11)、表面活性剂稳定性。本研究实现了植物乳杆菌素LPL-1在大肠杆菌中的活性表达,重组表达的细菌素具有稳定的理化性质,在食品行业具有广泛的应用潜力。

植物乳杆菌素BM-1对大肠杆菌抑菌活性的研究

【目的】探究植物乳杆菌素BM-1对大肠杆菌的抑菌活性。【方法】通过管碟法检测植物乳杆菌素BM-1对12株大肠杆菌的抑菌活性,选取不同敏感型大肠杆菌5株,对大肠杆菌生长曲线、活菌数、生物膜的形成进行测定,并采用实时荧光定量PCR方法测定大肠杆菌中细菌素受体基因的表达。【结果】生长曲线、活菌数、生物膜的形成试验结果显示,大肠杆菌CGMCC1.8723对植物乳杆菌素BM-1敏感性最强;实时荧光定量PCR显示植物乳杆菌素BM-1显著影响大肠杆菌甘露糖磷酸转移酶系统编码基因的表达。【结论】植物乳杆菌素BM-1对大肠杆菌表现出不同水平的抑菌活性。

BasS/BasR双组分系统调控大肠杆菌对植物乳杆菌素BM-1敏感性研究

[目的]探究BasS/BasR双组分系统调控大肠杆菌对植物乳杆菌素BM-1敏感性的影响。[方法]通过免疫共沉淀技术筛选大肠杆菌中与植物乳杆菌素BM-1相互作用的互作蛋白;测定植物乳杆菌素BM-1处理下互作蛋白基因突变大肠杆菌的活菌数和电导率变化,分析其对植物乳杆菌素BM-1敏感性变化;并采用实时荧光定量PCR方法测定基因突变体大肠杆菌细胞膜上相关基因表达情况。[结果]筛选并鉴定出大肠杆菌中与植物乳杆菌素BM-1互作的蛋白为BasR蛋白,分别敲除basr基因和BasS/BasR双组分系统相关的bass基因后的大肠杆菌对植物乳杆菌素BM-1敏感性上升,但电导率无显著变化;实时荧光定量PCR显示BasS/BasR双组分系统缺失显著降低大肠杆菌中与细胞膜相关的基因dgka、mlaf、eco的转录水平。[结论]大肠杆菌BasS/BasR双组分系统缺失提高大肠杆菌对植物乳杆菌素BM-1敏感性,其机制可能是下调菌体细胞膜相关基因表达、降低细胞膜稳定性。

植物乳杆菌素BM-1单克隆抗体的制备

【目的】制备植物乳杆菌素BM-1单克隆抗体。【方法】合成植物乳杆菌素BM-1蛋白并制备偶联抗原,免疫BALB/c小鼠,采用细胞融合技术制备杂交瘤细胞,并筛选阳性杂交瘤细胞。筛选得到阳性杂交瘤细胞后,进行小鼠腹水制备,并纯化植物乳杆菌素BM-1单克隆抗体。【结果】植物乳杆菌素BM-1人工抗原免疫小鼠后,通过细胞融合筛选得到2株能稳定分泌植物乳杆菌素BM-1单克隆抗体的杂交瘤细胞,分别命名E5、E9,免疫球蛋白亚型均为IgM类。杂交瘤细胞E5诱发小鼠腹水后,经酶联免疫吸附试验检测腹水滴度为1∶212600。纯化植物乳杆菌素BM-1单克隆抗体为13.2 mg/mL,抗体纯度达到92%。经蛋白电泳检测纯化植物乳杆菌素BM-1单克隆抗体完整性好。【结论】制备得到高活性、高纯度的植物乳杆菌素BM-1单克隆抗体。

植物乳杆菌IID基因突变株的构建及对IIa类细菌素敏感性分析

采用同源重组技术,对IIa类植物乳杆菌素LB-B1敏感的植物乳杆菌WQ0815中甘露糖磷酸转移酶系统(ElltMan)中的IID组分进行突变,利用牛津杯法分析了植物乳杆菌WQ0815 IID组分突变前后对植物乳杆菌素LB-B1的敏感性变化。结果表明,突变株对植物乳杆菌素LB-B1产生抗性,说明敏感菌株中ElltMan的IID组分是植物乳杆菌素LB-B1发挥抑菌作用时的结合位点。

乳酸菌素复合抗菌膜的制备及其在冷鲜猪肉保鲜中的应用

【目的】制备含有Nisin和植物乳杆菌素BM-1复合抗菌剂的包装薄膜,并观察其包装冷鲜猪肉在4℃条件下的品质变化。【方法】通过薄膜载体材料壳聚糖和羟丙甲基纤维素(HPMC)分别将乳酸菌素Nisin或乳酸菌素Nisin-植物乳杆菌素BM-1复合抗菌剂涂布至PE/PVDC/RCCP(PPR)塑料膜上,制备抗菌薄膜。利用该抗菌薄膜包装冷鲜猪肉,置于4℃条件贮藏,观察不同抗菌薄膜对冷鲜猪肉菌落总数(需氧菌和厌氧菌)、pH值和挥发性盐基氮值(TVB-N)的变化。【结果】冷鲜猪肉贮藏过程中,Nisin-BM-1-PPR复合型抗菌薄膜可抑制冷鲜猪肉中的菌落总数增长、维持pH稳定和降低TVB-N值升高。【结论】Nisin-BM-1-PPR复合型抗菌薄膜对冷鲜猪肉的保鲜作用至少8d以上,而Nisin-PPR抗菌薄膜只能作用4d。