幽门螺杆菌katA基因功能及其在耐受氧化损伤中的作用分析

【目的】过氧化氢酶(KatA)是幽门螺杆菌编码的重要毒力因子,在抵抗宿主免疫杀伤和疫苗研发等方面具有重要功能。为了鉴定幽门螺杆菌KatA的酶学特性,并分析其在幽门螺杆菌氧化耐受中的功能。【方法】首先,从幽门螺杆菌临床耐药菌株Hp_G272基因组中分离katA基因,并在大肠杆菌中克隆表达、分离纯化KatA^(G272)蛋白;然后,利用CAT检测试剂盒体外分析KatA^(G272)的过氧化氢酶活性;其次,利用同源重组技术构建katA基因工程菌株,包括敲除菌株和回补菌株;最后,通过比较野生菌株与工程菌株生长表型差异、分解过氧化氢能力差异及耐受过氧化氢能力差异,阐述katA基因的功能及其在幽门螺杆菌耐受氧化损伤中的作用。【结果】在大肠杆菌中成功克隆表达并分离纯化KatA^(G272),体外酶学分析表明,KatA^(G272)是一类嗜酸性过氧化氢酶,基因敲除分析表明,敲除该基因幽门螺杆菌丧失分解和耐受过氧化氢的能力,而回补该基因幽门螺杆菌回复分解和耐受过氧化氢的能力。【结论】katA基因是幽门螺杆菌分解和耐受过氧化氢的唯一功能基因,在幽门螺杆菌氧化耐受中具有重要功能。

乳酸菌抗氧化特性及其katA基因分析

为了分析乳杆菌的抗氧化特性及其与katA基因的关系,以自然发酵肉制品中筛选的6株乳杆菌为研究对象,通过对1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)、羟(·OH)、超氧阴离子(O_(2)^(-)·)自由基清除率、H_(2)O_(2)耐受性以及katA基因的表达进行评价。结果表明:试验菌株清除·OH自由基的活性物质主要是菌体细胞及胞内物质,而清除DPPH和O_(2)^(-)·自由基主要是乳酸菌的代谢产物;TR1-1-3对3种自由基的清除能力都比较强,而菌株X31对·OH和O_(2)^(-)·的清除率最低,且与TR1-1-3差异显著(P<0.05);除菌株X31外,其它试验菌株在H_(2)O_(2)浓度0~1.0 mmol/L范围,对H_(2)O_(2)均有一定的耐受能力,且在12~48 h培养时间内,随着培养时间的延长,耐受性逐渐增强。对自由基清除率和H_(2)O_(2)耐受能力弱的菌株X31的katA基因的特异性PCR检测结果为阴性,而其它菌株均为阳性。本研究发现乳酸菌抗氧化能力具有菌株特异性,通过分析乳酸菌对O_(2)^(-)·、·OH、DPPH自由基的清除率以及对H_(2)O_(2)耐受性的表观数据,结合katA基因表达情况,可以作为乳酸菌抗氧化能力强弱判定的检测方法。研究结果可为优质菌种资源的开发应用提供技术支持。

清酒乳杆菌对新疆酸驼乳发酵特性的影响

关于新疆酸驼乳研究已经表明,清酒乳杆菌存在于自然发酵酸驼乳中,但清酒乳杆菌的存在是否对酸驼乳发酵产生正面影响还未清楚。为此,本实验首先建立一种基于特有菌落形态与katA基因相结合的清酒乳杆菌检测方法,从而跟踪驼乳的发酵过程,用不含清酒乳杆菌酸驼乳和含有清酒乳杆菌的酸驼乳作为自然发酵剂分别接种新鲜消毒驼乳,结果表明,接种含有清酒乳杆菌的酸驼乳的新鲜驼乳其黏度随着时间延长而逐渐下降;相反接种不含清酒乳杆菌酸驼乳的新鲜消毒驼乳,其黏度随着时间延长而增高。进一步用分离自酸驼乳的清酒乳杆菌与6株其他乳酸菌分别接种新鲜消毒驼乳,结果表明:接种清酒乳杆菌的驼乳黏度均有下降;相反接种其他乳酸菌的驼乳黏度均有不同程度的增加。这一结果初步揭示了在低黏、奶香型传统驼乳发酵中清酒乳杆菌起重要作用。