《乳桿菌素LB-B1抑菌機理及其結構基因鑑定的研究》是依託中國農業大學，由張列兵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：乳桿菌素LB-B1抑菌機理及其結構基因鑑定的研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：張列兵
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前，細菌素作為一種安全高效的天然生物防腐劑，在乳肉等食品保藏中的套用受到了極大的關注。國內對於細菌素的研究主要集中在細菌素的篩選、生化性質分析，而對細菌素抑菌機制及生物合成途徑的研究尚未見報導。本項目擬以分離自新疆酸馬奶中乳桿菌所產的耐酸耐鹼乳桿菌素LB-B1為研究對象，對其理化特性（包括酶、酸鹼、熱的穩定性及抑菌譜）、分子量及其N端的胺基酸序列進行分析；並從形態、生理生化、亞細胞結構變化的角度研究其抑制單核細胞增生李斯特氏菌的作用機制；進而通過分子生物學方法對該細菌素基因簇進行遺傳定位並預測結構基因，利用同源重組單交換定點突變並結合超量表達互補實驗確定此細菌素的結構基因。本研究將為闡明具有自主智慧財產權的乳桿菌素LB-B1的生物合成途徑奠定理論基礎，且為其在乳、肉等食品中的套用提供科學依據。
結題摘要
隨著生活水平的提高，食品防腐劑的安全性問題日益受到人們的關注。乳酸菌細菌素是一種天然的食品防腐劑，因具有高效、無毒、無殘留、無抗藥性等優點而受到了極大的重視。本論文對從新疆酸馬奶中篩選的植物乳桿菌LB-B1所產的細菌素進行系統研究，實驗結果為該細菌素在食品中的套用提供理論依據，研究內容如下：（1）新疆酸馬奶中產細菌素菌株的篩選和鑑定：從新疆地區收集的10份酸馬奶中分離出64株乳酸菌，其中一株乳桿菌對單核細胞增生李斯特氏菌54002具有較強的抑 菌活性。經排除有機酸、過氧化氫等干擾後，確定該抑菌物質為細菌素。菌株經16S rRNA分子水平鑑定為植物乳桿菌，命名為植物乳桿菌LB-B1。 （2）確定植物乳桿菌LB-B1產細菌素的最佳培養條件為：37℃靜置培養14h，培養基初始pH值為7。培養基成分為：葡萄糖30g/L、胰蛋白腖10g/L、牛肉膏10g/L、酵母粉5g/L、無水乙酸鈉5g/L、檸檬酸銨2g/L、磷酸氫二鉀2g/L、硫酸鎂0.58g/L、硫酸錳0.25g/L、吐溫-80 4mL/L。最佳化後，植物乳桿菌素LB-B1產量達10240AU/ml，提高了3倍。 （3）植物乳桿菌素LB-B1理化性質確定：植物乳桿菌素LB-B1具有良好的酸鹼穩定性（pH2~10）和熱穩定性（121℃，15min）。以單增李斯特菌54002為指示菌，測得該細菌素的作用方式為殺死細菌但不裂解細胞。該細菌素抑菌譜較廣且對敏感菌株和拮抗菌株都有吸附性。利用透析實驗結合Tricine-SDS-PAGE分析測得植物乳桿菌素LB-B1的分子量在3.5~6.2kDa之間。 （4）植物乳桿菌素LB-B1的基因簇結構分析：根據目前發表的植物乳桿菌素的基因簇序列，設計7對保守引物。以植物乳桿菌LB-B1基因組為模板，利用PCR技術進行擴增。結果表明：植物乳桿菌素LB-B1的基因簇與片球菌素PA-1/AcH的同源性達到99%。並進一步對植物乳桿菌LB-B1中的質粒進行了鑑定。 （5）敏感菌株植物乳桿菌WQ0815中ElltMan的IID功能鑑定：採用同源重組技術，將對植物乳桿菌素LB-B1敏感的植物乳桿菌WQ0815中的IID進行突變，突變株對植物乳桿菌素LB-B1產生抗性，說明敏感菌株中ElltMan的IID是植物乳桿菌素LB-B1發揮抑菌作用時的結合位點。
