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干酪乳桿菌產細菌素深入研究|微生態前沿

2018-4-19 21:45| 查看: 9235| 評論: 25|原作者: 云中跑步

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筆者對干酪乳桿菌所產的細菌素分別進行抑菌活性、熱敏感性、pH范圍、蛋白酶敏感性、表面活性劑分析。首先排除過氧化氫、有機酸的干擾,采用牛津杯雙層平板法,檢測無細胞發酵上清液的抑菌活性。細菌素對金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、單核增生李斯特菌具有明顯的抑制作用;在pH 3.0-5.5穩定性較好;具有良好的熱穩定性;經胰蛋白酶、胃蛋白酶處理后細菌素失活,表明抑菌成分為蛋白類物質;加入EDTA,抑菌活性明顯增強。干酪乳桿菌所產細菌素是具有良好的熱、酸穩定性和較廣抗菌譜的蛋白類物質,可為其在畜牧業益生菌領域的進一步應用提供科學依據

1 細菌素的抑菌活性分析
由圖1可知,干酪乳桿菌產生的細菌素對金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、單核增生李斯特菌4種致病菌均有明顯的抑制作用,并且對革蘭氏陽性菌生長的抑制作用明顯大于對革蘭氏陰性菌的抑菌效果,對金黃色葡萄球菌的抑菌效果最明顯,抑菌圈直徑可達到18.0 mm左右,對單核增生李斯特菌抑菌圈直徑為17.6mm,對革蘭氏陰性菌沙門氏菌、大腸桿菌的抑菌圈直徑分別為16.0、15.5 mm。以上抑菌效果表明,干酪乳桿菌所產的細菌素可以抑制部分革蘭氏陽性、陰性菌的生長,是一種廣譜型抑菌物質。
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2 pH 對抑菌活性的影響
由表1可知,干酪乳桿菌所產的細菌素在pH為3.0-5.5有明顯的抑菌效果,當pH = 4.0時抑菌效果最明顯,可推測其為最適pH,當pH>4.0 時,隨著pH的增加抑菌圈直徑逐漸減小,抑菌活性降低,當pH=6.0時,細菌素的抑菌效果消失。由此可見,干酪乳桿菌所產細菌素在酸性條件下保持穩定狀態,且具有較高的抑菌活性,這與許多乳酸菌細菌素特性相似。
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3 溫度對抑菌活性的影響
經不同溫度處理無細胞發酵上清液20min后,如圖2所示,隨溫度的升高,抑菌活性呈逐漸下降的趨勢,這可能是高溫影響細菌素的分子結構,從而使細菌素抑菌活性降低。在37-100℃范圍內,抑菌圈直徑均能達到15.00 mm以上,保持很高的抑菌活性,但是經121℃處理后,抑菌圈直徑明顯小于以上不同溫度處理的結果,
抑菌效果降低,但仍保持80%的抑菌活性。由此可見,干酪乳桿菌所產細菌素具有良好的熱穩定性。
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4 蛋白酶對抑菌活性的影響
通常細菌素由于自身的蛋白質特性對一些蛋白酶敏感,如胰蛋白酶、胃蛋白酶等,在部分蛋白酶作用后,抑菌活性降低或完全失去活性。由表2可知,經胰蛋白酶和胃蛋白酶處理后該細菌素抑菌活性分別降低了34.0%、33.0%,失去抑菌活性,經木瓜蛋白酶和蛋白酶K處理后該細菌素的抑菌效果無明顯影響,經α-淀粉酶處理后抑菌活性下降16.0%,說明該細菌素是一種蛋白類物質,對胰蛋白酶和胃蛋白酶敏感,作為食品防腐劑可被人體降解,不會引起不良反應。
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5 表面活性劑對抑菌活性的影響
由表3可知,經吐溫-20、吐溫-80、尿素和Triton X-100處理后,對金黃色葡萄球菌和沙門氏菌抑制作用無顯著性變化( P>0.05) ,但是加入SDS作用后,抑菌活性增強,這可能是因為SDS 與蛋白結構中的內部疏水區作用使得蛋白結構打開。EDTA本身對金黃色葡萄球菌、沙門氏菌有一定的抑菌作用,因此無細胞發酵上清液與抗菌物質同時作用時抑菌效果明顯,說明EDTA可以增強細菌素的抑菌活性。
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小結
該研究分析干酪乳桿菌所產的細菌素不僅對革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌、單核增生李斯特菌具有抑制作用,對革蘭氏陰性菌大腸桿菌、沙門氏菌也具有抑制效果,因大部分乳酸菌的抑菌譜都較窄,只對革蘭氏陽性菌具有抑菌性,對革蘭氏陰性菌有抑菌性質的很少。現階段廣譜性細菌素的開發成為乳酸菌細菌素研究的熱點之一,因此該干酪乳桿菌及其代謝產物細菌素作為一種高效廣譜的畜牧業益生菌及其制品將具有廣泛的應用前景。
參考文獻
[1]余輝,高學軍等.干酪乳桿菌產細菌素的生物學特性分析[J].安徽農業科學, 2014,42( 32):11542-11543,11570.
[2] TODOROV S D,PREVOST H,LEBOIS M,et al.Bacteriocinogenic Lactobacillus
plantarum ST16Pa isolated from papaya (Carica papaya)-From isolation to application: Characterization of a bacteriocin[J].World J Microbiol Biotechnol,2012,48(3):973-984.
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引用 wy-heswof 2018-4-20 08:19
現階段廣譜性細菌素的開發成為乳酸菌細菌素研究的熱點之一,因此該干酪乳桿菌及其代謝產物細菌素作為一種高效廣譜的畜牧業益生菌及其制品將具有廣泛的應用前景。
引用 小夜喵喵 2018-5-4 10:42
理清乳酸菌與腸道菌群的互作關系是益生菌科研領域的關鍵基礎。

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