食品微生物本科毕业论文实验的探索与实践——以干酪乳杆菌异源表达胆盐水解酶为例

毕业论文是本科教育教学过程中不可替代的重要环节之一,是检验学生综合素质的重要手段。以干酪乳杆菌异源表达胆盐水解酶为例,从论文选题、实验准备、实验研究和论文撰写等方面介绍上海理工大学食品微生物本科毕业论文实验的有关探索。学生通过综合运用所学理论知识和实验技能,能够顺利完成毕业论文实验,构建出具有工业应用潜力的耐胆盐干酪乳杆菌基因工程菌,达到本科毕业论文实践教学的目的。     

短乳杆菌DM9218核苷酸代谢过程中的蛋白组学分析

目的 探讨短乳杆菌DM9218在核苷酸代谢过程中的蛋白表达差异。方法 分别提取DM9218菌株与底物（肌苷+鸟苷）反应前后的菌体蛋白,利用蛋白双向凝胶电泳（2-DE）技术,找出该菌株与底物反应前后的差异蛋白质点,选取其中差异变化较大的蛋白点进一步做蛋白质谱分析。结果 2-DE分析显示两样品蛋白点主要分布在等电点4~9和分子量11~90 kD范围内,将所得的蛋白点结合其蛋白得率、浓度、储存蛋白含量进行比较,得到匹配的蛋白点数为732个。从中选取14个差异显著的蛋白点进行质谱分析,质谱结果显示所选取蛋白质点主要与物质代谢、能量转换及基因水平转录和翻译等生物学功能密切相关。结论 本研究为后期分析研究短乳杆菌DM9218在核苷酸代谢过程中蛋白的表达奠定了基础。     

短乳杆菌DM9218对高果糖饮食诱导的高尿酸血症的缓解作用及机制研究

目的 探讨短乳杆菌DM9218对高果糖饮食诱导的高尿酸血症的缓解作用及可能机制。方法 4~6周龄SPF级Balb/c雌鼠随机分为3组（每组15只）,分别为正常对照组（Control）、高果糖饮水组（HF）、高果糖饮水+益生菌干预组（Probiotic）。高果糖组和益生菌干预组每天给予15%（w/v）果糖水自由饮用;益生菌干预组在果糖饮用的同时每天以0.2 mL/只（1×109 CFU/kg）短乳杆菌DM9218灌胃,对照组和高果糖组予以0.2 mL/只的PBS灌胃处理。采用酶标仪比色法检测各组血清中血糖（Glu）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、血尿酸（UA）水平;ELISA法检测小鼠肝组织匀浆上清液中内毒素（LPS）、干扰素α（IFN-α）、肌苷（Inosine）水平及黄嘌呤氧化酶（XOD）浓度、活性;Q-PCR法检测XOD mRNA的表达变化。结果 HF组Glu、TG、TC、UA水平均明显高于Control组（P<0.05,P<0.05,P<0.05,P<0.01）,Probiotic组血清UA水平显著低于HF组（P<0.01）;HF组肝脏LPS、IFN-α、Inosine水平及XOD浓度、活性显著高于Control组（P均<0.01）,Probiotic组与HF组相比LPS、IFN-α、Inosine水平及XOD浓度、活性有明显下降趋势,差异具有统计学意义（P<0.05,P<0.01,P<0.01,P<0.05,P<0.05）;HF组XOD mRNA的相对表达量显著高于Control组（P<0.01）,Probiotic组与HF组相比有下降趋势,差异具有统计学意义（P<0.01）。结论 短乳杆菌DM9128一方面可以改善肠屏障功能降低LPS水平,从而缓解XOD的表达及活性;另一方面经由“肝‒肠循环”直接降解肌苷,从而影响血清UA的水平。     

植物乳杆菌JPP2胆盐水解酶相关基因克隆和表达

通过PCR方法从植物乳杆菌JPP2中扩增出胆盐水解酶(BSH)相关基因bsh3,利用中间克隆载体pMD19-T将其构建于表达载体pET-28b上,并转化入表达宿主菌E.coli BL21 (DE3),成功构建重组BSH的工程菌.核苷酸及推导的氨基酸序列分析表明,正确克隆出目的基因.诱导表达后,SDS-PAGE电泳结果显示出特异性蛋白质条带,其分子量约为38 kDa.此单克隆体系的构建为进一步研究BSH的功能奠定基础.     

产氨短杆菌与枯草杆菌发酵产肌苷比较试验

采用诱变得来的枯草杆菌GMI-741和产氨短杆菌GMA-2892在1.2L自控发酵罐上进行肌苷发酵试验,产氨短杆菌GMA-2802在种子培养基中培养15h后,菌浓度达1.0×1011个/ml,而同样条件下,枯草杆菌GMI-741菌浓度只有9.5×109个/ml.在1.2L自控发酵罐上发酵时,GMA-2802发酵周期54h,产肌苷达20.40g/L,发酵液主要原材料成本为441.1元/吨;GMI-741发酵周期60h,产肌苷达19.52g/L,发酵液主要原材料成本为559.1元/吨.     

短乳杆菌与植物乳杆菌的发酵特性

【背景】目前对于酸菜发酵的研究主要关注点是植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),有关短乳杆菌(Lactobacillus brevis)在酸菜方面的研究报道很少。【目的】为了挖掘短乳杆菌的发酵性能并开发酸菜发酵剂,将2株短乳杆菌分别与1株植物乳杆菌进行组合并发酵酸菜,分析短乳杆菌对酸菜发酵品质的影响。【方法】分别测定短乳杆菌与植物乳杆菌的单菌株生长产酸性能、耐酸性及亚硝酸盐降解力,并将两菌种组合后发酵酸菜,分析1-7d内酸度、乳酸菌活菌数、亚硝酸盐含量及酸菜质构特性的变化趋势。【结果】相较于短乳杆菌Lb-9-2,短乳杆菌Lb-5-3的生长和产酸速率较慢、酸耐受力较弱,但其亚硝酸盐降解力较强。两株短乳杆菌分别与植物乳杆菌Lp-9-1组合后产酸力显著增强,并在3 d时达到最低pH值(约3.10);植物乳杆菌Lp-9-1的添加使酸菜中总体乳酸菌生长延迟,在5 d时达到最高活菌数;组合菌种的样品中亚硝酸盐含量在1-7 d内变化较为平缓,前5天内两个组合之间差异不显著;接种乳酸菌会降低酸菜硬度和弹性,发酵3d时Lb-5-3/Lp-9-1组合的硬度最大,感官评价得分最高。【...     

产氨短杆菌GMA-1112利用味精母液发酵生产肌苷

通过亚硝基胍或60 Coγ辐照等选育一株产氨短杆菌GMA 1 1 1 2 (Ade +Gua +VB1 +8 AGr+SGr+6 MPr) ,能以味精母液代替传统肌苷发酵添加酵母粉作为有机营养物 ,进行肌苷发酵 ,平均产肌苷率 2 5.4 0 g/L。具有降低发酵成本、提高产肌苷率等优点。     

短乳杆菌葡萄糖异构酶固定化的研究

采用离子交换树脂ＤＥＡＥ纤维素对短乳杆菌葡萄糖异构酶进行固定化,并用固定化细胞使葡萄糖异构化为果糖,研究了制备固定化细胞最佳条件,而且与戊二醛交联法,海藻酸钙包埋法作了比较。还研究了固定化细胞的性质及连续转化的最佳条件,用ＤＥＡＥ纤维素固定化具有酶活力高,回收率高,机械强度好,成本低等优点。     

猪乳铁蛋白在4种重组乳杆菌中的表达及抑菌活性比较

为了获得优化的猪乳铁蛋白乳杆菌表达系统,并比较重组猪乳铁蛋白的抑菌活性,根据乳杆菌使用密码子的偏嗜性优化合成猪乳铁蛋白成熟肽编码序列,将其克隆到乳杆菌表达载体pPG612.1的XhoⅠ/BamHⅠ位点,获得了plf乳杆菌表达载体质粒pPG612.1-plf。将获得的重组质粒分别电转化入干酪乳杆菌ATCC393、戊糖乳杆菌KLDS1.0413、植物乳杆菌KLDS1.0344和副干酪乳杆菌KLDS1.0652细胞内,获得4种表达猪乳铁蛋白的重组乳杆菌。经木糖诱导,通过Western blotting和激光共聚焦检测重组猪乳铁蛋白的表达,用ELISA方法检测和比较4种重组菌上清中表达猪乳铁蛋白的量,并用琼脂孔穴扩散抑菌法检测4种重组乳杆菌表达乳铁蛋白的抑菌活性。结果表明,乳铁蛋白在4种重组乳杆菌中均得到正确表达,其产物分子量约73 kDa,重组干酪乳杆菌、重组戊糖乳杆菌、重组植物乳杆菌和重组副干酪乳杆菌的重组猪乳铁蛋白表达量分别为9.6μg/mL、10.8μg/mL、12.5μg/mL、9.9μg/mL。重组猪乳铁蛋白对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、巴氏杆菌和李氏杆菌均有一定的抑菌作用,对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强,且4种重组乳杆菌中重组植物乳杆菌表达产物的抑菌效果优于其他重组菌的表达产物。结果表明在4种乳杆菌中重组猪乳铁蛋白的最佳表达系统为植物乳杆菌,该结果为猪乳铁蛋白的乳杆菌表达系统进一步开发与应用奠定了基础。     

原生质体融合选育肌苷产生菌产氨短杆菌GMA—2802

以肌苷产生菌产氨短杆菌ＧＭＡ－２７２２（Ａｄｅ－、 Ｇｕａ－、ＶＢ１－、Ｒｉｆｒ）和 ＧＭＡ－２７７６（Ａｄｅ－、 Ｂｉｏｔｉｎ－、ＶＢ１－、Ｓｍｒ）为出发菌株,经原生质体融合,将目的标志加以组合,获得遗传性状稳定、摇瓶发酵６１ｈ,产肌苷２５．４ｇ／Ｌ的融合子 ＧＭＡ－２８０２（Ａｄｅ－、Ｇｕａ－、Ｂｉｏｔｉｎ－、ＶＢ１－、 Ｒｉｆｒ、Ｓｍｒ）。     

Very efficient extracellular production of cholera toxin B subunit using Bacillus brevis

Abstract We have constructed a very efficient synthesis and secretion system for cholera toxin B subunit (CTB) of Vibrio cholerae 569B using Bacillus brevis . The constructed expression-secretion vector has the multiple promoters and the signal peptide coding region of the mwp gene, a structural gene for one of the major cell wall proteins of B. brevis strain 47, directly followed by the gene encoding the mature CTB. A large amount of mature CTB (1.4 g per liter of culture) was secreted into the medium. It had the same amino terminal amino acid sequence as that of authentic CTB and was fully active in GM1 ganglioside binding assay.     

短乳杆菌2-34中瓜氨酸转运蛋白的鉴定

【背景】从黄酒发酵液中分离的短乳杆菌2-34具有重吸收瓜氨酸的能力,可用于降低黄酒中的瓜氨酸从而减少氨基甲酸乙酯的形成,然而瓜氨酸重吸收机制的不明确阻碍了该菌的合理利用。【目的】通过确定短乳杆菌2-34中的瓜氨酸转运蛋白编码基因,为其在黄酒中的利用提供理论依据。【方法】以pRSFDuet-1和pETDuet-1为表达载体,通过多顺反子串联表达系统及双质粒表达系统,在大肠杆菌C43(DE3)中表达短乳杆菌2-34精氨酸脱亚胺途径中瓜氨酸代谢相关蛋白:精氨酸降解酶ArcD和ADI、瓜氨酸降解酶OTC及膜蛋白DcuC和AO antiporter。【结果】重组表达大肠杆菌发酵过程中可利用精氨酸形成瓜氨酸,但表达了膜蛋白DcuC和AO antiporter的重组菌发酵液中瓜氨酸含量较低。【结论】短乳杆菌2-34中DcuC和AOantiporter均具有吸收瓜氨酸的功能,且DcuC活性更高。     

一株短乳杆菌所产细菌素的部分特性

为了研究分离自内蒙古传统发酵乳制品——\"焦克\"的短乳杆菌KLDS1.0373所产细菌素的部分生物学特性(抑菌谱,对酶、pH和温度的敏感性,作用方式)。短乳杆菌KLDS1.0373发酵液经硫酸铵沉淀和葡聚糖凝胶纯化后,测定其部分生物学特性,并采用Tricine-SDS-PAGE方法确定细菌素的分子量范围。结果表明:短乳杆菌KLDS1.0373所产细菌素的抑菌活性对热和pH不敏感,在100°C或121°C处理30 min后抑菌活力略有增强,可被多种蛋白酶失活,但对α-淀粉酶不敏感。该细菌素分子量约为3.8 kD,对多种革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用,作用方式为杀菌。     

短乳杆菌(Lactobacillus brevis)去除亚硝酸盐的研究

短乳杆菌有较强去除亚硝酸盐能力,亚硝酸盐含量在250mg／L以内,接种短乳杆菌48h亚硝酸盐全部去除。短乳杆菌处理亚硝酸盐主要处于亚硝酸还原酶还原亚硝酸盐阶段。短乳杆菌去除亚硝酸盐的最适pH值为5．0～6．0,最适温度为30℃;在其它条件不变的情况下,发酵初期(10～26h)亚硝酸盐去除量随接种量的增加而增加,最适接种量为5％。亚硝酸盐含量在200mg／L以内,短乳杆菌对亚硝酸盐的去除量与底物浓度有极显著的线性关系。     

Analysis of S-layer proteins of Lactobacillus brevis

Abstract The presence of S-layer proteins in Lactobacillus brevis was examined by SDS-PAGE analysis. Thirty six out of a total of 41 L. brevis strains possessed S-layer proteins of molecular masses ranging from 38 to 55 kDa. Western blot analysis using antisera raised against whole cells of S-layer protein-carrying strains demonstrated the heterogeneity of L. brevis S-layer proteins. No clear relationship was observed between the presence of S-layer proteins or their immunological characteristics and the physiological activity of L. brevis as a beer spoilage organism.     

Characterization of an extracellular factor that stimulates bile salt hydrolase activity in Lactobacillus sp. strain 100–100

Bile salt hydrolase activity in Lactobacillus sp. strain 100-100 is strictly intracellular. The strain produces an extracellular factor that stimulates the intracellular hydrolase activity. The factor is inducible by conjugated bile salts, has an apparent molecular mass over 12 kDa but less than 25 kDa, is stable in air, and resistant to pronase and heat. It is partially extractable into organic solvents and inactivated by a sulphydryl group inhibitor. We postulate that the factor functions by a novel mechanism to facilitate entry of conjugated bile salts into the bacterial cells.