基因组改组提高干酪乳杆菌耐酸性生产L-乳酸

首先采用紫外线与亚硝基胍两种传统微生物诱变方法对干酪乳杆菌进行诱变,经低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶试验获得了5株耐酸性提高的突变菌株.以获得的突变菌株为出发菌株,应用灭活双亲原生质体融合后致死损伤得到互补获得活性融合子的方法,对其进行基因组改组,经过低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶筛选,获得4株可以在pH3.8平板上旺盛生长且产酸量较高的改组菌株.将改组菌株与原始菌株分别于pH 3.8和3.4的YE液体培养基中培养,改组菌株能够在原始菌株无法生存的pH条件(pH 3.4)下生长.在pH 3.8的条件下,对改组菌株与原始菌株的发酵特征进行比较,37℃发酵48小时后,改组菌株产酸量为原始菌株的2.4倍,表明基因组改组技术能有效提高多基因调控表型的进化.     

副干酪乳杆菌的应用研究进展

副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)属于乳杆菌属中的干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)群。本文简单介绍了副干酪乳杆菌的分布、分类学地位及其主要鉴定手段,综述了该菌种及其细菌素和质粒在L-乳酸的工业生产、食品发酵及防腐、医疗保健、废料的循环利用和科学研究等方面的应用。     

环丙沙星预先处理牙鲆消化道对干酪乳杆菌定植的影响

利用1株干酪乳杆菌,通过实验研究用环丙沙星预先处理牙鲆消化道后乳杆菌的定植和演替规律。在投喂含有1.2×10^9CFU/g乳杆菌的饲料5 d后,消化道定植的乳杆菌超过106CFU/g,其后维持在10^6～10^8CFU/g动态平衡中。同时随着乳杆菌的投喂,不经环丙沙星预先处理牙鲆消化道的正常组,鱼消化道的弧菌数从10^7～8CFU/g降低到10^6CFU/g左右;而经环丙沙星预先处理牙鲆消化道的药饵组,鱼胃、小肠和盲囊的弧菌数则是先增加,然后显著下降。停喂乳杆菌7 d后,2个实验组鱼消化道的乳杆菌均从10^5～6CFU/g下降到10^4CFU/g,干酪乳杆菌正常组鱼盲囊中弧菌从10^5CFU/g回升到10^6CFU/g,胃和小肠中弧菌数量基本不变。干酪乳杆菌药饵组则有所不同：除胃中弧菌数量则基本不变外,盲囊和小肠中弧菌数量继续下降,其原因有待进一步研究。实验结果表明,干酪乳杆菌能在牙鲆消化道内定植,而用预先处理牙鲆消化道后,更有利于乳杆菌的定植;乳杆菌的投喂和定植,使牙鲆消化道中的弧菌数量明显下降。     

盐度胁迫对鲻鱼幼鱼鳃丝Na+/K+-ATP酶活力 和体含水量的影响

研究了环境盐度急性胁迫对鲻鱼幼鱼(Mugil cephalus)鳃丝Na+/K+-ATPase(NKA)活性及体内含水量的影响.结果表明,将幼鱼从S33(盐度33)的对照组中直接转移至S0(盐度0)、S10(盐度10)、S20(盐度20)、S33和S40(盐度40)的水体中,随盐度降低各盐度处理的死亡率迅速升高.各处理...     

干酪乳杆菌对虫草素的生物转化研究

探讨干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)对虫草素的生物转化。采用L.casei与虫草素共培养的方法,以虫草素水溶液为底物,接入L.casei活菌体进行厌氧培养,培养液经高效液相色谱(HPLC)和液质联谱(LC/MS)检测后有新产物生成,标记为CA。产物CA由制备液相分离、纯化后经核磁共振波谱(NMR)检测,被确定为3′-脱氧肌苷(3′-Deoxyinosine)。结果表明,L.casei能够对虫草素进行生物转化,可将虫草素C-6位的氨基水解为羟基,生成3′-脱氧肌苷,并在培养72 h时使虫草素转化率达91.2%。     

Viili乳制品中干酪乳杆菌的分离鉴定

从引进Viili乳制品中筛选、鉴定出3种优良乳酸菌。采用平板分离法从Viili乳制品中分离3株乳酸菌,通过表型1、6S rRNA的PCR扩增、克隆、测序鉴定。3株乳酸菌的表型鉴定结果符合伯杰细菌鉴定手册中乳杆菌属的干酪乳杆菌,16S rRNA序列同源性分析结果表明3株分离菌与干酪乳杆菌的同源性分别为99.93%、100.00%9、9.78%,从Viili乳制品分离到3株干酪乳杆菌。     

基于蛋白表达分析的干酪乳杆菌ATCC393交互胁迫保护机制

为考察干酪乳杆菌典型株ATCC393在交互胁迫环境下的生理应答机制,应用二维电泳和iTRAQ技术在蛋白水平上比较了交互胁迫前后干酪乳杆菌蛋白质组的变化情况。在对不同处理条件下细胞全蛋白的二维电泳分析中发现,干酪乳杆菌的主要蛋白分布在等电点pI4～7的范围,经酸预适应处理后细胞的蛋白表达产生了较大的变化。通过iTRAQ技术对细胞在酸适应前后以及相应致死条件下蛋白表达的定性及相对定量分析得知,酸诱导所产生的热胁迫应激蛋白（dnaK,dnaJ等）、氧胁迫应激蛋白（mutS,YeaO）以及与代谢相关的酶类上调可能是提高细胞对交互胁迫耐受能力的主要原因,而酸适应后GTP环化水解酶I和GMP合成酶的高表达可能与这一过程的诱导有关。上述研究结果为提高工业生产菌株在发酵生产及加工过程中对外界不利环境的抵御能力,进而通过调控与微生物生理应答机制密切相关的功能元器件实现生产菌株的性能强化提供了重要的生物信息和可借鉴的研究思路。     

干酪乳杆菌L-乳酸脱氢酶在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质

L-乳酸脱氢酶(L-lactate dehydrogenase,L-LDH)是发酵生产L-乳酸中催化丙酮酸转化成L-乳酸的关键酶。以干酪乳杆菌G-02(Lactobacillus casei G-02)基因组DNA为模板,克隆得到L-LDH基因(ldhL),经序列分析后将其连接到表达载体pET-28a(+)上,构建成重组质粒pET-ldhL转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,实现ldhL基因的表达。30°C加入IPTG诱导表达后,经镍柱亲和层析纯化的重组蛋白样品通过SDS-PAGE分析,约在40 kD处出现显著的特异性条带。对表达的L-LDH生物学特异性研究显示:重组L-LDH的比酶活为1 722 U/mg,最适反应温度为40°C-45°C;果糖-1,6-二磷酸(FBP)为别构激活剂,使最适pH向中性方向偏移(pH为6.6-6.8),Mn2+可拓宽最适酶活pH范围;Mn2+、Ca2+和Mg2+对L-LDH有激活作用,而Zn2+对L-LDH有抑制作用。     

温度和渗透应激对植物乳杆菌稳定性的影响

在植物乳杆菌对数期后期,高温（43—47℃）、低温（15—25℃）及10-30g/L NaCl等应激处理60min均可使植物乳杆菌耐热性和耐酸性得到较大的提高。其中,尤以高温应激45℃应激处理效果最好,细胞耐热残存率和耐酸残存率较对照分别提高124％和56．8％。     

营养因子对干酪乳杆菌LC2W胞外多糖合成的影响

针对影响干酪乳杆菌LC2W产胞外多糖的主要营养因子:葡萄糖、酪蛋白胨和酵母提取物进行了单因素及正交试验,确定了合成胞外多糖的最适组成为葡萄糖60 g/L,酪蛋白胨16 g/L ,酵母提取物10 g/L,其中酪蛋白胨影响差异极显著.验证试验表明,以优化后的培养基进行发酵试验,37 ℃培养24 h,所得胞外多糖量为120.37 mg/L,较原来提高67.97 %.     

质膜H+-ATPase与环境胁迫

植物根系质膜H -ATPase在调节细胞内pH值,促进养分吸收、同化物运输等方面具有重要作用。对质膜H -ATPase的结构、功能和分子机制进行综述,并讨论了质膜H -ATPase在信号传递过程及植物适应环境胁迫中的作用,最后就植物质膜H -ATPase的研究及应用提出几点看法。     

Malolactic fermentation in chardonnay wine by immobilised Lactobacillus casei cells

The kinetics of malolactic fermentation in Chardonnay wine by immobilised Lactobacillus casei cells has been studied. Calcium pectate gel and chemically modified chitosan beads were used as supports for immobilisation. Repeated batch fermentations were carried out with different wine samples, some of which were treated with sulfur dioxide (free 19–25 mg/litre and total 80–88 mg/litre), in shake flask at 36, 25 and 20°C without any loss of activity. The degradation of malic acid obtained using immobilised cells was twice as high as that obtained with free cells. At an initial pH 3·2, decrease of malic acid of about 30% was observed at 25°C in one hour using L. casei cells immobilised either in pectate gel or on chitosan. Among the physico-chemical parameters studied, temperature was the main factor affecting metabolism of the organic acids as well as the rate of the malolactic fermentation. Operational stability of calcium pectate gel beads and chemically modified chitosan beads was 6 months after eight fermentations and 2 months after five fermentations, respectively, which proved the possibility of industrial application of the chosen supports in wine making.     

低H~+_-ATPase活性植物乳杆菌突变菌筛选及基因表达的相对定量分析

【目的】筛选H~+_-ATPase活性降低的植物乳杆菌突变菌,比较其与亲本菌基因表达水平的差异,进一步探索H~+_-ATPase的调控机制。【方法】利用硫酸新霉素诱变、筛选突变菌,并对亲本菌(ZUST)和突变菌(ZUST-1、ZUST-2)进行生长、产酸能力及H~+_-ATPase活性的测定。分别提取亲本菌和突变菌的基因组DNA,扩增H~+_-ATPase全部编码基因并测序。通过荧光定量PCR对H~+_-ATPase全部编码基因进行相对定量分析。【结果】突变菌的生长和产酸能力均低于亲本菌,突变菌ZUST-1和ZUST-2的H~+_-ATPase活性比亲本菌分别降低了10.1%和28.8%。突变菌ZUST-1和ZUST-2的atp A基因均有22个位点发生突变,而ZUST-2的atp C基因有6个位点发生突变。突变菌ZUST-1和ZUST-2的atp A在对数期基因表达水平分别比亲本菌ZUST下调了41.1%和35.7%,在稳定期分别下调了43.6%和14.2%;ZUST-1的atp C基因在对数期的表达水平比ZUST略高,在稳定期比ZUST上调了30%,而ZUST-2的atp C基因未表达。【结论】突变菌H~+_-ATPase活性减弱会导致其全部编码基因在稳定期表达水平上调(除ZUST-2的atp C不表达外),而且atp A和atp C基因突变导致的基因表达水平的差异是影响H~+_-ATPase活性的主要因素,此研究结果为进一步研究植物乳杆菌中H~+_-ATPase的调控机制奠定了基础。     

猪细小病毒VP2蛋白在干酪乳杆菌表面的表达

将编码猪细小病毒主要免疫保护性抗原VP2基因插入干酪乳杆菌细胞表面表达载体pPG中,构建了重组表达载体pPG-VP2,将其电转化干酪乳杆菌Lactobacillus casei 393,获得了表达猪细小病毒VP2蛋白的重组干酪乳杆菌系统,经2%乳糖在MRS培养基中的诱导表达,SDS-PAGE检测表明,有约74kD蛋白得到了表达,表达蛋白的大小与理论值相符。Western-blot结果分析表明,表达的蛋白可被鼠源PPV抗血清所识别,间接免疫荧光实验结果表明,所表达的蛋白能够在干酪乳杆菌菌体表面检测到。     

干酪乳杆菌arat基因的敲除及其对苯乳酸合成代谢的影响

苯乳酸（PLA）作为一种新型的广谱抑菌物质,在食品行业具有巨大的发展潜力,作为乳酸菌的天然代谢产物之一,对其代谢机理的研究具有非常重要的意义。通过CRISPR/Cas9基因编辑系统对一株干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）1.8727的芳香族氨基转移酶基因arat进行敲除,得到一株arat缺失菌株（L. casei）1.8727Δarat。通过HPLC方法分析其代谢产物,发现发酵72 h时,PLA产量比出发菌株提高约66.7%,而苯丙氨酸（Phe）比出发菌株提高约57.8%。首次在L. casei 1.8727中成功应用基因编辑手段敲除了arat基因,研究表明该菌株具有自身合成代谢Phe的能力,arat作为PLA代谢途径的关键酶基因,其缺失并未使PLA产量下调,而是促进了PLA与Phe的合成代谢,证明干酪乳杆菌中可能存在其他的代偿途径,arat基因缺失所造成的代谢流的改变最终造成PLA与Phe产量的提高,同时PLA的合成代谢可能涉及多个基因的参与,是一个复杂的代谢网络。研究结果对于深入研究PLA的合成代谢机制具有重要意义,为后续PLA合成代谢途径提供了新的思路及方法。     

灵武长枣果实质膜和液泡膜H~+-ATPase和H~+-PPase活性与果实糖分积累

以不同发育时期灵武长枣(Ziziphus jujuba cv.Lingwuchangzao)的果实为材料,通过测定与分析果肉组织中细胞质膜、液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性、果实糖分含量变化,研究了灵武长枣果实质膜、液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性与糖积累特性的关系。结果表明:(1)果实第二次快速生长期之前主要积累葡萄糖和果糖,之后果实迅速积累蔗糖,葡萄糖和果糖含量则逐渐下降,成熟期果实主要积累蔗糖。(2)在果实发育的缓慢生长期S1,质膜H+-ATPase活性最低;第一次快速生长期,质膜H+-ATPase活性最高;缓慢生长期S2,其活性降低;第二次快速生长期,质膜H+-ATPase活性升至次高;完熟期,质膜H+-ATPase活性下降幅度较大。(3)在果实发育过程中,液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性的变化趋势相似。缓慢生长期S1,液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性较低;从缓慢生长期S1至第一次快速生长期缓慢下降至最低;从第一次快速生长期开始,液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性呈现为逐渐增高的变化趋势;除第二次快速生长期以外,液泡膜H+-PPase活性始终高于H+-ATPase。由此推测,质膜H+-ATPase和液泡膜H+-ATPase、H+-PPase对灵武长枣果实糖分的跨膜次级转运起到重要的调控作用。     

灌喂植物乳杆菌和干酪乳杆菌增加仔猪肠道菌群多样性及短链脂肪酸生成

【目的】研究断奶前给仔猪饲喂植物乳杆菌和干酪乳杆菌对断奶前、后肠道菌群组成、数量和短链脂肪酸(SCFA)浓度的影响,分析仔猪生长性能与肠道形态、微生物菌群及SCFAs的相关性,探讨测试菌株缓解仔猪断奶应激的可能机制。【方法】选取15窝7 d龄杜长大仔猪,随机分为3组,分别灌喂2 mL去离子水(对照组)、0.5×10~9 CFU/mL植物乳杆菌(LP组)或干酪乳杆菌(LC组)的菌液,每组以窝为单位5个重复,于21 d(断奶)、24 d和35 d屠宰,采集回肠和结肠食糜,分析菌群组成和数量的变化,测定SCFAs浓度。【结果】测试菌株均能显著提高断奶2周后回肠、结肠菌群多样性(P0.05),促进乳酸杆菌和双歧杆菌增殖;显著促进断奶前回肠和结肠中乙酸、丙酸、丁酸和总SCFA生成,促进断奶后乙酸和总SCFA产生;相关分析显示,测试菌株组仔猪腹泻率下降与SCFAs浓度上升、回肠绒毛高度增加和总菌数量上升显著相关,日增重提高与结肠乙酸和TSCFA浓度增加显著相关。【结论】测试菌株促进乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌增殖,增加肠道菌群多样性,促进肠道SCFAs生成。     

水分胁迫对抗旱性不同的荔枝叶片细胞壁H+-ATPase活性的影响

以抗旱性较强的荔枝东刘1号和抗旱性较弱的陈紫1－2年分盆栽实生幼苗为试验材料。研究了水分胁迫对荔枝（Litchi chinensis Sonn）叶片细胞胞质以及以离子键和共价键与细胞壁结合的H^ -ATPase活性的影响。结果表明：（1）叶片相对含水量随水分胁迫程度的增加而减少,抗旱性强的东刘1号下降的幅度小于抗旱性弱的陈紫。（2）H^ -ATPase在细胞中的分布是：细胞胞质H^ -ATPase占绝大多数,其次是共价键结合H^ -ATPase,离子键结合H^ -ATPase最少,品种间差异不明显。（3）在水分胁迫下,荔枝叶片H^ -ATPase活性（比活性）均上升,抗旱性强的品种上升的幅度均大于抗旱性弱的品种。     

NaCl-induced accumulation of tonoplast and plasma membrane H+-ATPase message in tomato

NaCl-induced changes in the accumulation of message for the 70 kDa subunit of the tonoplast H⁺-ATPase and plasma membrane H⁺-ATPase were studied in hydroponically grown plants of Lycopersicon esculentum Mill. cv. Large Cherry Red. There was increased accumulation of message for the 70 kDa (catalytic) subunit of the tonoplast H⁺-ATPase in expanded leaves of tomato plants 24 h after final NaCl concentrations were attained. This was a tissue-specific response; levels of this message were not elevated in roots or in young, unexpanded leaves. The NaCl-induced accumulation of this message was transient in the expanded leaves and returned to control levels within 7 days. The temporal and spatial patterns of NaCl-induced accumulation of message for the plasma membrane H⁺-ATPase differed from the patterns associated with the 70 kDa subunit of the tonoplast H⁺-ATPase. NaCl-induced accumulation of the plasma membrane H⁺-ATPase message occurred in both roots and expanded leaves. Initially accumulation of the plasma membrane H⁺-ATPase message was greater in root tissue than in expanded leaves, but increased to higher levels in expanded leaves after 7 days. These results suggest that increased expression of the tonoplast H⁺-ATPase is an early response to salinity stress and may be associated with survival mechanisms, rather than with long-term adaptive processes.     

The plasma membrane H+-ATPase gene family in Arabidopsis: genomic sequence of AHA10 which is expressed primarily in developing seeds

The plasma membrane H+-ATPases in Arabidopsis thaliana represent the largest family of cation translocating P-type ATPases identified in plants or animals. We report here seven new isoforms, which were identified by polymerase chain reaction (PCR) amplification of genomic DNA. Amplifications were performed with degenerate primers corresponding to two short conserved sequence motifs (CSDK and GDGV) found in most P-type ATPases. A comparison was made of three CSDK-side primers, which were used either as totally degenerate mixtures or rendered less degenerate by substitution with deoxyinosine or fluorodeoxyuridine. Amplified genomic fragments were cloned, partially sequenced and shown to correspond to Arabidopsis genes by Southern blot analysis with gene-specific probes. One newly identified isoform, AHA10, was isolated as a cosmid clone and sequenced. The 5 and 3 ends of the gene were determined by comparison with the AHA10 cDNA sequence. AHA10 is the most divergent isoform characterized in the Arabidopsis family. AHA10 appears to be expressed primarily in developing seeds, as indicated by Northern blot analysis of AHA10 mRNA and by the analysis of transgenic plants expressing a -glucuronidase (GUS) reporter gene fused to an AHA10 promoter. Our results indicate that one function of this unusually large H⁺-ATPase gene family is to allow for expression of different isoforms in different cell types.