产类细菌素乳酸乳球菌V528的紫外线诱变育种研究

目的获取高产抑制鸡白痢沙门菌生长的类细菌素乳酸乳球菌的突变菌株。方法在紫外线照射致死率为82.7%的剂量下,对处于对数生长后期的乳酸乳球菌V528进行紫外线二次复合诱变处理。分别随机对第一次和第二次复合处理后生长的117株和310株菌进行效价测定分析。结果在实验所用的照射剂量下,抑菌效价提高的正突变菌株占有一定优势,负突变菌株较少,其中突变菌株Lact.174的抑菌效价较V528的效价提高了8.48倍,并具有一定的遗传稳定性。结论运用紫外诱变育种技术可有效地获得高产类细菌素的突变菌株。     

一株具有谷胱甘肽合成能力的乳酸乳球菌的分离与初步研究

基于gshB基因同源性分析设计引物,从采集的菜园地土壤中分离到1株具有谷胱甘肽(GSH)合成能力的乳酸乳球菌菌株CCSYU10100。测定了该菌株的16S rDNA序列并根据16S rDNA序列构建了系统发育树,结果显示该菌株与乳酸乳球菌乳脂亚种在进化关系上的地位最近。电镜分析表明,菌株CCSYU10100与乳酸乳球菌的形态特征基本一致。因此认为菌株CCSYU10100属于乳酸乳球菌乳脂亚种,命名为乳酸乳球菌乳脂亚种CCSYU10100。HPLC法鉴定出该菌株胞内除GSH外,还存在半胱氨酸-甘氨酸。乳酸乳球菌CCSYU10100的部分gshB基因与假单胞菌属的gshB基因高度同源,这是gshB基因在乳酸乳球菌中、甚至是革兰氏阳性菌中的首次发现。     

多项分类方法鉴定西藏地区藏灵菇中的乳酸球菌

【目的】采用多项分类法对16株分离自藏灵菇中的乳酸球菌进行准确鉴定。【方法】首先应用传统的生理生化试验,之后采用16S-23S rRNA间区序列多态性分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行了鉴定,最后,通过16S rRNA基因序列分析进行验证。【结果】将16株菌株初步鉴定为3个菌群:片球菌群、乳球菌群和肠球菌群,进一步鉴定为14株耐久肠球菌,1株乳酸片球菌,1株乳酸乳球菌乳酸亚种,16S rRNA基因序列分析验证的结果与前3种试验方法的结果相一致。【结论】试验结果表明传统的生理生化鉴定和16S-23S rRNA间区序列多态性分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)相结合的多项分类方法有利于乳酸球菌种间的准确鉴定。     

动物微生态制剂猪肠源乳球菌的分离与鉴定

试验的菌种是从宁夏平罗县边远农村基本自然生长的健康肉猪的小肠、大肠和盲肠中分离获得的,共分离出64株菌株。通过对这64株菌株的菌落形态观察和革兰氏染色镜检。筛选出9株进行了乳球菌属的生理生化鉴定,初步确定这9株属于乳球菌属(Lactococcus)。再通过糖醇类发酵产酸鉴定,确定2株为乳酸乳球菌乳酸亚种(L.lactissubsplactis),3株为植物乳球菌(L.plantarum),4株为棉籽糖乳球菌(L.raffi-nolactis)。各项鉴定结果均符合乳球菌属和相应种鉴定标准。     

乳链菌肽高产菌株的选育及其基因定位

以乳酸乳酸球菌7962为原始菌株,用紫外线、LiCl、(60)~Co及8-MOP+NUV等多种理化诱变剂对其进行诱变处理,获得一株乳链菌肽高产突变株AL2。其效价稳定在2300～2500Iu/ml。经DNA杂交证实,编码乳链菌肽的前体基因位于染色体上,其遗传性状是稳定的。毒理试验表明AL2及其产物属于实际无毒类物质。     

内蒙古地区传统制作奶豆腐和乌日莫中乳酸菌多样性及分布特征

【背景】传统制作奶豆腐和酸性奶油(乌日莫)是内蒙古农牧地区最喜爱的食品,蕴含着十分丰富的乳酸菌资源,亟待开发利用。【目的】通过解析内蒙古农牧地区传统自制奶豆腐和乌日莫样品中乳酸菌多样性及分布特征,为优良菌株选育与利用提供资源和理论基础。【方法】采用稀释涂布法分离纯化乳酸菌,测定菌株16S rRNA基因序列鉴定种属关系,阐明乳酸菌系统发育、遗传分化及菌群结构。【结果】传统自制样品中共分离得到乳酸菌81株,主要归属于乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、食二酸乳杆菌(Lactobacillus diolivorans)、奥塔基乳杆菌(Lactobacillus otakiensis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、开菲尔乳杆菌(Lactobacillus kefir)、乳酸乳球菌(Lactoc...     

人谷胱甘肽硫转移酶A1在乳酸乳球菌中的表达及活性研究

用RTPCR技术从人肝总RNA中分离扩增了人谷胱甘肽硫转移酶A1基因的cDNA序列,克隆至大肠杆菌表达质粒pET23b,采用蛋白表达筛查法及DNA测序证明该cDNA序列完全正确。重组质粒pET23bhgst转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导获得高效表达的可溶性hGSTA1产物,其表达量约为大肠杆菌可溶性总蛋白的40%。将hGSTA1cDNA亚克隆至乳酸乳球菌表达载体pMG36e,电穿孔法转化乳酸乳球菌MG1363获得hGSTA1乳酸乳球菌表达株。SDSPAGE及Western杂交分析表明该菌株表达预期大小的hGSTA1融合蛋白,经谷胱甘肽琼脂糖亲和层析纯化获得的hGSTA1蛋白具有较高的谷胱甘肽硫转移酶活性。具hGSTA1酶活性的乳酸乳球菌工程菌可望应用于研制防癌保健乳制品。     

戊糖乳杆菌发酵产乳酸及高产菌株诱变选育

戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)是能利用木质纤维素水解液发酵产乳酸的潜力菌株,发酵条件优化与高产菌株的选育是提高乳酸产量的重要手段。通过单因素试验、Plackett-Burman设计与响应面试验,对戊糖乳杆菌ATCC 8041产乳酸的发酵培养基及发酵条件进行了优化。结果表明,该菌株发酵培养基的最佳组合为葡萄糖93.11 g/L、酵母浸粉5.19 g/L、碳酸钙29.43 g/L、蛋白胨10.00 g/L、Na2HPO4·12H2O 5.00 g/L、Mg SO4 0.20 g/L、Mn SO4 50 mg/L;最佳发酵条件为37℃、p H6.5、接种量6%、装液量80%。在此优化条件下,该菌株发酵产乳酸为54.12 g/L。进一步以戊糖乳杆菌ATCC 8041为出发菌株,通过原生质体进行紫外诱变,经多重筛选,最终获得一株遗传稳定性好的高产乳酸突变株,命名为戊糖乳杆菌Lactic UVC-02,由中国典型培养物保藏中心保存,注册号为CCTCC M 2013209。该突变株Lactic UVC-02经葡萄糖发酵,乳酸产量达64.17 g/L,比出发菌株ATCC 8041(54.12g/L)提高18.6%。     

表达空肠弯曲菌CfrA蛋白重组乳酸乳球菌的构建及其免疫效果北大核心CSCD

【目的】本试验将空肠弯曲菌肠菌素受体蛋白CfrA编码基因导入食品级乳酸乳球菌表达系统,然后将重组乳酸乳球菌口服免疫鸡,降低空肠弯曲菌在鸡肠道中的定殖。【方法】利用PCR分别扩增空肠弯曲菌cfrA全基因及其N端片段,插入食品级表达载体pNZ8149多克隆位点并转化乳酸乳球菌NZ3900,通过Western blot鉴定重组菌株CfrA蛋白表达情况,同时通过筛选nisin浓度、温度、时间等诱导条件优化重组蛋白表达水平;进而将重组乳酸乳球菌经口服免疫SPF鸡,免疫后分别测定乳酸乳球菌自鸡体内的排出情况、以及诱导CfrA血清抗体和粘膜抗体水平,最后将空肠弯曲菌口服攻毒免疫后的鸡,通过测定鸡泄殖腔棉拭子中空肠弯曲菌的数目来判定口服免疫效果。【结果】Western blot检测显示CfrA全基因及其N端片段均可在重组乳酸乳球菌胞内可溶性表达,不分泌,筛选的最佳诱导表达条件为nisin浓度25 ng/mL、温度37°C、时间1 h。口服乳酸乳球菌10 d内自鸡体完全排空;鸡口服免疫后可产生CfrA蛋白特异性的血清IgG和肠粘膜sIgA抗体;重组乳酸乳球菌口服免疫后空肠弯曲菌在鸡体内的增殖速度显著低于对照组。【结论】成功构建了重组CfrA蛋白的食品级乳酸乳球菌诱导表达系统;表达CfrA蛋白的重组乳酸乳球菌口服免疫鸡对空肠弯曲菌在鸡肠道的定殖具有一定的抑制作用,为研制重组乳酸菌口服家禽免疫制剂防治空肠弯曲菌奠定了基础。     

ptsH基因过表达对乳酸乳球菌N8自身免疫耐受性及其生理代谢的影响

目的:通过基因工程方法提高HPr蛋白编码基因ptsH在乳链菌肽(nisin)高产野生乳酸乳球菌株N8中的表达,揭示ptsH基因与乳酸乳球菌乳链菌肽耐受性等相关生物学功能的关系。方法:构建ptsH过表达质粒pLEV16-ptsH并转化至N8,使其ptsH基因过量表达,进而对比分析ptsH过表达菌株与野生菌株在生长曲线、乳链菌肽耐受性、效价、Biolog等方面的差异。结果:N8-ptsH过表达菌株与N8菌株在菌落形态、大小、表面湿滑程度及生长曲线等方面没有明显差异;ptsH基因过表达使N8菌株的乳链菌肽耐受性提高了8.3%,2个乳链菌肽耐受性相关基因nisI和nisF的表达量分别提高了15.45倍和近45倍;ptsH基因过表达略微减缓了N8菌株中乳链菌肽的产生,但乳链菌肽的最终产量略有提高;ptsH基因过表达菌株中PTS系统糖苷和磷酸化糖类的利用率比原始菌株显著提高。结论:ptsH基因主要与乳酸乳球菌的乳链菌肽耐受性有关。     

Nisin A前体基因nisA的过量表达对Nisin A产量的影响

Nisin是一种广泛应用于食品工业的抗菌素。通过基因工程手段分别构建了Nisin A前体结构基因nisA的穿梭表达载体pMG36ek-nisA和整合型载体pDG780-nisA,并转入Nisin A产生菌乳酸乳球菌Lactococcus lactis ATCC 11454中,得到两株基因工程菌FMM1和FMM2。对比工程菌和原始产生菌的生长状态及Nisin A产量,结果表明FMM1的生长速度、生物量以及发酵液的酸碱度没有显著变化,而Nisin A产量提高了31%;相反,FMM2的生物量较原始菌株显著降低,但Nisin A产量也有一定程度的提高。通过RT-PCR检测工程菌与原始产生菌Nisin A生物合成基因簇中11个基因的转录水平,结果显示FMM1和FMM2的11个基因的转录水平均有提高,其中FMM1提高更为显著。因此推测,nisA是Nisin A高产的关键因素之一,其游离型过量表达能显著提高Nisin A的产量。该研究为采用基因工程手段提高Nisin A的产量提供了新的思路,并对NisinA的大规模工业生产有指导意义,同时,也为其他抗菌肽产生菌的基因工程改造提供了参考。     

乳酸乳酸球菌AL2产生的乳链菌肽的提纯和性质

用NaCl饱和的乳酸乳酸球菌(Lactococcus lactis subsp. Lactis)AL2发酵液经正丙醇提取和CM-Sephadex C-25柱层析,得到聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的乳链菌肽组分,比活力从24427IU/mg提高到39865IU/mg,活力回收为41.7％。Α—胰凝乳蛋白酶可使乳链菌肽丧失活性;在低pH条件下,乳链菌肽对热较稳定;对许多革兰氏阳性菌有强烈抑制作用,而对革兰氏阴性菌、酵母菌和霉菌没有作用。     

乳链菌肽细胞分子传感器的构建与应用

【背景】乳链菌肽主要是由乳酸乳球菌生产的一类多肽,对革兰氏阳性菌有抑菌作用,是目前联合国粮食及农业组织/世界卫生组织唯一批准使用的天然食品防腐剂。但是其产量低、缺乏简便高效的检测方法,限制了其研究和应用。【目的】构建一种可输出肉眼可见红色荧光的细胞分子传感器,以期能简单方便地检测样品中的乳链菌肽,同时应用该传感器筛选乳链菌肽生产菌株。【方法】用Golden-Gate克隆方法构建含乳链菌肽诱导启动子和下游红色荧光蛋白基因(两种)的载体,转入Lactococcus lactis中。用细胞传感器筛选可能的乳链菌肽生产菌株。【结果】构建的两种乳链菌肽细胞分子传感器都能对2-200 ng/mL乳链菌肽有灵敏的响应,可用于定量测定。两种传感器的最大荧光强度和表型也有所不同。利用细胞传感器确定了Lactococcus lactis ATCC 11454乳链菌肽的产生,同时排除了一个能产其他抗菌化合物的菌株。【结论】构建的细胞分子传感器能特异性地响应乳链菌肽,并能简单快速地筛选乳链菌肽菌株。     

乳链菌肽Nisin的生物合成及表达调控机制

乳链菌肽Nisin是乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）产生的一种多肽类抗菌物质,是一种由34个氨基酸组成的羊毛硫细菌素。与Nisin合成有关的基因有11个,构成一个基因簇nisA（Z）BTCIPRKFEG。这些相关基因组成三个操纵子进行转录,分别是nisA（Z）BTCIP、nisRK和nisFEG。Nisin通过NisRK双组分调节系统诱导自身合成,而NisI和NisFEG赋予了Nisin产生菌对Nisin的免疫性。对于Nisin的生物合成机制人们展开了非常广泛的研究。本文对Nisin的结构、Nisin合成相关的基因簇、Nisin的生物合成及表达调控机制以及Nisin产生菌对Nisin的免疫性进行了综述。     

Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase regulation in Lactococcus lactis ssp. cremoris MG1363 or relA mutant at low pH

AIMS: To analyse the phenotype of a relA acid-resistant mutant of Lactococcus lactis ssp. cremoris MG1363, and to compare the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase regulation in both strains. METHODS AND RESULTS: Lactococcus lactis ssp. cremoris MG1363 and the relA mutant affected in the (p)ppGpp synthetase were grown in a series of batch-mode fermentation at different pH-regulated conditions with glucose as carbon substrate. All the determinants of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) regulation were quantified. In L. lactis MG1363, the GAPDH was strongly inhibited in vitro by decreased pH values, but this inhibition was totally compensated in vivo by the lower NADH/NAD+ ratio and more efficiently by the important increase in the intracellular amount of GAPDH. In contrast to the wild type, GAPDH activity of the relA strain was not increased when grown at low pH but the level of GAPDH remained constitutively high. However, pH homeostasis was not improved in the relA mutant and it grew slower and exhibited a lower glycolytic flux than the wild-type strain at low pH. CONCLUSIONS: Despite a better resistance to acid stress, the increased survival in L. lactis relA mutant at low pH was not related with an improved pH homeostasis but was associated with a diminished capacity to maintain a high flux through glycolysis. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: The phenotype of a strong acid-resistant L. lactis strain was established in acid conditions and some key metabolic parameters compared with the wild type. This analysis led to the conclusion that growth and survival seem to be antinomic parameters, since improving one of them leads to a decrease in the other one.     

猪流行性腹泻抗原基因在乳酸菌中的表达及优化

目的：优化猪流行性腹泻抗原基因COE在乳酸乳球菌中的表达。方法：将表达猪流行性腹泻抗原基因COE的重组乳酸菌活化,酶切鉴定其稳定性,然后设计实验分别从pH值、温度、Nisin浓度、诱导时间、菌体密度等条件对COE表达进行优化,SDS-PAGE检测表达效果。结果：COE在乳酸乳球菌中的最佳表达条件为pH 7.0、T（温度）=30℃、Nisin=2ng/mLt、（诱导时间）=4h和OD600=0.5,在以上条件下相对表达量分别达到了15.48%、15.05%、15.82%、14.72%和20.47%。在最佳表达条件下得到SOE的相对表达含量达到21%。结论：COE重组质粒稳定,其在乳酸菌中经优化表达后可为今后研制猪流行性腹泻乳酸菌疫苗提供数据。     

In situ activity of a bacteriocin-producing Lactococcus lactis strain. Influence on the interactions between lactic acid bacteria during sourdough fermentation

AIMS: To biochemically characterize the bacteriocin produced by Lactococcus lactis ssp. lactis M30 and demonstrate its effect on lactic acid bacteria (LAB) during sourdough propagation. METHODS AND RESULTS: A two-peptide bacteriocin produced by L. lactis ssp. lactis M30 was purified by ion exchange, hydrophobic interaction and reversed phase chromatography. Mass spectrometry of the two peptides and sequence analysis of the ltnA2 gene showed that the bacteriocin was almost identical to lacticin 3147. During a 20-day period of sourdough propagation the stability of L. lactis M30 was demonstrated, with concomitant inhibition of the indicator strain Lactobacillus plantarum 20, as well as the non-interference with the growth of the starter strain Lact. sanfranciscensis CB1. CONCLUSIONS: In situ active bacteriocins influence the microbial consortium of sourdough LAB and can "support" the dominance of insensitive strains during sourdough fermentation. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: The in situ bacteriocinogenic activity of selected lactococci enables the persistence of insensitive Lact. sanfranciscensis strains, useful to confer good characteristics to the dough, at a higher cell concentration with respect to other LAB of the same ecosystem.     

Application of the ligase chain reaction to the detection of nisinA and nisinZ genes in Lactococcus lactis ssp. lactis

Abstract This paper reports on the application of the ligase chain reaction (LCR) to the specific detection of variants of the nisin structural gene (nisinA and nisinZ) in nisin producing strains of Lactococcus lactis ssp lactis . The LCR assay was used to screen nisin producing strains to determine which form of the nisin structural gene they contained. This method of differentiating the nisin structural gene variants provides a useful alternative to the only other available genetic differentiation, that of sequencing the gene.