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产细菌素乳酸菌的筛选、细菌素的纯化及其特性研究

方芳  
【摘要】: 本实验从分离自内蒙古传统乳制品中的135株乳酸菌中,通过纸片法初筛、牛津杯法复筛,得到一株具有广谱高效抑菌活性的细菌素产生菌WH12-2-1。经常规生理生化及分子生物学实验,鉴定该菌为戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)。同时,本文对影响L. pentosus WH12-2-1产细菌素抑菌活性的因素以及该细菌素的生物学特性进行了分析,并对该细菌素的纯化进行了初步研究。主要研究结论如下: ⑴影响L. pentosus WH12-2-1产细菌素抑菌活性的因素:指示菌种类及其浓度、培养基种类、培养时间及有机溶剂和其他抑菌物质的添加等因素均对细菌素抑菌结果有影响。L. pentosus WH12-2-1在MRS培养基中培养48h后的发酵上清液对菌体浓度为2.0×106cfu/mL的蜡样芽孢杆菌具有最佳的抑菌效果。且Tween 80对该细菌素的产生有一定的刺激作用。同时,L. pentosus WH12-2-1产生的细菌素与其他抑菌物质协同作用也可增强其抑菌效果。 ⑵细菌素生物学特性:L. pentosus WH12-2-1所产细菌素在pH 2.0时活性最高,显示活性的pH范围为2.0-6.0,且在此pH范围内该细菌素对热有耐受性。用各种蛋白酶处理后发现,它对胃蛋白酶、木瓜蛋白酶不敏感,但对胰蛋白酶和凝乳蛋白酶敏感。L. pentosus WH12-2-1所产细菌素的抑菌谱广,不仅对乳酸菌和非乳酸菌属的革兰氏阳性菌(如蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特氏菌)有抑制作用,对革兰氏阴性菌(如大肠杆菌、鼠伤沙门氏菌、弗志氏贺氏菌)也有抑制作用。L. pentosus WH12-2-1所产细菌素的抑菌作用效果明显,在6-10小时内可降低蜡样芽孢杆菌活细胞2-3个数量级,但不能杀死细菌。同时,它与产Nisin菌株L. lactis PCM2379相比,二者抑菌效果基本相同。 ⑶细菌素的纯化:采用发酵液超滤、SephadexG-25柱层析纯化L. pentosus WH12-2-1所产细菌素。发酵液经超滤分离后,分子量在3k以上5k以下的组分对蜡样芽孢杆菌具有最为明显的抑菌效果;将其层析分离后,分离出三种组分,第二个峰的组分具有最强的抑菌活性。结果表明,该细菌素的主要抑菌活性成分分子量介于3k-5k之间,是一种小分子多肽类物质。层析分离出的第二个峰的组分有待于进一步的研究。


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