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乳酸菌细菌素指由乳酸菌代谢产生的一类小分子多肽,少部分乳酸菌细菌素具广谱抗菌作用且来源安全,故乳酸菌细菌素有应用于食品添加剂、饲料添加剂和医药等方面的潜力。酸菜中含有丰富的乳酸菌,从中分离纯化产广谱抑菌作用细菌素的乳酸菌具有优势。本研究以云贵高原特有的发酵食品来分离鉴定产广谱高效抗菌作用细菌素的乳酸菌菌株,并对其产生的细菌素的结构序列、抑菌机理、抑菌谱和稳定性等进行研究,以期得到具有应用前景的乳酸菌菌株及其产生的细菌素。主要研究结果分述如下：1.分离筛选并鉴定产广谱抗菌作用细菌素的乳酸菌从贵州省不同来源的25份发酵食品中分离纯化出乳酸菌430株。运用agar-spot test筛选出对金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)和大肠杆菌(ATCC 25922)都有抑制效果的乳酸菌110株。通过排除过氧化氢和有机酸抑制,从110株乳酸菌中筛选出5株对金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)和大肠杆菌(ATCC 25922)抑菌效果较好的菌株。对这5株中抗菌效果最好的2株测试了其蛋白酶水解活性,确定菌株163为研究对象。通过生理生化和16S rDNA试验鉴定菌株163为植物乳杆菌(Lb. plantarum),确定了Lb. plantarum 163系统发育关系(16S rDNA Genbank登录号为JX524228),根据其编号命名为Lb. plantarum 163.2.Plantaricin 163和Plantaricin 163-1分离纯化、结构鉴定及性质研究Lb. plantarum 163活化接种,4h后进入对数生长期,OD600值迅速增加,pH迅速下降,对数生长末期开始产生抑菌物质；10h后进入稳定生长期,发酵液pH和OD600值变化放缓,抑菌物质呈指数增加；30 h左右进入衰退期,发酵液pH、OD600值和抑菌活性变化不大。通过盐析、凝胶过滤和HPLC,分离纯化出Plantaricin163及Plantaricin 163-1。利用MALDI-TOF-MS、N-端测序和氨基酸组成分析,鉴定出Plantaricin 163 一级结构为VFHAYSARGNYYGNCPANWPSCRNNYKSAGGK; Plantaricin 163-1一级结构YVCASPW。经查阅文献和相似度分析,发现Plantaricin 163和Plantaricin 163-1均为新型细菌素。Plantaricin 163经pH6-9处理后能保留70%的活性,pH3-5处理则能保留90%以上的活性；Plantaricin 163-1经pH3-6处理后其活性基本不丧失,但是在极端pH(pH 2,pH 10)条件下其活性损失显著。Plantaricin 163即使在121℃处理20 min,仍然可以保留73%的活性,80℃以下处理能保留90%以上活性,表明热稳定性较好；Plantaricin163-1100℃以下处理其活性基本不变,即使121℃ 20 min处理后活性也仅仅为小幅度下降,表明其热稳定性相对于Plantaricin 163更好。Plantaricin 163经胰蛋白酶、蛋白酶K、α-凝乳蛋白酶和胃蛋白酶处理后其活性完全丧失；Plantaricin 163-1经蛋白酶K和胃蛋白酶处理后其活性完全丧失,胰蛋白酶和α-凝乳蛋白酶处理后其活性部分丧失。Plantaricin 163和Plantaricin 163-1均能抑制革兰阳性菌及革兰阴性菌,但不能抑制霉菌。Plantaricin 163等电点为9.66,平均亲水性-0.2,亲水残基比例为38%,pH 7时的净电荷为4,87.5%几率形成Loop结构；Plantaricin 163-1等电点为6.2,平均亲水性-1.2,亲水残基比例为14%,pH 7时的净电荷为0。3.食品级培养基筛选及发酵条件优化筛选出Lb. plantarum163食品级培养基,配方为白菜汁200 mL/L、番茄汁50 mL/L、葡萄糖10 g/L、磷酸氢二钾2g/L,蒸馏水补足至1 L。 Plackett-Burman Design筛选出Lb. plantarum 163食品级培养基关键因子,即接种量、磷酸氢二钾、pH和大白菜汁。通过Box-Behnken Design构建了Lb. plantarum 163食品级培养基二次多项式模型,理想发酵条件为磷酸氢二钾1.89 g/L、大白菜汁341.5 mL/L、接种量3.56%(v/v)、pH值为6.95,其抑菌活性比优化前增加30%以上。4. Plantaricin 163-1抑菌机理初步研究从宏观、细胞和亚细胞三个层面上初步研究了Plantaricin 163-1对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌)和革兰阴性菌(大肠杆菌)的抑菌机理。宏观上,Plantaricin 163-1能抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生长,有强杀灭效果,12.8 Au/mL Plantaricin 163-1能完全抑制金黄色葡萄球菌的生长,但不能完全抑制大肠杆菌的生长。微观上(细胞和亚细胞层面),Plantaricin 163-1能导致革兰阳性菌及革兰阳性菌的细胞内容物(核酸、蛋白和乳酸脱氢酶)外泄。结合细菌细胞的电子透镜及激光共聚焦显微镜观察,确定Plantaricin 163-1对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌)抑菌表现为溶解作用；Plantaricin163-1对革兰阴性菌(大肠杆菌)的抑菌表现为孔洞模型。