植物乳杆菌素PZJ008的鉴定、纯化及其作用机制的研究

【摘要】目前,中国仍然是一个大量使用化学防腐剂的国家,随着人们对化学防腐剂危害的认识不断提高,我们开始寻找一种安全的天然防腐剂代替化学防腐剂。Nisin是得到全球安全认可的天然食品防腐剂,但Nisin只对革兰氏阳性菌有抑制作用,因此,对其他种类细菌素进行纯化和特性研究显得非常重要。本实验室从新鲜生奶中分离得到一株有抑菌活性的乳酸菌,对其进行一系列研究,主要研究内容如下：(1)经生理生化实验鉴定及16SrDNA基因序列的分析,我们将这株乳酸菌命名为植物乳杆菌ZJ008,其产生的细菌素为植物乳杆菌素ZJ008,简称PZJ008。(2)细菌素一般是带正电荷、具有高度疏水性的小肽,根据这些特性和实验室设备条件设计了分离纯化三步法：①利用XAD-2大孔树脂粗分,收集有活性洗脱液(70%洗脱液),浓缩；并通过SDS-PAGE蛋白电泳分析得知细菌素PZJ008的分子量在4.0kDa以下；②用SP强阳离子柱纯化,并用SuperdexPP分子筛进一步分离；③用C18柱反相高效液相色谱得到高纯度的细菌素,进行质谱分析得知PZJ008的分子量是2612.4Da。(3)通过对细菌素PZJ008生化性质的研究发现该细菌素在pH4-5之间的酸性条件下抑菌性最强,当pH>8时,PZJ008的抑菌活性几乎完全丧失。在不同温度中处理30min,PZJ008(pH4.5)仍保持良好活性,说明该细菌素的热稳定较好。细菌素PZJ008对胰蛋白酶、胃蛋白酶、α-胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶敏感,而对蛋白酶K、溶菌酶、脂肪酶、核糖核酸酶A、α-淀粉酶不敏感。(4)通过对PZJ008抑菌谱的测定,发现PZJ008的抑菌谱很广不仅对金黄色葡萄球菌、肉葡萄球菌、单增李斯特菌、柠檬色葡萄球菌、藤黄微球菌、表皮葡萄球菌等革兰氏阳性菌有很强的抑菌效果,对大肠杆菌、铜绿假单胞菌等革兰氏阴性菌也有抑菌作用。最小抑菌试验证明柠檬色葡萄球菌对PZJ008最敏感,MIC是33.1IU/mL。(5)通过细菌素对指示菌作用的研究以及胞外K+浓度的测定研究细菌素PZJ008的作用机制。发现该细菌素是杀菌模式而不是抑菌模式,PZJ008能够导致指示菌细胞膜上形成孔洞而让其内容物泄漏,引发细胞代谢无法正常进行从而致使细菌死亡。
【作者】赵乙桢；
【导师】顾青；
【作者基本信息】浙江工商大学，食品科学与工程，2014，硕士
【关键词】细菌素PZJ008；鉴定；分离纯化；生化性质；机制；

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