副干酪乳杆菌素抑菌活性及抑菌机理的研究

论文摘要

本文以副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei HD1.7）的发酵液为原料,采用提取、分离纯化技术,得到副干酪乳杆菌素粗提物,并对其抑菌活性及抑菌机理进行了系统的研究。为新型乳酸菌素的开发以及作为天然食品防腐剂的应用提供了理论基础,相信在不久的将来副干酪乳杆菌素一定能成为一种理想的天然食品防腐剂。副干酪乳杆菌素是一种由Lb.parcaseiHD1.7分泌的一种抗菌小分子热稳定肽,可以抑制食品中常见的腐败菌。本论文对副干酪乳杆菌素抑制腐败菌的活性及其抑菌机理进行的初步研究,得出以下主要结果:副干酪乳杆菌素对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有明显的抑制作用,抑菌谱广。液体倍比稀释法测定结果表明,副干酪乳杆菌素对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）为77.5IU/mL;而对革兰氏阴性菌大肠杆菌的MIC为155 IU/mL和MBC为310 IU/mL。本文研究了pH值、温度、金属离子对副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响,结果表明:当pH为3.0时,副干酪乳杆菌素的抑菌效果最佳;当pH为6.0时其抑菌活性明显下降。副干酪乳杆菌素对温度有很好的耐受性,经121℃处理30分钟后,副干酪乳杆菌素对两种指示菌的抑菌率仍达78%以上。随着金属离子浓度的增加, Na+,K+一价金属离子对副干酪乳杆菌素的抑菌作用较小,既不促进也不抑制;Mg2+,Ca2+二价金属离子对副干酪乳杆菌素抑菌作用较大,抑制了副干酪乳杆菌素的抑菌活性;而Fe3+,Al3+三价金属离子对副干酪乳杆菌素的抑菌作用是先促进后抑制。电导率法结果表明,副干酪乳杆菌素显著提高指示菌细胞膜的通透性。当以大肠杆菌为指示菌时,6h后155IU/mL细菌素组相对渗透率为64.45%,比对照组增加52.51%。当以金黄色葡萄球菌为指示菌时,6h后77.5IU/mL细菌素组对渗透率为75.32%,比对照组增加72.19%。这种变化表明副干酪乳杆菌素影响了菌体细胞质膜选择通透性,导致胞内电解质不断外渗,并随着时间的延长,胞内电解质相对外渗率不断增大,可能引起质子动力势的耗散,导致细胞死亡。荧光染色法结果表明,副干酪乳杆菌素处理的大肠杆菌,随着时间的延长,FDA荧光强度逐渐下降,在4.5h之后,FDA的下降趋于稳定。大肠杆菌在0.5-1h内,活菌数减少了1.83%;在1-5h内,活菌数下降了41.55%,这证实了副干酪乳杆菌素使大肠杆菌细胞膜通透性增加,破坏了细胞膜的保护功能,从而抑制大肠杆菌的生长。副干酪乳杆菌素对金黄色葡萄球菌处理0.5h后,FDA荧光强度明显下降,在1-5h内,荧光强度下降缓慢。金黄色葡萄球菌在0.5-1h内的活菌数减少了14.1%,在1-5h内,活菌数下降了60.67%,证实了副干酪乳杆菌素对金黄色葡萄球的杀菌效果。以上结果说明,副干酪乳杆菌素对金黄色葡萄球菌的作用时间短,破坏了细胞膜的完整性,荧光染剂从胞浆中外漏,导致细胞死亡。副干酪乳杆菌素对指示菌胞内核酸蛋白类物质泄漏的影响结果表明,副干酪乳杆菌素处理大肠杆菌3h后,核酸类物质泄漏明显增加;6h后有部分蛋白质类物质泄漏,说明该细菌素对其造成一定的伤害,导致核酸蛋白质类物质的部分外泄。副干酪乳杆菌素处理金黄色葡萄球菌3h后,核酸、蛋白质物质泄漏均明显增加,随时间的延长,量还在增加;以上说明该细菌素对金黄色葡萄球菌的损伤较严重,可能在其细胞膜上形成了孔洞,导致细胞内容物泄漏,细胞死亡。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 立题背景
• 1.2 乳酸菌素简介
• 1.2.1 乳酸菌素的定义
• 1.2.2 乳酸菌素的分类
• 1.3 乳酸菌素的抑菌活性
• 1.3.1 乳酸菌素对食品腐败菌的抑菌活性
• 1.3.2 乳酸菌素对人体及其它动物致病菌的抑菌活性
• 1.4 影响乳酸菌素抑菌活性的因素
• 1.4.1 浓度与乳酸菌素抑菌活性之间的关系
• 1.4.2 pH与乳酸菌素抑菌活性之间的关系
• 1.4.3 温度与乳酸菌素抑菌活性之间的关系
• 1.4.4 金属阳离子与乳酸菌素抑菌活性之间的关系
• 1.4.5 其他因素对乳酸菌素抑菌活性的影响
• 1.5 乳酸菌素的抑菌机理
• 1.5.1 羊毛硫抗生素的抑菌机理
• 1.5.2 小分子热稳定肽的抑菌机理
• 1.5.3 溶菌素的抑菌机理
• 1.6 我国乳酸菌素的研究现状
• 1.7 本论文研究的目的及意义
• 1.8 本论文的技术路线
• 第2章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 溶液与试剂
• 2.1.4 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 副干酪乳杆菌素的提取
• 2.2.2 副干酪乳杆菌素抑菌活性的测定
• 2.2.3 副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响因素
• 2.2.4 副干酪乳杆菌素抑菌机理的初探
• 第3章 结果与分析
• 3.1 副干酪乳杆菌素抑菌活性的测定
• 3.1.1 副干酪乳杆菌素粗提液抑菌效价的测定
• 3.1.2 副干酪乳杆菌素的抑菌谱
• 3.1.3 副干酪乳杆菌素最小抑菌浓度及最小杀菌浓度试验
• 3.2 副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响因素
• 3.2.1 pH对副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响
• 3.2.2 温度对副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响
• 3.2.3 金属阳离子对副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响
• 3.3 副干酪乳杆菌素抑菌机理的初探
• 3.3.1 副干酪乳杆菌素对指示菌生长曲线的影响
• 3.3.2 副干酪乳杆菌素对指示菌细胞膜的影响
• 3.3.3 副干酪乳杆菌素对指示菌胞内蛋白质核酸类物质泄漏的影响
• 第4章 讨论
• 4.1 副干酪乳杆菌素的抑菌活性
• 4.2 副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响因素
• 4.2.1 pH对副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响
• 4.2.2 温度对副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响
• 4.2.3 金属阳离子对副干酪乳杆菌素抑菌活性的影响
• 4.3 副干酪乳杆菌素抑菌机理的研究
• 4.3.1 副干酪乳杆菌素对指示菌细胞结构的影响
• 4.3.2 副干酪乳杆菌素对指示菌细胞膜通透性的影响
• 4.3.3 副干酪乳杆菌素对指示菌蛋白质和核酸类物质泄漏的影响
• 4.4 后续工作建议及展望
• 第5章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢