副干酪乳杆菌

引言益生菌(probiotics)是指当摄入充足的数量后,能对宿主产生一种或多种由论证的功能性健康益处的活的微生物。益生菌主要包括乳杆菌属、双歧杆菌属、丙酸菌、芽孢杆菌、埃希氏菌属以及酵母等,其中研究最多,应用最广的是益生乳酸细菌。益生乳酸细菌能促进机体微生物菌群和酶的平衡以及刺激特异性和非特异性的免疫机制,达到预防某些疾病、促进发育、增强体质、延缓衰老和延长寿命的目的。近年来,益生乳酸细菌除了在理论上发挥了重要的学术价值,还创造了巨大的经济价值。据统计,2001-2005年期间,益生菌产品的市场销售年增长率高达20%,仅以乳杆菌作为发酵菌的食品工业所创造的经济价值就占全球发酵类食品的20%[1]。在欧洲,益生乳酸细菌功能性食品占所有食品产值的5%,其价值占功能性食品的65%,总产值达500亿美元。副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)是近年来国外研究较多的一种益生乳酸细菌,它属于乳杆菌属的干酪乳杆菌群。副干酪乳杆菌广泛存在于传统的发酵乳制品和人体胃肠道中,还有少量报道表明也可从泡菜、发酵豆制品、发酵鱼制品以及一些酒类如低度清酒和白兰地中分离得到该菌种.
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310IU/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+-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77.51IU/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。