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产细菌素Paracin1.7菌株群体感应行为初探

作　者: 苑婷婷
导　师: 平文祥
学　校: 黑龙江大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 副干酪乳杆菌HD1.7 细菌素Paracin1.7 群体感应菌体密度
分类号: TS201.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei) HD1.7是从酸菜发酵液中分离出的一株乳酸杆菌。研究发现,该菌的发酵液中存在一种抑菌性能比天然防腐剂nisin还优越的细菌素类物质Paracin1.7,目前人们对副干酪乳杆菌产细菌素Paracin1.7及其是否存在群体感应的调控知之甚少。本课题主要通过两方面对HD1.7群体感应系统及其与细菌素Paracin1.7抑菌活性的表达之间的关系展开研究。本课题是研究副干酪乳杆菌HD1.7在不同菌体密度下合成细菌素Paracin1.7抑菌活性表达的变化趋势。研究表明在不同发酵条件下细菌素Paracin1.7的抑菌活性与HD1.7菌体密度密切相关,并确定阈值密度培养条件；并通过在正常密度和阈值密度两种培养条件下,分别添加低浓度和高浓度的信号分子溶液后再发酵的这种方法,证明发酵液中含有信号分子,其为影响细菌素Paracin1.7抑菌活性主要因素；而添加不同浓度(菌体密度为106、107、108和109个/mL)的经过酶处理和未经酶处理的信号分子溶液后再发酵试验发现,细菌素Paracin1.7即信号分子,其自身浓度在调控作用中为主要影响因素。并通过高密假设试验研究表明在一定的菌体密度范围内(108个/mL),细菌素Paracin1.7抑菌活性与HD1.7菌体密度成正比,一旦菌体密度超过这个范围(>108个/mL),其抑菌活性的表达并不随菌体密度的增加而增加,甚至会抑制细菌素Paracin1.7的抑菌活性的表达。此研究结果初步说明副干酪乳杆菌HD1.7的群体感应系统调控细菌素Paracin1.7的生物合成,并且细菌素Paracin1.7在调控作用中其自诱导作用占主导地位。另一方面试验研究不同菌株即原始菌株HD1.7与突变菌株YTT-N11在相同的菌体密度下产细菌素Paracin1.7水平差异性,结果表明N11的细菌素Paracin1.7产量是原始菌株的6.99倍。最终获得了产细菌素Paracinl.7的高产菌株YTT-N11,这为之后在分子水平上对HD1.7的群体感应系统调控细菌素Paracin1.7的生物合成的研究奠定良好的基础。本研究首次得到了副干酪乳杆菌HD1.7的QS系统调节其生物合成细菌素Paracin1.7的直接的实验性证据,为细菌素Paracin1.7生产产量的提高提供了一定的技术指导。另外对L.paracaseiHD1.7群体感应调控系统的机理及产细菌素条件优化等方面的研究奠定基础,这使得细菌素Paracin1.7及其合成系统具有更广阔的开发和利用空间。为提高细菌素产量并广泛应用于食品,药品行业奠定了基础。

全文目录

中文摘要  2-4
Abstract  4-9
缩略语表  9-11
第1章绪论  11-28
  1.1 副干酪乳杆菌的概述  11-14
    1.1.1 副干酪乳杆菌特点及应用  11-12
    1.1.2 副干酪乳杆菌细菌素的研究  12-14
  1.2 细菌群体感应现象  14-23
    1.2.1 细菌群体感应的发现  14-15
    1.2.2 细菌群体感应的机理  15-20
    1.2.3 细菌群体感应的研究方法及技术  20-23
  1.3 乳酸菌的群体感应的研究现状  23-25
  1.4 副干酪乳杆菌群体感应的研究概况  25
  1.5 本研究的目的和意义  25-27
  1.6 本研究的主要技术路线  27-28
第2章材料与方法  28-39
  2.1 试验材料  28-31
    2.1.1 菌种  28
    2.1.2 培养基  28
    2.1.3 主要试剂及药品  28-29
    2.1.4 主要缓冲液及试剂配制  29
    2.1.5 主要仪器设备  29-31
  2.2 试验方法  31-39
    2.2.1 种子液的制备  31
    2.2.2 发酵上清液(样品,即AIP粗制品)的制备  31
    2.2.3 抑菌活性的检测  31
    2.2.4 细菌素效价的确定  31-32
    2.2.5 菌体干重与吸光度值线性关系的确定  32
    2.2.6 菌体生长及产细菌素动态变化过程的研究  32
    2.2.7 不同菌体密度的获得  32-33
    2.2.8 不同菌体密度对细菌素Paracin1.7生成的影响  33-35
    2.2.9 信号分子对细菌素Paracin1.7生成的影响  35
    2.2.10 高密度发酵假设试验  35-36
    2.2.11 突变菌株的选育  36-38
    2.2.12 相同菌体密度产细菌素水平的研究  38-39
第3章结果与分析  39-62
  3.1 副干酪乳杆菌HD1.7产细菌素效价标准曲线的绘制  39
  3.2 初始菌株生长曲线的绘制  39-43
  3.3 不同菌体密度对细菌素Paracin1.7生成的影响  43-49
    3.3.1 细菌素产生的最低菌群密度确定  43-45
    3.3.2 发酵液中信号分子存在的证明  45-47
    3.3.3 信号分子浓度对细菌素Paracin1.7抑菌活性的影响  47-49
  3.4 不同浓度的信号分子对细菌素Paracin1.7抑菌活性的影响  49-54
    3.4.1 不同浓度信号分子的获得  49
    3.4.2 不同浓度信号分子对其抑菌活性的影响  49-51
    3.4.3 去除Paracin1.7对其抑菌活性的影响  51-54
  3.5 高密度发酵假设试验  54-55
  3.6 不同菌株产细菌素Paracin1.7水平的研究  55-60
    3.6.1 Paracin1.7突变菌株的选育  55-59
    3.6.2 相同菌体密度产细菌素Paracin1.7水平的研究  59-60
  3.7 总结  60-62
第4章讨论  62-66
  4.1 不同菌体密度对Paracin1.7抑菌活性的影响  62-63
  4.2 信号分子浓度对Paracin1.7抑菌活性的影响  63-64
  4.3 相同菌群密度产细菌素Paracin1.7水平的研究  64-66
第5章结论  66-67
参考文献  67-75
附录  75-79
致谢  79-80

产细菌素Paracin1.7菌株群体感应行为初探

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