弱化F1F0-ATP酶植物乳桿菌的突變分析及其作為益生添加物在四川泡菜中的應(yīng)用研究.pdf

1、乳酸菌（Lactic acid bacteria）是益生菌中最具代表性的菌屬，將其作為益生添加物添加到非奶制品中是當(dāng)前國際上生產(chǎn)非奶益生食品的重要研究發(fā)展方向。已有研究表明，在產(chǎn)品存儲(chǔ)期，蔬菜制品能為乳酸菌的生存提供一個(gè)較好的生長環(huán)境來提高益生乳酸菌的存活率，四川泡菜就是典型的中國傳統(tǒng)發(fā)酵的蔬菜制品之一。植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）是乳酸菌中的典型代表，常被選作非奶益生食品的益生添加物，然而植物乳桿菌具有

2、較強(qiáng)的產(chǎn)酸性和耐酸性，在產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中繼續(xù)生長產(chǎn)酸，發(fā)生后酸化現(xiàn)象，不利于產(chǎn)品的銷售。
　　大量的研究表明，細(xì)胞內(nèi)pH的調(diào)控是乳酸菌生長的重要生理需求。在乳酸菌的耐酸機(jī)制中，F(xiàn)1F0-ATP酶通過水解ATP產(chǎn)生的能量將細(xì)胞內(nèi)H+泵出細(xì)胞外是乳酸菌所使用的主要機(jī)制。在F1F0-ATP酶中，位于F1部分的β亞基是催化ATP合成和水解的催化位點(diǎn)，β亞基構(gòu)象的變化將會(huì)影響F1F0-ATP酶的活性。本課題從植物乳桿菌CCTCC207

3、202中篩選到弱化F1F0-ATP酶突變株LPM08、LPM21和LPM24，對(duì)其產(chǎn)酸性、耐酸性及F1F0-ATP酶活性進(jìn)行測定，并對(duì)影響F1F0-ATP酶活性的關(guān)鍵基因atpD基因進(jìn)行分子鑒定，通過氨基酸序列、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析弱化F1F0-ATP酶活性的植物乳桿菌突變株的根本原因，最后將突變株添加到滅菌泡菜中，對(duì)泡菜的后酸化進(jìn)行評(píng)估。
　　試驗(yàn)對(duì)突變株LPM08、LPM21和LPM24的產(chǎn)酸性能進(jìn)行考察，培養(yǎng)72h后，pH值分別為

4、3.87，4.25和3.98，酸度（以乳酸計(jì)）分別為1.90g/100mL，0.96g/100mL和1.54g/100mL；對(duì)F1F0-ATP酶活性進(jìn)行測定，結(jié)果測得突變株LPM08、LPM21和LPM24的酶活分別下降了5.61％，43.44%，19.46%。通過氨基酸序列及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析F1F0-ATP酶的β亞基，結(jié)果表明，在菌株LPM08中，有三個(gè)氨基酸發(fā)生突變，但都不在F1F0-ATP酶β亞基的保守域；在菌株LPM21中，僅有一

5、個(gè)氨基酸發(fā)生突變，即Ser-268突變?yōu)長eu-268，但是該突變位于F1F0-ATP酶的β亞基和α亞基相互作用的區(qū)域內(nèi)，該突變改變了β亞基的構(gòu)象；在LPM24中，Asn-205、Ser-380和Pro-419分別被Ser-205、Leu-380和Leu-419所取代，且Asn-205臨近F1F0-ATP酶的β亞基和α亞基相互作用的區(qū)域。按106cfu/mL鹽鹵量分別將3株菌接入pH4.6的無菌泡菜中，30℃孵育7d后，僅有LPM21的