【摘要】：為探究不同初始培養(yǎng)pH對(duì)植物乳桿菌LIP-1(Lactobacillus plantarum LIP-1)抗冷凍干燥活性的影響及其內(nèi)在作用機(jī)制,本試驗(yàn)以前期優(yōu)化的培養(yǎng)基為基礎(chǔ),利用單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)不同初始pH(5.0、5.6、6.2、6.8、7.4)對(duì)菌株的生長(zhǎng)量及凍干存活率的影響進(jìn)行比較,并選擇生長(zhǎng)量較高,但凍干存活率存在顯著差異的兩個(gè)組別,進(jìn)行細(xì)胞膜脂肪酸含量、細(xì)胞酶活、細(xì)胞膜完整性的測(cè)定;并利用Illumina高通量測(cè)序技術(shù),在轉(zhuǎn)錄組學(xué)及蛋白組學(xué)的水平上分析比較不同初始培養(yǎng)pH影響植物乳桿菌LIP-1抗冷凍干燥活性的內(nèi)在作用機(jī)制。結(jié)果顯示,不同初始pH對(duì)發(fā)酵活菌數(shù)及凍干存活率有一定的影響。當(dāng)初始pH為6.8(實(shí)驗(yàn)組H)和7.4(對(duì)照組LB)時(shí),發(fā)酵活菌數(shù)顯著高于其他組別;與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組菌株的凍干存活率顯著升高(p0.05);對(duì)發(fā)酵過程中pH的測(cè)定發(fā)現(xiàn),隨發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng),發(fā)酵pH逐漸下降,在6h時(shí),實(shí)驗(yàn)組pH已下降至5.2,而對(duì)照組在12h才下降至5.2,實(shí)驗(yàn)組菌株所處低酸環(huán)境時(shí)間更長(zhǎng)。對(duì)細(xì)胞膜脂肪酸含量進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn),與初始pH7.4相比,初始pH6.8的不飽和脂肪酸含量顯著增多(p0.05)。檢測(cè)細(xì)胞膜完整性發(fā)現(xiàn),初始pH6.8培養(yǎng)的菌株細(xì)胞膜損傷程度低于初始pH7.4的,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞膜完整性明顯好于對(duì)照組。測(cè)定酶活發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的乳酸脫氫酶、H+-ATP酶的酶活顯著高于對(duì)照組(p0.05)。在轉(zhuǎn)錄及蛋白水平上,與初始pH7.4相比,初始pH6.8培養(yǎng)的菌株在脂肪酸生物合成途徑中,乙酰-CoA脫羧酶的編碼基因accA、accC以及檸檬酸裂解酶表達(dá)量均顯著上調(diào)(p0.05),催化了乙酰-CoA生成丙二酰-CoA,從而促進(jìn)不飽和脂肪酸的產(chǎn)生。乳酸脫氫酶、H+-ATP酶表達(dá)量均顯著上調(diào)(p0.05),與酶活性測(cè)定結(jié)果相吻合。此外,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組多個(gè)冷應(yīng)激蛋白的表達(dá)量也顯著上調(diào)(p0.05)。結(jié)果表明,與初始pH7.4相比,經(jīng)初始pH6.8培養(yǎng)的菌株長(zhǎng)時(shí)處于低酸環(huán)境,一方面因酸脅迫促進(jìn)了環(huán)丙烷脂肪酸含量的增加、延長(zhǎng)了碳鏈,提高了細(xì)胞膜脂肪酸不飽和度,進(jìn)而改善了細(xì)胞膜流動(dòng)性、維持了菌體細(xì)胞膜的完整性,減少了菌株的凍干損傷。另一方面長(zhǎng)時(shí)低酸培養(yǎng)使與脂肪酸合成相關(guān)基因表達(dá)量顯著上調(diào),菌體細(xì)胞酶活及冷應(yīng)激蛋白csp家族表達(dá)量均顯著上調(diào),(p0.05)提升了菌株抗冷凍的能力。兩者互相協(xié)同,從而提高了植物乳桿菌LIP-1的抗冷凍干燥性能。據(jù)此,本研究為進(jìn)一步提高乳酸菌的抗冷凍干燥活性提供一定的理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS252.1
【圖文】：

圖１反應(yīng)管逡逑

圖３邋ＴＭＴ定量蛋白質(zhì)組學(xué)原理逡逑

圖４邋ＴＭＴ定量流程逡逑Ｆｉｇｕｒｅ．４邋ＴＭＴ邋ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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