隨著人們對乳酸菌認識不斷提高,乳酸菌的市場發(fā)展前景廣闊。乳酸菌在工業(yè)化生產(chǎn)及功能應(yīng)用過程中不可避免的會面臨各種各樣的脅迫環(huán)境的考驗,例如其在發(fā)酵豆乳的過程中會受到葡萄糖限制性環(huán)境的影響,這種脅迫因素下不僅會影響細胞的生理狀況和性質(zhì),更成為困擾益生乳酸菌工業(yè)化生產(chǎn)和功能應(yīng)用的重要瓶頸。因此有必要采用行之有效的方法對益生乳酸菌適應(yīng)生產(chǎn)過程的營養(yǎng)脅迫環(huán)境機制進行深入研究。由于本研究以原始菌株LactobacilluscaseiZhang以及為期近四年的葡萄糖限制性環(huán)境下傳代的1000代、2000代、3000代、4000代、5000代、6000代、7000代、8000代L.casei Zhang菌株為蛋白質(zhì)組學研究對象,采用串聯(lián)質(zhì)譜標簽(TMT)技術(shù)對標記后的菌株中蛋白質(zhì)進行鑒定、定量及生物信息學分析。其結(jié)果表明:(1)由葡萄糖限制誘導(dǎo)差異表達蛋白質(zhì)主要與果糖和甘露糖代謝,氨基酸合成、碳代謝、磷酸戊糖、糖酵解/糖異生以及磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)(PTS)有關(guān);(2)在不同脅迫代數(shù)的GO功能注釋中發(fā)現(xiàn)差異蛋白質(zhì)的功能主要集中在代謝、細胞、膜的進程中;主要行使的分子功能為催化活性;(3)在脅迫過程中關(guān)鍵差異蛋白質(zhì)通過在不同代數(shù)之間自身表達量的上調(diào)與下調(diào)來調(diào)節(jié)其它細胞的碳水化合物、能量、核酸、氨基酸以及膜轉(zhuǎn)運代謝來保護L.casei Zhang對抗葡萄糖脅迫的環(huán)境。以L.casei Zhang原始菌株以及在葡萄糖限制性環(huán)境下的2000代、4000代、6000代以及8000代菌株作為非靶向代謝組學研究對象。代謝組學結(jié)果表明:(1)葡萄糖限制環(huán)境中不同代數(shù)的差異表達代謝物質(zhì)主要富集在糖酵解/糖異生、天冬氨酸代謝、果糖和甘露糖的降解、乳糖合成、半光氨酸以及色氨酸代謝途徑;(2)在細胞生長后期葡萄糖被消耗后,細胞通過其它物質(zhì)例如氨基酸來代替糖,在這期間糖的替代物質(zhì)被廣泛生產(chǎn)和利用以起到保護細胞的作用;(3)在葡萄糖限制性脅迫環(huán)境中檢測到的差異代謝物主要參與碳水化合物代謝(β-D-果糖1,6-一.磷酸、甘油醛-3-磷酸)、氨基酸代謝(L-脯氨酸、L-絲氨酸、L-大冬酰胺)、核苷酸代謝(胸腺嘧啶、尿苷、腺苷)等途徑。綜上所述,L.casei Zhang脅迫環(huán)境下的蛋白質(zhì)組學與代謝組學研究,一方面可為抗脅迫益生乳酸菌的篩選奠定堅實的理論基礎(chǔ);另一方面也可為益生乳酸菌工業(yè)化生產(chǎn)工藝的優(yōu)化改進提供必要的理論指導(dǎo)。
【學位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：Q936;TS201.3
【部分圖文】：

＇Ｍ，T以單獨使用，也逡逑T以串聯(lián)在－起以充分利用各Ｇ的優(yōu)勢（圖２）。逡逑圖２中顯示了邋ＥＳＩ和ＭＡＬＤＩ中的電離和樣品引入過程，并展不了不同儀器配逡逑置（ａ－ｆ）及其典型的離子源。逡逑

圖２用于蛋白質(zhì)組學中的質(zhì)譜儀逡逑Ｆｉｇ．２邐Ｍａｓｓ邋ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｓ邋ｕｓｅｄ邋ｉｎ邋ｐｒｏｔｅｏｍｅ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ１６５，逡逑典型的蛋白質(zhì)組學實驗一般包括五個步驟（圖３）。ｆ先，通過生物化學方法逡逑或親和層析分離從細胞裂解物或組織中提取待分離的蛋白質(zhì)，這個過程通常鉭括了逡逑一維凝膠電泳，并定義了要分析的亞蛋白質(zhì)組。全蛋白質(zhì)的質(zhì)譜分析法比肽的質(zhì)譜逡逑分析法靈敏度低，并且完整蛋白質(zhì)本身的質(zhì)量不足以進行鑒定，因此，蛋白質(zhì)在第逡逑二階段中，通常經(jīng)過胰蛋白酶進行酶促降解，降解為多肽，從而產(chǎn)生具有碳末端質(zhì)逡逑子化氨基酸的多肽，這在隨后的肽測序中提供了一定的優(yōu)勢；在第三階段，通過在逡逑非常細的毛細管中的一個或多個高壓液相色譜分離肽，并洗脫到電噴霧離子源中，逡逑在離子源中，肽通過小的高電荷液滴被霧化。蒸發(fā)后，多次質(zhì)子化的肽進入質(zhì)譜儀，逡逑并且在第４階段

光譜（ＮＭＲ和ＭＳ）技術(shù)的進步實現(xiàn)了在低濃度水乎下測量生物樣品中的代謝物的逡逑可能。－般來說，ＮＭＲ涵蓋了代謝組學的綜合特征，而ＭＳ則適用十更高靈敏度的逡逑測量（圖４）。在代謝組學領(lǐng)域，有兩種分析策略，即非靶向代謝組學（Ｔａｒｇｅｔ逡逑ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃ）進行全局代謝分析和革巴向（Ｎｏｎ－ｔａｒｇｅｔ邋ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃ）代謝組學。逡逑ｇ＇邐－邐ｙｖ－邋■邋Ｏｒｙａｎｉｃ邋ＶｃｉｔＫ逡逑ｍｇ／ｍ！邐＾逡逑ＮＭＲ邋ｊ邐Ｌｌ，ｍ邋ｓ逡逑＼ｍｉｎｏ邋＼ｃｉ＜ｔｓ逡逑、廠邐Ｗｇ／ｍ邋丨邐Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ逡逑、翁“妨邐Ｓｌｅｎｉｉｄｓ逡逑Ｓｐｆｃｔｒｏｍｃ．ｒｖ邋＾邐Ｋｉｅｏｓａｎｏｉｒｉｓ逡逑（１Ｃ邋／ＭＳ，邋ＧＣ邋／ＭＳ，邋Ｃ邋Ｆ．／ＭＳ）邐ｎｇ／ｍ｜逡逑＾邐＆／邐Ｎｅｕｒｏｔｎｉｎｊｉｉｎｉｌｔｅｒｊｉ逡逑Ｐｅｐｔｉｄｅｓ逡逑ｎＳＴＯＭ邋－ｓ逡逑肉神Ｔｒａｃｅ邋ｅｌｅｍｅｎｔｓ逡逑圖４代謝組學分析方法逡逑Ｆｉｇ．邋４邋Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ邋ｍｅｔｈｏｄｓ邋ｔｈａｔ邋ｃａｎ邋ｂｅ邋ｕｓｅｄ邋ｆｏｒ邋ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ逡逑近年來，基于質(zhì)譜的代謝組學取得了巨大的進步，隨著氣相色譜、毛細管電鋨、逡逑液相色譜＾１１括毛}0管整體色譜和超Sh相液相色譜方法的不斷發(fā)展實現(xiàn)分離，使得科逡逑研：丨：作者在色譜分離、電離和質(zhì)譜分析方面有／多種選擇。結(jié)合液相色譜可以使用逡逑ＥＳＩ、ＡＰＣ丨以及大氣壓光致電離（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋ｐｈｏｔｏｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ＡＰＰＩ）實現(xiàn)逡逑電離。質(zhì)譜儀包括四級桿和離子阱

本文編號：2814498