食品级乳酸菌基因表达系统的研究进展

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食品级乳酸菌表达系统研究进展

ｔｒｎｐｅｅｖｔｎｆｐｏｕｔ．ｕｅａｄｒｓｒａｉｏｒｄｃｓｏＬＡＢ．Ｒｅｅｔｍｕｈａｖｎｅｉｏｄｇａｅｅｅｘｒｓｉｎｙｔｍｓｈｖｂｅｍａｅｏｒｃｎｌｙｃｄａｃｓｎｆｏ－ｒｄｇｎｅｐｅｓｏｓｓｅａｅｅｎｄｆ
维普资讯
生物技术通讯ＬＴＥＲＮＩＴＥＮＯＬＥＴＳＩＢＯＣＨＯＧＹｖｌ８Ｎｏ一一ｒ，２０ＨｏＯ２Ｍａ０７－１．・．，
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３５４
文章编号：０９００（０７０ — ３５０１０ — ０２２０）２０４ — ３
［键词］乳酸菌；品级；菌疫苗；因表达；关食活基表达系统
［圈分类号］Ｑ８中７

［献标识码］Ａ文
ＡｄｖｎｅｎＥｘｅｓｏＳｓｅｓｏｃｉｉｃｅｉａｃｓｉｐｒｓｉｎｙｔｍｆｒＬａｔｃＡｃｄＢａｔｒａ
乳酸菌（ｃｉａｉｂｃｒ，ＡＢ是一类能利用碳水化合物１ｔｃｄａｔａＬ）ａｃｅｉ产生乳酸的革兰阳性菌的通称ｆ包括乳杆菌属、球菌属等至Ｉ１，乳少２３个属。作为重要的益生菌，酸菌已被广泛地应用于食乳品、饮料和微生态制剂等行业中，被公认为是安全的（ｅｅａｙｇｎｒｌｌｒｇｒｅｓｓｆ，ＲＳ食品级微生物＿ｅａｄｄａａＧＡ）ｅ１】。乳酸菌产生的一些酶、抗微生物多肽能使食物美味可Ｅ且长久保持ｌ。乳酸杆菌通过重建肠道菌群平衡，有利于人类及某些动物宿主恢复并提高健康

乳酸菌食品级高效表达载体系统的研究进展

综述与专治乳酸菌食品级高效表达载体系统的研究进展张金宝1,乌云塔娜2(1.内蒙古扎兰屯农牧学校,内蒙呼伦贝尔162650;2.呼伦贝尔市新巴尔虎右旗畜牧局动物疫控中心,内蒙古呼伦贝尔162650)摘要:乳酸菌以其遗传工程可行并操作简单,在建立和研究乳酸菌食品级高效表达载体系统方面具有十分重要的实际意义。

本文对乳酸菌食品级高效表达载体系统的最近研究及其在外源基因表达方面的应用概况进行初步总结。

指出食品级乳酸菌工程及其表达产物可直接用于食品工业、医药和保健品等领域,是具有巨大应用前景的技术。

关键词:乳酸菌(LAB);食品级;表达载体系统中图分类号:T S201.6文献标识码:A文章编号:1004-6704(2008)06-0042-03The Food Grade Inducible Over ProductionExpression System of Lactic Acid BacteriaZH ANG Jin-Bao,WU Yun-tana(1.Zalantun F armets and Sc hools in I nner M ong oli,Zalan tun,I nner M ong li162650;2.X in baery ou qi ise ase Cintrol Ceter,Zanlantun,162650)Abstract:T he g enetic pro ject of the L actic A cid Bacteria(LA B)is simple o per ated。

T hat already w idely used in to ex press many other sour ces g ene.Study the Fo od-Gr ade Inducible Over-P roduct ion Ex pression System-of L actic Acid Bacteria hav e v ery impo rtant significance.In this paper,T here are preliminary co nclusio n the research o f t he Fo od-Gr ade Inducible O-v er-P roduct ion Expressio n Sy stem-o f Lactic Acid Bacter ia at r ecently and it's used in to ex press other g ene aspects.Key words:lactic acid bacter ia;fo od-gr ade;over-production;ex pression system乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)是一群革兰氏阳性厌氧细菌,能发酵碳水化合物(如葡萄糖),主要代谢产物是乳酸的各类细菌的统称。

乳酸杆菌表达系统的研究进展

乳酸杆菌表达系统的研究进展丁轲程安春(四川农业大学动物科技学院四川雅安625014)乳酸杆菌是一种常见的益生菌，它的应用已有几百年的历史，是一种公认的具有GRAS(Generally Regarded As Safe)有益微生物。

该菌广泛存在于人、动物和植物中，可以产生多种物质，如短链脂肪酸、过氧化氢、细菌素、蛋白质和各种酶类等。

尤其重要的是它是人和动物肠道中最重要的优势菌群之一，对于机体的代谢、免疫调节等方面起着极其重要的作用。

但随着基因工程技术的发展日趋完善，人们已不再满足于乳酸杆菌自身固有的功能，特别是当前由于疫苗免疫和菌(毒)株的残留毒力之间的矛盾，促使人们寻求能良好表达外源抗原且安全的疫苗载体候选菌株，乳酸杆菌便自然成为最佳选择菌株之一，因此近年来在疫苗载体的研究中日益受到重视，但其研究却远远落后于病原微生物。

现就这一方面作一综述。

1 乳酸杆菌表达载体的优点乳酸杆菌作为表达载体有许多独特的优势，这主要是因为乳酸杆菌是人和动物体内最优势的益生菌株之一，许多研究都表明它的有无和多寡都对机体有着至关重要的影响，以它为表达系统有其它菌株不可比拟的优点，主要表现在以下方面：①乳酸杆菌是至今发现的唯一没有致病性的一个种；②它在人和动物体内占绝对优势，以它为表达系统，较其它菌株更易达到较高的表达量；③若选择非抗性标记，则该表达系统中的菌体、选择性标记、诱导物均为食品级，为生产绿色安全的食品提供了可能；④乳酸杆菌菌体本身就对机体有益生作用，其分泌多种物质更是机体必不可少的，若再在其载体上克隆入外源基因，这样就可集菌体、自泌物质和外源蛋白于一体；⑤乳酸杆菌对机体粘膜有极强的粘附作用，因此构建的乳酸杆菌基因工程菌就可在粘膜处不断繁殖，持续向机体释放目的蛋白；⑥乳酸杆菌可直接口服，能够耐受胃液中的强酸和小肠上段的胆盐，这样就免去了目的蛋白的体外提纯等后加工。

2 乳酸杆菌质粒1976年Chassy[1]首先发现乳酸杆菌中存在质粒，质粒在不同的乳酸杆菌中分布不均，Vescovo等[2]对159株乳酸杆菌进行质粒抽提，发现L. reuteri、L. helveticus 和L. acidophilus 含质粒的比率较高，分别为63%、27%和20%，L. casei仅有4%的菌株含有质粒，L.plantarum、L. brevis 和L. coryniformis没有发现质粒。

乳酸菌及其生物工程研究新进展

乳酸菌及其生物工程研究新进展摘要：近年来，乳酸菌及其生物工程研究取得了新的进展。

通过利用生物工程技术，可以对乳酸菌进行精确的遗传改造和代谢工程，以实现更好的功能表达和产物产量。

在人体健康方面，乳酸菌被广泛应用于益生菌制剂的研究与开发。

乳酸菌可以在人体肠道中促进有益菌的生长，抑制致病菌的生长，从而维持肠道菌群的平衡，改善消化系统功能，增强免疫力，并可能对炎症性肠病、过敏反应和肠道肿瘤等疾病的预防和治疗具有潜在的作用。

基于此，本篇文章对乳酸菌及其生物工程研究新进展进行研究，以供参考。

关键词：乳酸菌；生物工程；研究；进展引言乳酸菌是一类重要的细菌，被广泛应用于食品和医药领域。

近年来，乳酸菌及其生物工程研究取得了新的进展，为人们的生活和健康带来了许多积极影响。

1乳酸菌的生物工程研究内容1.1乳酸菌代谢途径和乳酸产生机制的研究乳酸菌通过糖类的发酵作用产生乳酸。

研究人员深入研究乳酸菌的代谢途径和调控机制，以提高乳酸的产量和质量。

此外，还探索了不同种类乳酸菌对不同糖类的利用能力和底物特异性，以实现多糖的高效利用。

1.2乳酸菌的功能改良和开发新品种生物工程技术给乳酸菌的功能改造和新品种的开发提供了有力工具。

通过基因工程手段，可以改变乳酸菌的代谢路径或酶活性，使其具有更多的产酸能力、抗菌能力、耐受性或特定功能。

此外，还可利用分子改造技术提高其生产效能和稳定性。

1.3乳酸菌在食品工业和医药领域的应用乳酸菌广泛应用于食品工业中，例如用于制作酸奶、奶酪、发酵肉制品等。

通过乳酸菌的发酵作用，不仅可以改善食品的口感和质量，还能够提高食品的卫生安全性和保质期。

此外，乳酸菌还被应用于医药领域，包括肠道健康维护、免疫调节、抗菌和抗肿瘤等方面。

2乳酸菌在食品工业中的应用2.1发酵食品酸奶是利用乳酸菌对牛奶进行发酵而制成的乳制品。

乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵成乳酸，使得牛奶呈现出酸味，并且有益于消化吸收。

酸奶中的乳酸菌还可以促进肠道健康，增强免疫功能。

乳酸菌基因组学与基因工程的研究新进展

乳酸菌基因组学与基因工程的研究新进展薛迎迎，杨汝德（华南理工大学生物科学与工程学院，广东广州 510006）摘要：本文对乳酸菌基因组学的研究新进展，包括乳酸菌基因组测序、基因组的进化和基因转移、乳酸菌重要的功能基因等以及乳酸菌基因工程的研究新进展，包括乳酸菌食品级表达载体、食品级载体选择标记、活体疫苗载体等方面进行了概述。

关键词：乳酸菌；基因组学；基因工程中图分类号：Q939.1；文献标识码：A；文章篇号:1673-9078(2008)06-0617-04Advances in Genomics and Genetic Engineering of Lactic Acid BacteriaXUE Ying-ying, YANG Ru-de（College of Bioscience and Bioengineering, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China）Abstract: In this paper, research advances in genomics of lactic acid bacteria were reviewed, including genome sequencing, evolution, gene transfer and functional gene. The recent advances in genetic engineering of lactic acid bacteria were also introduced, including food-grade expression vector, selective marker, and live vaccine vector.Key words: lactic acid bacteria; genomics; genetic engineering乳酸菌( lactic acid bacteria , LAB)，是一类能利用碳水化合物产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的通称，广泛存在于自然界中，被公认为是安全的食品级微生物。

乳酸菌鉴定方法在食品工业中的应用及研究进展

ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＦｏｏｄＩｎｄｕｓｔｒｙ废鞠疑硪竞迸晨段宇珩。

谈重芳，王雁萍，秦广雍，霍裕平（郑州大学物理工程学院离子束生物工程省重点实验室，河南郑州４５００５２）摘要：乳酸茵是食品发酵工业中一类重要的茵种，准确快速的乳酸茵分类鉴定是十分必要的。

本文对目前使用的乳酸茵表型特征鉴定和基因型特征鉴定乳酸茵方法及各种方法的优缺点进行了综述。

关ｔ词：乳酸茵，食品，鉴定Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａ（ＬＡＢ）ｉＳｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｇｒｏｕｐｓｏｆｂａｃｔｅｒｉａｔｏｔｈｅｆｏｏｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｖｅｉｎｄｕｓｔｒｙ．ＴｈｅｃｏｒｒｅｃｔｓｐｅｃｉｅｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＬＡＢｉＳｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃａｎｄｇｅｎｏｔｙｐｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｔｈａｔａｒｅｃｕｒｒｅｎｔｌｙｕｓｅｄｆｏｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＯｆＬＡＢ．ａｎｄｔｈｅｍｅｒｉｔａｎｄｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｏｆａｌＩｋｉｎｄｓｏｆｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｃｔｅｒｉａ（ＬＡＢ）；ｆｏｏｄ；ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ中图分类号：ＴＳ２５２．１文献标识码：Ａ文章编号：１００２—０３０６（２００７）０２—０２４２—０３乳酸菌是一类革兰氏阳性、利用可发酵糖产生大量乳酸的细菌的通称。

乳酸菌是广义范畴的概念，是非正式、非规范的细菌分类学名称【１】。

乳酸菌广泛地存在于自然界、动植物体、乳制品和发酵食品中，且大多数为非致病菌，属于有益微生物，是人体正常菌群。

人们在生产和应用中要利用乳酸菌，需要了解它们的生物学特性，因此对乳酸菌进行快速、可靠的分类和鉴定在微生物学和食品科学的研究中是必需的。

在乳酸菌分类鉴定方面，如以形态学、生理生化和化学特征等表型特征为主要指标，则可能由于乳酸菌形态多样，且易受培养条件的影响，加之生理生化特征极其相似，很难对乳酸菌相近种属做出正确鉴定，在相同种属不同菌株的鉴定方面更是非常困难。

乳酸乳球菌表达系统的研究进展_王永刚

在医药卫生领域乳酸乳球菌主要作为疫苗递呈的活载体表达目的蛋白。李鹏成等人以［15］乳酸乳球菌肽聚糖锚钩蛋白（Protein anchor， PA）为研究对象，构建原核表达载体并进行表达，获得 PA 融合蛋白，为该蛋白多克隆抗体制备及与目的抗原的融合表达等相关研究奠定了基础。龚芳红等人成［16］功构建了表达 H. pylori HspA 的重组乳酸乳球菌 MG1363，为进一步口服疫苗的相关研究奠定了基础。李轶杰等人对［17］基因修饰乳酸乳球菌作为药物发送载体系统治疗黑色素瘤进行了初步探索，发现静脉发送携带治疗性分子的乳酸乳球菌能靶向实体肿瘤组织定殖并抑制肿瘤的生长。
图 1 NICE 系统蛋白表达示意图
2 乳酸乳球菌表达系统的应用
乳酸乳球菌是肠道内的常见菌种，其作为一种食品级的安全微生物已越来越受到科研工作者的青睐。目前对乳酸乳球菌应用最多的是食品工业和医药行业。 2.1 L. lactis 表达系统应用于食品工业
目前，构建乳酸菌乳球菌食品级载体-受体系统，寻找一些在乳酸乳球菌中的克隆和表达中有价值的基因已成为乳酸菌分子遗传学研究的趋势并在食品研究和生产领域具有重大意义。乳酸菌食品级高效表达系统（NICE）是现阶段应用最广的高效诱导表达系统，由于 NICE 系统的诱导剂、宿主菌和载体都是安全的食品级的，其应用前景相当广阔。如若在该系统中加入诱导物乳链菌肽后诱导率可达 1 000 倍以上。［12-13］因此，在可控蛋白的生产中该系统是首选表达系统，同时在生产表达时该系统具有良好的安全性，所以可用

乳酸杆菌及双歧菌基因表达载体系统的研究近况

２１３
【综述】
乳酸杆菌及双歧菌基因表达载体系统的研究近况
吕晓英综述，张朝武审校
［关键词］乳酸菌；乳球菌；乳杆菌；基因表达；载体系统；质粒［中圄分类号］Ｒ１１５［文献标识码］ｃ［文章编号］１００３．８５ｃｒ７（２００５）０３．０２１３．０３乳酸菌是一类能利用可发酵糖类产生大量乳酸的细菌的通称。这类细菌在自然界分布广泛，可寄居于人和各种动物的肠道及其它器官内。在土壤、植物根部和许多人类食品、动物饲料，还有自然界的湖泊和河水、污泥以及一些临床样品中都发现有乳酸菌的存在。乳酸菌在与人类生活密切相关的工业、农业和医药等重要领域有很高应用价值。相当多的乳酸菌对人、畜健康起着有益的作用。乳酸菌主要包括２３个属，其中与分类密切相关的有革兰阳性兼性厌氧球菌中的乳球菌属（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ），革兰阳性无芽胞杆菌中的乳杆菌属（ＬａｃｔｏｂａｃｉＵｕｓ）以及不规则的专性厌氧菌中的双歧杆菌（Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）。本文对乳酸杆菌及双歧菌基因工程表达系统的研究进展综述如下。
肠道菌中的乳杆菌、拟杆菌、厌氧梭菌以及链球菌，在质粒方面的研究已有不同的进展【１２］，双歧杆菌质粒的研
究相对较少。１９８２年，Ｓｇｏｒｔａｆｉ等ｕ３Ｊ对１４６ｌ株共２４个种的
型乳杆菌。转化效率虽低，但依然为食品级乳杆菌的基因
工程奠定了基础ｂＪ。在另外的一个研究中，重组质粒在诱
导条件下在植物乳杆菌中高水平表达了细菌素…６。１．３质粒分离的稳定性乳杆菌的大多数内源性质粒是稳定的。一些菌株在实验条件下传代几年，质粒也没有明显的变化。但也有一些例外，如肉中存在的某些乳杆菌，由质粒携带的麦芽糖利用特性，发现为不稳定遗传ＨＪ，在吖啶橙存在时，连续三次传代，可引起全部质粒的丢失。类似的情况也见于嗜热乳杆菌质粒相关的半乳糖利用标记和质粒携带的乳糖标记。一般来说，标记存在于４０～８０ｋｂ的大质粒上。大质粒的相对不稳定性不同于小的隐蔽性质粒。在诸如植物乳杆菌、戊糖乳杆菌中，发现一些质粒在吖啶橙存在时，用亚致死温度培养细菌时不能被消除１８Ｊ，而上述条件在消除大多数细菌内源性质粒是很有效的。因这些小质粒的存在，在非实验条件下，使带质粒菌株具有超过无质粒株的选择优势，尽管这些质粒并不带有必须基因。１．４质粒结构从乳杆菌中分离的８个小的隐蔽性质粒的核苷酸序列已经测定。其中包括植物乳杆菌的ｐｌｌＭ、ｐｃ３０ｉｌ、ｐｌｌ、ｐ３０１４．２、ｏＡ，戊糖乳杆菌的ｐ３５３．２，德氏乳杆菌的ｐＬＪｌ，希氏乳杆菌的ｐＬＡＢ１０００，大小在１．９～３．５ｌｃｂ之间，结构及组成均非常相似。除ｐＬＪｌ之外，所有质粒都是与革兰阳性杆菌质粒复制蛋白（Ｒｅｐ）相似的一种蛋白。根据这些具有复制蛋白的功能特性，以及和其它质粒复制蛋白结构相似性，推测乳杆菌属的小质粒是以滚环（ＲＣＲ）方式进行复制的。它们复制可产生单股ＤＮＡ中间体的积累【９ｊ９。其中ｐｌＡＢｌ０００的最小复制区域已确定为１．５杆菌质粒结构与革兰阳性菌其它ＲＣＲ质粒结构的相似性，推测所有其它乳杆菌质粒最小复制区域在大小上是类似的。

“食品级”乳酸菌表达载体系统的研究进展

世纪末就已经公布了乳酸乳球菌（ｌｔ）的基因组序列，Ｌ＿ｃｓａｉ
目前，多数外源基因的克隆与表达，主要采用大肠杆
菌。然而，由于大肠杆菌能够引起人类和动物发生不同程度的腹泻，导致机体损伤，所以其表达产物需要经过复杂
整合到一株敲除质粒的Ｌ１ｃｓ５７．ｔａｉＭＧ２６的染色体上，并
通过双交换使ｌｃａＦ基因失活，结果该菌株不能利用乳糖
（ａ‘ Ｌｃ。然后再将克隆有ｌｃ）ａＦ基因的质粒转到上述菌株中，
的分离纯化才能达到食品医药标准。与之相比，乳酸菌作
随即也展开了对其他乳酸菌基因组序列的研究【，旨在通７］过揭示乳酸菌遗传背景的基础上，为相关方面的研究提供更新的理论依据和操作平台。国内外的学者业已从疫苗研究及应用和体外发酵工程的可持续发展角度出发，构建了
为选择压力的乳酸菌表达载体ｐ２ｔ，ＴｋｌＷ４５ｔａａａ等构建的
以乳糖合成酶为选择压力乳酸菌表达载体ｐＥ６０ｓ。ＬＢ０ｔ等］
Ｄ木糖和蔗糖选择标记。，
１１１乳糖选择标记：ＭａＣｒｃ．．ｃｏｍｉｋ等将完整乳糖操纵子
“ 品级＂乳酸茵表达载体系统的研究进展食
郝凤奇，杨桂连，叶丽萍，王春凤
（吉林农业大学动物科技学院动物微生态学研究室，吉林长春１０）３１８１
中图分类号：Ｑ９９１８３．１

乳酸乳球菌食品级诱导表达系统的构建及异源蛋白的表达

表 1 合成的引物序列及限制性酶切位点
Primer PA1 P2 PV1 PV2 PO1 PO2 PO3 PO4
Table 1 Primer sequence and size
Sequence (5′→3′)
Enzyme site
GCCTCTAGAATTAAATTCTGAAGTTTGTTAGATACAAT
47 卷 4 期 2007 年 8 月 4 日
微生物学报 Acta Microbiologica Sinica
47 (4) : 604～609 4 August 2007
乳酸乳球菌食品级诱导表达系统的构建及异源蛋白的表达
徐波1 ,曹郁生1 3 ,陈燕1 ,郭兴华1 ,2
(1食品科学教育部重点实验室南昌大学中德联合研究院南昌 330047) (2中国科学院微生物研究所北京 100080)
Xba Ⅰ
TAATCTAGAGCTAGCTTGATTGTTCTATCGAAAGCGAAATCA Nhe Ⅰ
AGCCATGGAACCGAACTTAATGGGAGG
Nco Ⅰ
GAAGCTAGCCGCAAAAAGGCCATCCGTCAGGA
Nhe Ⅰ
ATCGCCATGGGTTGTCATCGGCTCGCTGGTTGC
当aaga基因克隆到其他不能发表达原理以载体praf800pnz8048和pve5524prna48和细胞壁锚定诱导表达载体prnv48用于prnv48均为e型复制的翻译融合型载体分别含有的工作中构建了铜绿假单胞菌oprfoprh的融合外合基因克隆入prna48和prnv48中对诱导方法当l1actisnz9000prna48oprfh和l1actisnz9000prnv48oprfh培养至对数期时分别加入10ngml和1ngml诱导剂nisin使细菌的生长与的代谢负荷位于nisa启动子下游的oprfh基因被激活转录表达出所需的oprfh融合蛋白

乳酸菌作为基因表达载体的研究概况

了基础。
碳水化合物产生乳酸的革兰氏阳性细菌的总称，主要
包括乳杆菌、乳球菌、明串珠菌、片球菌、链球菌及双歧杆菌等。这种细菌在自然界分布广泛，可寄居在人和动物体内，是公认的安全级的微生物（ｅｅａｙｅａｄｄＧｎｒｌｇｒｅｌｒａｆ，ＲＳ，ｓａＧＡ）在医药生产、ｓｅ保健药物、品发酵和饲食料添加剂等重要领域有很高的应用价值。随着分子生物学领域研究的不断深入，重组基因工程乳酸菌以其集益生作用和外源基因表达的双重功
关键词：乳酸菌；因ａｃｉｉｃｅｉｓａＶｅｔｒｏｎｐｒｓｉｎｔｃＡｃｄＢａｔｒａａｃｏｆＧｅｅＥｘｅｓｏ
Ｂａ－ｇＤａ－ｕＡＩｎ￣ｎ，ＡＩｎｊｎＬＸｉ
生物化学。
１乳酸菌表达细胞因子．２
白介素、扰素和内皮激素等细胞因子已在乳酸干
菌种等到了表达和应用。Ｓｅｌ等［ｔｄｅ３ｉｒ１利用乳酸乳球菌
成功分泌表达了Ｉ— ０将此重组乳球菌用于小鼠，Ｌｌ，可
｝通信作者：戴贤君（９ｌ）男（）副教授，士，１７一，汉，博研究方向：品食安全与生物技术。
白兰芳，贤君 ’ 戴
（中国计量学院，浙江杭州３０１）１０８
摘要：乳酸茵表达载体进行综述，就包括乳酸菌的应用与安全性，酸菌表达载体的质粒、酸茵表达系统的筛选乳乳
标记、乳酸茵作为表达载体的不足与未来的发展前景。

乳酸菌食品级基因表达系统的研究进展

乳酸菌食品级基因表达系统的研究进展王海英祁克宗*彭开松(安徽农业大学动物科技学院安徽合肥230036)乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)是一类可发酵碳水化合物,并产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的统称112,因其在食品工业中应用广泛且对人和动物无致病性,被公认为是安全级(generally r egarded as safe,GRA S)微生物。

与大肠杆菌、酵母菌相比,乳酸菌的分子遗传学的研究起步较晚。

近年来,乳酸菌分子生物学及作用机制的研究取得了重大发展,加之乳酸菌的模式菌乳酸乳球菌(L actococcus lactis)的完整基因组已经测序完成122,这为乳酸菌基因工程的发展和表达载体的构建奠定了基础,也为其在食品、医药工程及其改良方面的应用提供了可能,因此乳酸菌食品级表达系统的构建及应用已成为该领域研究的前沿和热点。

1食品级基因表达系统的基本要求/食品级0系统的定义为:能最大限度应用于食品工业,或产生用在食品中的产物的系统。

食品级基因表达系统的基本要求如下:(1)载体必须是食品级的,由来自同源宿主或密切相关的安全型微生物的DNA组成,且不含有非食品级功能性DNA片段;(2)宿主菌为食品级且可鉴定及稳定的微生物,如乳酸乳球菌、乳酸杆菌及双歧杆菌等,经过先进的分类方法鉴定过的,以及运用适当的分子生物学技术,如DNA 序列分析、PCR扩增、DNA杂交等方法去确认过宿主菌的遗传组成;此外,在食品中或进入人的消化道后必须是非常稳定的;(3)采用食品级选择标记,传统的乳酸菌载体为保持一定的选择压力都带有一个或多个编码特定的抗生素(红霉素、氯霉素)抗性的基因,但因抗性因子的转移,将其投放到环境、人或动物体内会带来严重的生物安全性后果,因此应采用食品级选择标记代替抗生素标记;(4)采用食品级诱导物,如乳糖、蔗糖、嘧啶、乳酸菌肽等可食用物质。

2食品级选择标记传统的乳酸菌载体因带有抗生素抗性选择标记而限制了其在食品工业中的直接应用,现亟需研究食品级的标记,目前已成功开发出多种应用于乳酸菌的非抗生素抗性选择标记,主要有三类:糖类选择标记、细菌营养缺陷型标记以及编码细菌素抗性或免疫性的标记。

乳酸杆菌基因表达系统的研究进展

乳酸杆菌基因表达系统的研究进展徐义刚1,2,崔丽春1(1.东北林业大学,黑龙江哈尔滨150040; 2.东北农业大学动物医学院,黑龙江哈尔滨150030)摘要乳酸杆菌是人及动物肠道中重要的益生菌,被公认为安全级(generall y recognized as safe,GRA S)微生物。

乳酸杆菌表达系统是近几年发展起来的一种表达系统,随着乳酸杆菌分子生物学的发展、各类表达调控元件的分离,相继发展了乳酸杆菌的克隆载体、表达载体和整合载体。

乳酸杆菌具有免疫佐剂、吸附黏膜、抗胆汁酸能力,以乳酸杆菌为载体,作为外源基因的传递和表达系统,研制口服疫苗,刺激黏膜免疫系统产生有效的免疫应答,具有重要开发前景。

关键词乳酸杆菌;外源基因;表达系统中图分类号Q939.11+7文献标识码A文章编号1005-7021(2007)03-0087-05Progress on G ene E xpressi on Syste m of Lact obacill usXU Y-i gang1,2,C U I L-i chun1(1.N ort h e a stF orest ry Univ.H arbin150040;2.C oll.of Veteri nary M e d.N ort h e a st Agric.Un i v.H arbi n150030)A bstrac t Lactobacill us is a k i nd o f i m portant prob i o ti c i n gastro-i ntesti nal tracts o f hu m an and most an i m a l s,and t hey are conside red to be safe bacter i a w it h a GRA S(generall y regarded as safe)status.T he express i on syste m s o f Lactobacillus is a k i nd of expression sy stem tha t have been deve l oped i n recent yea rs,and as t he deve l op m en t of mo-lecu l ar b i o l ogy o f Lactobacillus,and the sepa ration o f var i ous expressi on regu l a t o ry ele m ents,t he c l on i ng vector,the expressi on vector,and the i ntegrati on v ector have been deve loped one a fter ano t ctobacillus possesses many properties such as i m mune ad j uvant,adsorpti on mucosa,ant-i b ile ac i d capab ili ty;take Lactobacillus as a vector trans-fero r and expressi on syste m s o f exogenous gene to study ora l vacc i ne,sti m u l ate mucosa i m m une syste m to produce e-f fecti ve i m mune responses,a ll o f these possess i m portant deve l op m ent prospect.K eywords Lact obacillus;exogenous gene;expressi on syste m乳酸菌(Lactic ac i d bacteria,LAB)是人及动物肠道中极为重要的益生菌群之一,该菌为兼性厌氧的革兰氏阳性菌,是乳品工业发酵的重要菌类,是在食品、医药工程领域具有重要应用前景的食品级微生物,包括乳酸球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌等十几个属。

乳酸杆菌基因表达系统的研究进展

徐义刚一，丽春崔
（．北林业大学，龙江哈尔滨１东黑１０４２东北农业大学动物医学院，５００；．黑龙江哈尔滨１０３）５００
摘
要
乳酸杆菌是人及动物肠道中重要的益生茵，公认为安全级（ｅｅａｙｒｃｇｉｄａａｅＧＡ）生被ｇｎｒｌｏｎｚｓｓｆ，ＲＳ微ｌｅｅ
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乳酸杆菌的研究进展

乳酸杆菌的研究进展刘美静摘要:乳酸杆菌作为一种重要的益生菌在食品工业中应用日益广泛，同时在医药学中也是前景很好的重要微生物。

了解乳酸杆菌的特征和生理功能，对于其运用有着重要意义。

关键词：乳酸杆菌；生理功能；临床应用前言：乳酸杆菌(Lactobacillus) 作为人、动物体内正常的益生菌(probiotics)，是人体消化道与生殖道黏膜的主要益生菌。

它们在机体内发挥生物拮抗，维持微生态平衡，调节免疫，抗肿瘤等作用【1】，且能够抑制病菌的定植、移位和感染、维护肠道粘膜的完整性，从而维持健康高效的生理功能【2、3】。

随着科技的发展，乳酸杆菌的研究范围不断拓展，其在抑制致病菌生长与增强机体免疫功能方面的研究正日趋受到关注。

河南大学药物研究所对其进行分离培育研究，使对乳酸杆菌药用价值及相关产品的开发有了充足的材料来源【4】。

国外已有大量试验证实体内的多种乳酸杆菌可对免疫系统产生调节作用，但这些变化的具体机制尚不清楚【5】。

它的应用范同广泛,安全,无毒副作用，目前乳酸杆菌作为重要的益生菌已广泛地应用于食品及饮料加工业，以乳酸杆菌作为发酵菌的食品工业所创造出的经济价值占全球总的发酵类食品的20%【6】。

由于其具有抗生素所没有的优势而被广泛应用于生物制剂的研究与开发。

本文就乳酸杆菌生理功能、临床应用及前景进行综述。

1 乳酸杆菌乳杆菌属(Lactobacillus)菌体通常呈细长的杆状，一般大小为0.5～1.0μm 宽，2.0～10.0μm长，无芽胞和荚膜，周身鞭毛或无鞭毛，通常不运动。

革兰氏染色阳性，为微好氧或厌氧。

发酵产生乳酸，最适生长pH值为4～6【7】。

乳酸杆菌的过氧化氢酶试验和联苯胺试验均为阴性，F-O试验为F型，吲哚试验、硫化氢试验、淀粉水解试验均呈阴性。

在45℃培养时，专性同型发酵的乳酸杆菌均可生长，而兼性与专性异型发酵的乳酸杆菌均不生长。

在15℃培养中，专性同型发酵的乳酸杆菌均不生长，而兼性与专性异型发酵的乳酸杆菌均可生长【8】。

乳酸菌食品级基因表达系统

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室，天津３０５；．０４７２军事医学科学院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验室，北京１０７）００１
摘要乳酸茵是一类重要工业菌株，随着其遗传学和分子生物学研究取得长足进展，乳酸茵食品级表达系统作为高效表达系统日益受到重视。该表达系统和其他细菌表达系统相比有很多优点。介绍了糖诱导表达系统、茵体ｌ噬爆发式诱导的表达系统、乳链球菌素调控表达系统、温控表达系统等的研究进展以及这些系统的应用前景。关键词乳酸茵；食品级；表达系统中图分类号Ｑ８文献标识码Ａ７６文章编号０１ — ６１２０）３１６９０５７６１（７３ — ０１ — ３０
Ｒｅｅｔｃｄａｃｓｉｆｏ－ｒｄｅｅｅｐｅｓｏｙｔｍｓｈｖｅｎｍａｅｆｒＬＢ．ｒｃｎｌｍｕｈａｖｎｅｎｏｄｇａｅｇｎｘｒｓｉｎｓｓｙｅａｅｂｅｄｏＡＨｅｅｗｅｄｓｒｅｔｅｒｃｎｄａｃｓｉｅｃｉｄｈｅｅｔｖｎｅｎＬＡｅｐｅｓｎｓｓｍｓｂａＢｘｒｓｉｙｔｏｅｉｃｕｉｇｔｅｈｓｓＬＡａｅｅｔｅｎａｋｒｒｉ￣ｅｅｅ．ｎｌｄｎｈｏｔＢｎｄｓｌｃｉ】ｒｅｓｏｌｖＴｒｇｎｓＫｅｒｓＬｃｉｃｄｂｃｅ：ｏｄｇａｅＥｘｒｓｉｎｓｓｅｙｗｏｄａｔａｉａｔｄａＦｏ — ｒｄ；ｐｅｓｏｙｔｍｃ

食品级表达系统研究进展

食品级表达系统研究进展食品级表达系统被定义为一套包括宿主和表达载体在内的安全的、完整的表达系统，这个表达系统所涉及到的材料和技术，包括菌株(必须来自食品级微生物GRAS)、DNA、转化和表达所使用的材料、选择标记和培养、表达条件等都必须是对环境、对人体无任何毒副作用的、可以被食品工业接受和认可的[1-3]。

自从这个定义被提出后，近年来关于食品级基因工程表达系统的研究日益增多，其中研究的最多的是食品级乳酸菌表达系统。

乳酸菌是食品微生物的重要成员，是一类对人和动物健康有益的细菌，属于GRAS微生物。

最近十多年来，乳酸菌表达系统的研究取得长足进步。

其中食品级表达系统更是重要的研究热点。

食品级表达系统是一种不依靠传统抗生素标记选择的表达系统，这类表达系统具有以下三个特点：（1）载体必须是食品级的，不得含有非食品级功能性DNA片段，传统的乳酸菌载体都带有一个或多个编码特定功能性抗生素抗性的基因，虽然为遗传操作时保持一定的选择压力，对载体的选择作用是有效的，但将抗生素抗性基因投放到环境或人和动物体内，由于抗性因子的转移，将可能引起生物安全性问题，因此，带有抗性基因的表达系统是不能在食品中应用。

（2）表达宿主必须是安全的、特性清楚而稳定的食品级微生物，如乳酸菌及其他已在食品工业中得到长期而广泛应用的菌株；（3）诱导物必须是食品级的，如乳糖、蔗糖、嘌呤等可被人食用的物质。

目前主要作为基因工程菌的有乳酸球菌、乳酸杆菌和双歧杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母。

大量的克隆和表达载体被研究开发来改善基因工程乳酸菌的性能，这些基因工程乳酸菌在奶制品和食品发酵等方面有非常大的应用前景。

然而，抗生素标记的存在使得这些基因工程乳酸菌有潜在的不安全性，因此近几年来发展了许多食品级乳酸菌表达系统，目前主要有4种方法构建食品级乳酸菌表达系统。

第一种方法是采用非抗生素抗性选择标记来构建食品级乳酸菌表达系统。

应用于乳酸菌的非抗生素抗性选择标记包括显性选择标记和营养缺陷型标记。

乳酸菌食品级基因表达系统_张振中

18卷4期2002年7月生　物　工　程　学　报Chinese J ou rnal o f BiotechnologyVol .18　No .4July 2002收稿日期:2001-10-18,修回日期:2002-04-08。

基金项目:中国科学院“九五”重大项目(No .KY95-J 1-331)和中国科学院创新项目资助。

＊通讯作者。

　Tel :86-10-62652851;Fax :86-10-62581447;E -mail :huanld @s un .i m .ac .cn乳酸菌食品级基因表达系统张振中1,2　陈秀珠1　贾士芳1　陈美玲1　还连栋1,2＊(中国科学院微生物研究所1分子微生物学研究中心和2微生物资源前期开发国家重点实验室,北京　100080)摘　要　乳酸菌是一类重要工业菌株。

最近,乳酸菌遗传学和分子生物学的研究取得长足进步,导致发展了乳酸菌食品级基因表达系统。

通过介绍乳酸菌食品级基因表达系统的基本要求、食品级选择性标记、食品级诱导物及该系统的研究进展,展示了乳酸菌食品级基因表达系统的建立对研究乳酸菌的基因表达调控和它的深层次的开发利用所具有的重要意义。

关键词　乳酸菌,食品级,基因表达中图分类号　Q93 文献标识码　C 文章编号1000-3061(2002)04-0516-05 乳酸菌(LAB )是一类在食品中应用最广泛的重要工业菌株,它包括乳酸球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌等十几个属。

由于它早就被人类用于制作泡菜、酱油,生产奶酪和酸奶而家喻户晓,因而公认为是安全的(G R AS )食品级微生物。

与大肠杆菌、芽孢杆菌、酵母菌相比,乳酸菌分子遗传学的研究起步较晚,对其基因转录和翻译的调控及蛋白质分泌的机制还不甚了解。

最近十多年来,乳酸菌分子生物学研究取得长足进步。

随着乳酸菌各类表达调控元件的分离,相继发展了一批适用于乳酸菌的克隆载体、表达载体、整合载体[1],而乳酸菌食品级高效表达系统的构建及应用则是该领域研究的前沿和热点。