乳酸杆菌小分子抗菌肽生物学性质的初步研究

[基金项目]　黑龙江省发改委重大课题资助项目([2002]1199) [作者简介]　齐桂云(1965-),女,在读博士,副主任技师,主要从事微生物检验工作。

3通讯联系人【论著】

乳酸杆菌小分子抗菌肽生物学性质的初步研究

齐桂云1,周东坡2,雷　红2,李秀凉2,平文祥23,李　蓉3

(11哈尔滨医科大学附属二院微生物室,哈尔滨　150086;21黑龙江大学生命科学院,哈尔滨　150080;

31中国疾病预防控制中心营养与食品安全所,北京　100021)

[摘要]　目的:探讨从酸菜汁中筛选分离到的乳酸杆菌所产抑菌物质的生物学性质。方法:菌株HD117发酵液经提取、纯化获得具有抑菌活性的干粉,采用尿素-S DS-P AGE不连续凝胶电泳法确定该物质的分子量,并对其热敏感性、酶敏感性、抑菌活性的适宜pH值及部分抑菌谱进行测定。结果:该物质具有蛋白质性质,分子量为14000左右的小肽,热稳定性好,可被胰蛋白酶水解,pH2时抑菌效果最佳。结论:此小分子肽是一种具有研发价值的微生物天然防腐剂。

[关键词]　乳酸杆菌;抗菌肽;生物学性质

[中图分类号]　R378199+2 [文献标识码]　A [文章编号]　1004-8685(2006)02-0129-02

Study on b i olog i ca l fea tures of s ma ll m olecul ar an ti bacter i a l pepti de produced by l actoba2 c illus

Q i Gui2yun1,Zhou D ong2po2,L ei Hong2,L i X iu2liang2,Ping W en2xiang23,L i Rong3

(11The Second Affiliated Hos p ital of Harbin Medical University,Harbin150086,China;21College of L ife Science,Heil ongjiang University,Harbin150080,China;31The I nstitute f or Nutriti on and Food Safety Chinese Center f or D isease Contr ol and Preven2 ti on,Beijing100021,China)

[Abstract]　O bjecti ve:To investigate the bi ol ogical features of antibacterial substance p r oduced by lact obacillus is olated fr om Chinese sauerkraut juice1M ethods:The strain HD117p r oducing antibacterial substance was identified and its p r oduct was puri2 fied1The molecular weightwas deter m ined by the U rea-S DS-Polyacryla m icle Gel Electr ophoresis technique1The features of heat -resistant,enzy me sensitivity,pH app licable scope and antibacterial s pectru m were detected1Results:The substance was a s mall pep tide with molecular weight about14000,and it was stable t o heat and sensitive with tryp sin1I nhibiti on activity was the str on2 gest at pH21Conclusi on:The substance was a valuable m icr obi ol ogical pep tide p reservative f or reseaching1

[Key words]　Lact obacillus;Antibacterial pep tide;B i ol ogical feature

乳酸菌在自然界种类繁多,分布范围极广,是一类兼性厌氧菌,被广泛应用于医药、食品及发酵工业[1],除了产生右旋D-乳酸、左旋L-乳酸和混旋DL-乳酸外。还可以产生一些有抑菌或杀菌作用的物质,乳酸链菌肽(nisin)就是乳链球菌代谢产生的小分子抗菌肽,目前被世界上50多个国家和地区应用为食品的天然防腐剂[2]。我们在进行L-乳酸菌应用研究过程中从酸菜发酵汁中分离筛选到了一株能产生抑菌活性物质的乳酸杆菌属菌株HD117,采用尿素-S DS-P AGE不连续凝胶电泳分析[3],证明该物质是小肽类,具有蛋白质性质,并对其热敏感性、酶敏感性、抑菌活性的适宜pH值及部分抑菌谱等方面进行了深入的研究。

1　材料与方法

111　菌株来源

从齐齐哈尔丰源食品有限公司L-乳酸菌酸菜发酵液经乳酸杆菌选择培养基分离、鉴定、保存。指示菌株均由黑龙江省应用微生物研究所提供,包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黄色微球菌、酵母菌、白色链霉菌、植物乳杆菌。

112　主要试剂及培养基

蛋白酶K(p r oteinase K),德国进口;胃蛋白酶(pepesin)、木瓜蛋白酶(papainase)、胰蛋白酶(tryp sinase)购自上海华美生物工程公司;乳酸(分析纯)购自北京化学试剂二厂;乳酸菌素(N isin)标准品。培养基包括MRS的固体、液体培养基; M17的固体、液体培养基;LB的固体、液体培养基。

113　抑菌物质的提取及生物学性质分析

11311　HD117菌株发酵液经离心、萃取、盐析、透析、层析获得具有抑菌活性的干粉,同时进行电泳确定分子量,以乳酸和N isin标准品为对照。

11312　热稳定性试验　将浓缩发酵液分别在60℃、80℃、100℃、121℃条件下处理20、40、60m in后,以枯草芽孢杆菌为指示菌作抑菌试验。采用无重复观测值的二因素方差进行统计分析。

11313　蛋白酶对其抑菌的影响　将浓缩发酵液的pH调至各酶的最适pH,按115mg/m l的比例分别加入胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶和K蛋白酶,在各自适宜的温度下处理1h 后,沸水浴处理3m in使酶失活,冷却后调pH=5,以枯草芽孢杆菌为指示菌做抑菌试验。

11314　不同pH下的抑菌效果　为了观察该物质的pH使用范围,将离心、浓缩10倍的HD117菌株发酵液的pH分别用乳