乳酸菌细菌素的分子生物学研究进展
1 方法 产细菌素乳酸菌筛选方法的研究进展_侯亚文
微孔板生物测定法是 Berridge 和 Barret 在 1952 年提出的另一种基于抑菌活性的半定量筛选方法，基 本原理是根据菌体浓度在一定范围内与透光度之间 存在线性 关 系，确 定 存 在 线 性 关 系 的 菌 体 浓 度 范 围 （ 或透光度范围） ，从而建立起菌体浓度（ Log10C） 和 透光度（ T% ） 的线性关系［13］。Bhunia 等人采用了 96 孔板法测定发酵上清液中细菌素的活性，其本质是通 过连续的梯度稀释，找到最低抑制浓度或 50% 抑制 浓度，然后以这个浓度作为任意单位，通过稀释倍数 来计算原溶液中细菌素的效价［14］。Turcotte 等对这 种多孔平板法作了改进，对指示菌的浓度和培养时间 进行了优化，改变了多孔平板法作为一种半定量方法 的局限性。研究表明，96 孔板法的检测极限（ 0. 08 ～ 60 μg / mL） 是琼脂扩散法（ 0. 3 ～ 10 μg / mL） 的 4 ～ 6 倍［15］。
综述与专题评论
产细菌素乳酸菌筛选方法的研究进展*
侯亚文1 ，易华西1 ，杨艳艳1 ，张兰威1 ，马放2
1（ 哈尔滨工业大学食品科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨，150090） 2（ 哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江 哈尔滨，150090）
摘 要 近年来新型的乳酸菌细菌素不断出现，而对这类乳酸菌的筛选方法也从传统的平板筛选法，逐渐向基 于生物信息学的高通量、快速筛选模式发展。文中比较了琼脂扩散法、比浊微孔板生物测定法、生物荧光法、基 于 PCR 方法的快速筛选等方法的优缺点以及产细菌素乳酸菌的快速筛选策略，期望对新型乳酸菌细菌素的开 发和利用提供新思路。 关键词 细菌素，乳酸菌，筛选方法
菌的生长显示抑制效果的一种定性分析抑菌谱的筛 选方法，是 Tramer 等人 1964 年建立起来的，适用于 不透明、不 能 使 用 浊 度 分 析 法 分 析 的 样 品［4］。 常 用 的杯碟法（ well test） ，滤纸片法（ disc diffussion） 和点 种法（ spot inoculation） 均属于此类方法。Wolf 和 Gibbons［5］对琼脂扩散法进行了改进，在培养基中加入吐 温 20 或吐温 80 加快抗菌肽在琼脂中的扩散，提高了 其灵敏度和准确性。目前，国内外大多数产抗菌肽乳 酸菌的筛选均建立在该方法的基础上，Nabil Ben 利 用琼脂扩散法在当地发酵食品中进行产抗菌肽乳酸 菌的初筛，从 135 株乳酸杆菌筛选出 31 株产抗菌肽 的乳酸菌，经鉴定为 28 株植物乳杆菌和 3 株发酵乳 杆菌［6］。Svetoslav 利用琼脂扩散法从一种植物中分 离出 1 株具有抗乳酸菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、肺炎克 雷伯氏菌、李斯特菌诺克（ Listeria innocua） 、李斯特菌 伊万诺夫（ Listeria ivanovii） 、单核细胞增生李斯特氏 菌等致病菌的戊糖片球菌 ST44AM，所产生的细菌素 经鉴定为片球菌素 PA － 1，它是一种 ClassⅡ型细菌 素［7］。胡淑敏利用的牛津杯双层平板法也属于此类 筛选方法［8］，他从 70 株乳酸菌中筛选得到 2 株具有 较高抑菌活性的乳酸菌 LAB30 和 LAB211。黄新凤 （ 2009） 等通过抑菌法从生牛奶中筛选出 1 株对多种 G + 细菌、G － 细菌、酵母菌和丝状真菌的乳酸乳球菌 乳酸亚种菌株（ Lactococcus lactis subsp. lactis） ，并命名 为 MB191［9］。
乳酸菌产功能成分的研究进展
乳酸菌产功能成分的研究进展乳酸菌是一类常见的益生菌，具有促进消化吸收、改善肠道菌群、增强免疫力等多种益生效果。
乳酸菌产生的功能成分对人体的健康有着重要的影响。
本文将从益生效果、四种常见乳酸菌产功能成分及其研究进展等方面进行详细叙述。
一、乳酸菌的益生效果1.促进消化吸收：乳酸菌能分解食物中的复杂碳水化合物，使其转化为易于吸收的有机酸和碳水化合物，促进肠道中的营养物质的吸收和利用。
2.改善肠道菌群：乳酸菌能够抑制和竞争肠道中有害菌的生长，调节肠道菌群的平衡，维护肠道的正常生态系统。
3.增强免疫力：乳酸菌能够激活和增强免疫系统的功能，提高机体对疾病的抵抗力。
二、乳酸菌产功能成分1.乳酸：乳酸是乳酸菌产生的主要代谢产物之一，具有调节肠道pH 值、抑制病原菌生长的效果。
2.维生素：乳酸菌能够产生维生素B族、维生素K等多种维生素，这些维生素对人体的生长发育和健康有着重要的作用。
3.抗菌物质：乳酸菌能够产生多种抗菌物质，如乳酸菌素、乳酶等，这些物质具有抗菌、抗病毒、抗真菌等多种功效。
4.抗氧化物质：乳酸菌通过产生抗氧化物质，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等，帮助清除自由基，保护机体细胞不受损害。
1.分离鉴定和筛选乳酸菌：通过传统的分离培养方法和分子生物学技术，科学家们鉴定了大量的乳酸菌品系，并筛选出具有较高产功能成分的菌株。
2.功能成分的分离和纯化：科学家们采用各种分离纯化技术，如离子交换色谱、凝胶过滤等，将乳酸菌产生的功能成分从培养物中提取并纯化。
3.功能成分的功能研究：通过体外研究和体内实验证明，乳酸菌产生的功能成分在肠道中具有多种生理功能，如抑制肠道病原菌的生长、促进营养物质的吸收等。
4.应用研究：乳酸菌产功能成分被广泛应用于食品、保健品、药品等领域。
科学家们致力于开发制备具有更强效果的乳酸菌功能成分产品，以满足人们对健康的需求。
总结起来，乳酸菌产功能成分的研究进展涉及乳酸菌的分离和鉴定、功能成分的分离和纯化、功能研究及应用研究等方面。
乳酸菌素研究进展及应用
８ ９
乳 酸 菌 素研 究 进展 及 应 用
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｌａ ｃ ｔ ｏ ｂ ａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕｌ ａ ｒ ｌ ｙ ｅ ｘ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｄ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｃ ｉ ｄ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｓ ｏ ｒ ｐ ｅ ｐ ｔ ｉ ｄ ｅｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ ｂｙ ｍｅ ｔ ａ ｂ ｏ ｌ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｋｉ ｎｄ ｓ ｏ ｆ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｂａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｒ ｉ ｂｏ ｓ ｏ ｍａ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈｅ ｔ ｉ ｃ ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｓ ｍ ，ｍ ｏ ｓ ｔ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ．Ｔ ｈｅ ｙ ｃ ｏ ｕｌ ｄ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ — ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｇ ｏ ａ ｌ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐｏ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｃ ｅ ｌ ｌ ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎｅ ｏ ｒ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕｇ ｈ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｅ ｌ ｌ ｗａ ｌ ｌ ｓ ｙ ｎｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ． Ａｓ ａ ｎｏ ｎ－ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ
ｓ ｉ ｄｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｆ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ，ｌ ａ ｅ ｔ ｏｂ ａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｔ ｉ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｐ ｒ ｉ ｍｅ ｍｅ ｉｔ ｒ ｓ ｔ ｈａ ｎ ａ ｎ ｔ ｉ ｂ ｉ ｏ ｔ ｉ ｃ ｓ，ａ ｎ ｄ ｎｏ ｒ ｅ —
植物乳杆菌素研究进展
， 而细菌
素由基因编码， 可以通过基因工程的手段加以 改 造。其中有些作为发酵菌种的细菌素对动物无毒 副作用， 无抗原性。其抑菌范围广， 可以杀死或抑 制食物中一些腐烂菌和病原菌， 并有一定的热稳定 性， 延长了食品的保质期， 同时不破坏食品的风味
［ "］ 和组织状态 。
一般来说， 羊毛硫抗生素的抑菌谱要比非羊毛硫抗
$% !" &’()*+*,)*- 型 属此型的 K9,#-,<$0$# 抑菌机制仍不甚明了。目 前主要认为 K9,#-,<$0$# 等 +,#-$.$/-$0 型细菌素的靶 细胞是细胞膜， 在一定的膜电位的存在下， 吸附于 感受菌的细胞膜上。侵入膜内形成通透孔道， 可允 许小分子的亲水溶液通过， 导致离子从胞浆 中 流 细胞外水分子流入， 出， 细胞膜去极化及 GEA 泄漏，
［ C］ ［ 1］ 、 K9,#-,<$0$# I 等， 有的属于 类， 如 K9,#-,<$0$# L ［ *3 ］ ［ ** ］ 第二 类， 如 K9,#-,<$0$# BIC 、 K9,#-,<$0$# ? 等。
身免疫性。细菌素不同于青霉素等抗生素， 其为多 肽或蛋白质； 此外， 传统的多肽抗生素是由细胞多 酶复合体催化形成的， 不存在结构基因
［ &］ 。 防腐剂和饲料添加剂已成为研究热点
#" 植物乳杆菌素的抑菌范围
植物乳杆菌 （ "# $%&’(&)*+ ） 属于乳杆菌科中的 乳杆菌 属， 革 兰 氏 阳 性， 最 适 生 长 温 度 为 !3 2 !& 能在 *3 J 生长， "& J 不生长， 兼性厌氧， 在 K@ J， 值 "M & 2 1M & 生长， 最适 K@ 值 ’M & 左右。菌体呈短 杆状， 有时成对或成链状， 不产芽孢； 在 +N? 琼脂培 养基中呈灰白色、 不透明、 圆形、 光滑、 微小细密的
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。
乳酸菌的研究现状及应用——食品微生物学进展作业
学号：2014051532《食品微生物学进展》结课论文题目：乳酸菌的研究现状及应用学院(系)：专业年级：学生姓名：指导教师：完成日期：2014年12月31日目录1 常见乳酸菌的分类 (3)2 乳酸菌的生理学特性及功能 (3)3 乳酸菌的应用 (4)3.1 乳酸菌在食品行业中的应用 (4)3.1.1作为食品中的防腐剂 (4)3.1.2作为食品的增稠剂、乳化剂和稳定剂 (4)3.2 乳酸菌在动物生产中的应用 (4)3.2.1乳酸菌在仔猪生产中的应 (4)3.2.2乳酸菌在家禽生产中的应用 (5)3.2.3乳酸菌在水产养殖中的应用 (5)3.3 乳酸菌在医学领域上的应用 (5)3.3.1免疫调节作用 (5)3.3.2抗菌功能 (6)3.3.3解毒功能 (6)3.3.4 肠道保护作用 (6)3.3.5 乳酸菌的抗癌作用 (6)3.3.6 乳酸菌制剂预防幼儿胃肠道、泌尿道感染的作用 (6)3.5 乳酸菌的其他应用 (7)4 乳酸菌应用的展望 (7)参考文献 (8)乳酸菌的研究现状及应用摘要：本文介绍了乳酸菌的生物特性及功能，综述了乳酸菌的应用现状，并对其发展前景作出展望。
关键词：乳酸菌；生物特性；生理功能；应用现状Advances in the research and application of Lactic acidbacteriaAbstract：This article reviews the Lactic acid bacterias’physiological characteristics, biological function and its current application, and forecasts the future of this research.Key Words: Lactic acid bacteria; physiological characteristics; physiological characteristics; current application、1 常见乳酸菌的分类乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。
基于文献计量的乳酸菌细菌素研究进展分析
基于文献计量的乳酸菌细菌素研究进展分析甄子辰;刘阳;王珊珊;路宏朝;王令;张涛【期刊名称】《食品工业科技》【年(卷),期】2024(45)9【摘要】乳酸菌细菌素是乳酸菌在代谢过程中产生的一类具有抑菌活性的天然蛋白质或多肽类物质,具有无抗药性、可生物降解、抑菌效果好等优点,在食品、医药、饲料领域应用前景广阔。
本文基于文献计量学方法,检索2000~2023年CNKI数据库和Web of Science(WOS)核心合集有关乳酸菌细菌素领域的文献,得到627篇中文文献和2543篇英文文献。
使用CiteSpace软件从年度发文量,发文国家、作者、机构和期刊,高被引文献,关键词共现聚类等角度分析该领域的研究现状和热点。
结果显示:2000~2022年发文量总体呈上升的趋势。
西班牙、印度、中国的发文量在国家排行前三。
CNKI数据库与WOS数据库发文量最高的作者分别是中国农业大学李平兰和巴西圣保罗大学Todorov SD。
发文量最高的期刊分别是《食品工业科技》与《Journal of Appled Micbiogy》。
CNKI数据库中关键词分析可以看出,文章多是从不同食品样本中分离、筛选、鉴定获得产细菌素的乳酸菌,进一步评价细菌素的抑菌活性,并探讨其在食品行业中的应用;突现词分析表明细菌素抑菌机制、细菌素与益生菌的联系是目前研究热点。
WOS数据库中关键词“胃肠道”、“基因特征”、“单增核李斯特菌”、“抑菌活性”出现频次较高,主要热点是抑制抗生素耐药细菌的乳酸菌细菌素的挖掘及其基因特征的解析。
通过文献综合分析,为我国科研人员从事相关研究和预测行业未来发展趋势提供参考和帮助。
【总页数】11页(P378-388)【作者】甄子辰;刘阳;王珊珊;路宏朝;王令;张涛【作者单位】陕西理工大学生物科学与工程学院;秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室(培育);陕南秦巴山区生物资源综合开发协同创新中心;秦巴特色肉制品质量提升与安全控制陕西省高校工程研究中心;陕西省四主体一联合镇巴腊肉校企联合研究中心;陕西省资源生物重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TS252.1【相关文献】1.基于 Web of Science 的多粘菌素肾毒性文献计量分析2.基于文献计量分析的国内农业生态补偿研究态势基于文献计量分析的国内农业生态补偿研究态势3.基于文献计量的多黏菌素E治疗药物监测相关研究热点和未来趋势分析4.基于声景的生物多样性评估方法研究进展——基于文献计量分析5.国内外绿道研究进展与趋势分析——基于CiteSpace的文献计量分析与可视化因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
乳酸菌的研究进展
乳酸菌的研究进展
广东省佛山市三水区乐平镇动物防疫检疫站 叶 红 曾 敏
［摘 要］ 乳酸菌是应用最早、 最广泛的饲用微生态制剂， 具有多种益生作用。本文从乳酸菌的粘附、 活性物质、 免疫赋活作用、 抗肿 降低胆固醇和降血压作用进行综述， 为开发新型绿色的饲用乳酸菌奠定扎实的基础。 瘤作用、 ［关键词］ 乳酸菌 活性物质 可溶性肽 1. 竞争性排斥病原菌的粘附 乳酸菌能与肠粘膜上皮细胞结合，占据有害菌肠粘膜上皮细胞结 从人体分离的嗜酸乳杆 合位点， 对有害菌起屏障作用。Conway [1]报道， 菌 (L. acidophilus ADH)对人的回肠上皮细胞和猪的回肠上皮细胞都具 有较好的粘附性，且粘附率显著高于从乳制品中分离的保加利亚乳杆 菌(L. bulgaricus)和嗜热链球菌(S. thermophilus)， 对猪的结肠和盲肠上皮 细胞的粘附率也以嗜酸乳杆菌最高， 嗜热链球菌显著低于两株乳杆菌。 Conway 同时还指出实验中的乳酸菌的粘附都是非特异性的 。Gopal 报 道三株饲用微生态制剂菌株， 鼠李糖乳杆菌 (L. rhamnosus DR20)， 嗜酸 乳杆菌(L. acidophilus HN017)和乳酸双歧杆菌(B. lactisDR10)对人肠道上 皮细胞系 HT- 29， Caco- 2 和 HT29- MTX 有极强的粘附力，而且三株乳 H7 对肠细胞的侵袭能力和细胞结合能力 。 酸菌都能降低 E.coli O157： Pascual 发现用浓度为 l05C
乳酸菌细菌素抗菌潜力挖掘研究进展
乳酸菌细菌素抗菌潜力挖掘研究进展易华西,张兰威,杜明,韩雪(哈尔滨工业大学食品科学与工程学院中法乳联合实验室,哈尔滨150001)摘要:乳酸菌产生的主要抗菌防腐物质是有机酸,但在乳酸菌代谢产物中发现了细菌素等其它抗菌物质,其中有的细菌素甚至具有强烈的抗真菌能力。
世界范围内启动的乳酸菌基因组计划创造了巨大的生物信息流。
乳酸菌基因组蕴含的生物信息将对研究乳酸菌细菌素的合成代谢途径,功能基因挖掘以及新型抗菌剂的开发搭建信息平台。
结合乳酸菌细菌素的最新研究进展,讨论利用乳酸菌基因组探索乳酸菌的抗菌潜力及其作为生物防腐剂在食品保藏中的应用前景。
关键词:生物防腐剂;乳酸菌;抗菌物质;细菌素中图分类号:TS20113文献标识码:A文章编号:1006-2513(2010)01-0073-04Recent advance on the potential anti m icrobial activityof bacteri oci ns produced by LABY I Hua-x,i ZHANG Lan-w e,i DU M i n g,HAN X ue(S i n o-France Dairy Jo int Laboratory ofH arbin I nstitute o fTechno logy,H ar b i n150001)Ab stract:T he m a j o r an ti m icrob i a l and biopreservative s ubstance produced by LA B i s organic ac i d;how ev er,som e LA B produce add i tiona l anti m icrobia l compounds.Among these,the bac terioc i ns have de m onstrated great potenti a l as food preservati ves.A tre m endous fl ow o f i nforma ti on has been created through various genome sequenc i ng pro jects wor l dw i de.T he i n f o r m ati on obta i ned fro m genom ics w ill prov ide anew platf o r m for i dentifi ca tion of pat hw ays for the bac-ter i oc i ns producti on,g eno m e m i n i ng and deve l op m ent of ne w anti m icrob i a l agents.Explorati on o f anti m icrob i a l po ten-tial i n LAB by geno m ics was also d i scussed i n t h is rev i ew.K ey w ords:LAB genom e;LA B;an ti m icrob i a l compounds;bacter i oc i ns食品防腐剂是食品添加剂的重要成员之一。
人类乳酸菌研究与应用的现状和发展
人类乳酸菌研究与应用的现状和发展随着人们对健康的关注度不断提高，乳酸菌作为一种常见的益生菌，越来越得到人们的关注和重视。
在这篇文章中，我将介绍人类乳酸菌研究与应用的现状和发展。
什么是乳酸菌乳酸菌是一类革兰氏阳性杆状菌，其代表性菌种为乳酸杆菌（Lactobacillus），可以在乳制品、肠道、土壤等多个环境中发现。
乳酸菌有很多种类，其中一些种类已经被证明对人类健康有益。
这些益生菌可以帮助促进肠道菌群的平衡，增强免疫力，预防疾病等。
人类乳酸菌研究的历史早在1900年代初期，人们就已经开始研究乳酸菌。
当时的研究重点主要是探索酸奶和其他发酵食品的制备方法。
20世纪中叶，人们开始意识到乳酸菌对人体健康的积极作用。
这一认知的推动，也催生了一系列的相关研究，使乳酸菌的应用范围逐渐扩大。
人类乳酸菌研究的现状目前，人类乳酸菌研究领域已经取得了一些重要的进展。
特别是在分离、鉴定、筛选和培育益生菌方面，技术水平已经大大提高。
随着技术的不断进步，人类对乳酸菌在保健和治疗方面的应用也愈加广泛。
在人类乳酸菌的研究中，同时也涌现出了一批优秀的研究人员，以及不少权威机构。
这些研究人员在提高人类乳酸菌的研究水平方面，起到了积极的推动作用。
人类乳酸菌的应用在人类乳酸菌的应用方面，目前有三个主要领域：食品、保健品和医药。
食品领域乳酸菌在食品加工领域有着非常广阔的应用前景。
酸奶、金刚菩提、沙门氏菌酸奶、酸菜、泡菜等高营养的食品，都是乳酸菌在食品加工领域的代表。
保健品领域人类乳酸菌在保健品领域得到越来越多的关注。
乳酸菌保健品可以帮助改善肠道菌群的平衡，增强免疫功能，促进肠道健康。
医药领域人类乳酸菌在医药领域也具有一定的应用前景。
乳酸菌可以被用于治疗很多疾病，例如粘膜炎、阴道炎以及呼吸道感染等。
人类乳酸菌研究与应用的发展趋势在未来，人类乳酸菌的研究和应用领域还有很多发展的空间和机会。
人类乳酸菌的功能和应用前景，将会是人类乳酸菌研究的重要方向。
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乳酸菌的生理功能和实际应用一直存在很多问题，从无耐药因子的乳酸菌特殊性分析，可以看出乳酸菌具有一定粘附性，能合成细菌素活性代谢产物，还可以生产风味非常好的发酵食品。
乳酸菌可以从发酵性碳水化合物产生大量的细菌，存在于人、畜和物料样品中，是一种具有重要生理功能的菌群。
标签：乳酸菌；生物工程；进展1 乳酸菌和生物工程研究新进展（1）乳酸菌产生的细菌素在病原菌方面发挥非常重要作用，同时还可以阻止病原菌的定植，降低胆固醇，控制内毒素，制造营养物质，刺激组织发育，对于机体也会产一定生理功能，会产生药物效应、毒性反应、肿瘤发生和突然应急反映。
乳酸菌的生理功能和机体的生命活动关系紧密，如果乳酸菌停止生长，人和动物就很难生存。
随着分子生物学技术发展，很多生物学家和病理学家等通过遗传对于生物工程乳酸菌进行一定良好研究，选出了很多优势的基因，对于基因的生长、消化和吸收都进行一定研究，还带来了更大的经济效益、社会效益和生态效益。
（2）抗生素的不断临床应用为人类保健病虫害防治做出了巨大的贡献，随着抗生素使用，生物抗药性也产生了巨大了变化，也给人类生存带来环境危险，乳酸菌为代表的益生菌和活性菌都是发酵食品使用的基本野生菌类，没有进行一定耐药性检测，是很难对于基因抗药性进行很好结合、转导和转化处理。
细菌具有一定耐药性，也是最为常见的表现，耐药性可以在细菌间转移增加细菌数量。
乳酸菌可以作为抗生素选择依据，保持能够杀死病原菌同时抑制乳酸菌，还要很好避免耐药性因子出现，使得敏感菌编程耐药株，在治疗过程中要做到最大限度提高对于病原体治疗。
除了控制携带的耐药因子，还要对于生物工程技术进行很好选择，去除菌株耐药性，保证食品乳酸菌活性。
（3）乳酸菌和风味有关的物质是乳酸，一般保加利亚乳酸杆菌产生乙醛能力很强，乳酸菌合成丁二酮是有质粒支配的，利用生物工程将这种质粒很好导入，可以获得更好生产用菌。
乳酸菌产生的粘性物对于产品的风味和硬度也有一定作用，筛选的多糖物质乳酸菌菌株可以将粘基因克隆到乳酸菌中。
乳酸菌功能研究进展及限制发展因素分析
乳酸菌功能研究进展及限制发展因素分析乳酸菌是一类常见的有益菌，具有许多重要的功能和潜力。
近年来，乳酸菌的功能研究得到了广泛关注和深入探讨。
本文将对乳酸菌功能研究的进展以及限制发展因素进行分析。
首先，乳酸菌具有抑制有害菌的能力。
乳酸菌能够产生有益物质，如乳酸和抗菌物质等，抑制有害菌的生长和繁殖，从而维护肠道菌群的平衡，促进健康。
此外，乳酸菌还可以增强肠道黏膜屏障功能，阻止有害物质通过肠道壁进入血液，保护人体健康。
其次，乳酸菌还具有调节免疫系统的作用。
乳酸菌能够调节免疫细胞的活性和功能，增强人体的免疫力，提高抵抗力。
研究表明，乳酸菌能够调节炎症反应，减轻炎症症状，具有抗过敏和抗肿瘤的作用。
此外，乳酸菌还能够调节肠道菌群和免疫系统之间的相互作用，维护肠道免疫平衡，预防和改善肠道疾病。
此外，乳酸菌还具有改善消化和促进营养吸收的作用。
乳酸菌可以分解和释放营养物质，促进其吸收和利用。
研究表明，乳酸菌能够促进食物消化，改善肠道功能，减少消化不良和便秘等消化系统问题。
然而，乳酸菌功能研究还存在一些限制因素。
首先，乳酸菌功能的研究多以体外实验和动物模型为主，缺乏临床研究的支持。
因此，需要进行更多的临床试验和人体研究，明确乳酸菌功能在人体中的作用和效果。
其次，乳酸菌功能研究还存在菌株多样性和功能差异问题。
不同的乳酸菌菌株具有不同的功能和活性，因此需要对不同菌株进行详细的研究和比较，了解其功能差异和适用范围。
此外，乳酸菌功能的研究还需要考虑到菌株的稳定性和生产成本等实际问题。
综上所述，乳酸菌功能研究在抗菌、调节免疫系统、改善消化、菌株筛选和发酵工艺等方面取得了重要进展。
然而，乳酸菌功能研究还存在一些限制因素，需要进一步加强临床研究、菌株比较和生产优化等方面的研究工作，以推动乳酸菌功能的应用和发展。
乳酸菌细菌素抗菌潜力挖掘研究进展
Ｋｅ ｒ ｓ Ｌ ｅ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ＡＢ ｇ ｎ ｍｅ；Ｌ ＡＢ； ａ ｔ ｃ ｏ ｉ ｌ ｏ ｏ ｎ ｓ ｎ ｉ ｒ ｂ ａ ｍｐ ｕ ｄ ；ｂ ｃｅ ｉｃ ｎ ｍｉ ｃ ａｔｒ ｉｓ ｏ
食 品 防 腐 剂 是 食 品添 加 剂 的 重要 成 员 之 一 。 随着人 们对 食 品安 全 意识 的提 高 ，生 物 防腐 剂 比 化 学 防腐剂 有更 广 阔 的发 展 前 景 。发 酵 食 品是 全
ｆ ｄｐｅｅ ａ ｖｓ ｒｍ ｎ ｏｓｆ ｗ ｏ ｉ ｏ ｔ ｎ ｈｓｂｅ ｒａ ｄ ｔｒ ｇ ａ ｏｓｇｎｍ ｅ ｕｎｉｇｐｏｅｔ ｏ ｒｓｒ ｔ ｅ．Ａ ｔ ｅ ｄｕ ｏ ｆ ｎ ｒ ｉ ａ ｅｎ ｃｅｔ ｈｏ ｈ ｖ￣ ｕ ｅｏ ｅ ｓｑ ｅｃ ｒ ｃ ｏ ｖｉ ｅ ｌ ｆ ｍａ ｏ ｅ ｕ ｎ ｊ ｓ
球食 品 中不 可缺 少 的重要 组 成 部 分 。食 品发 酵 生
括乳 酸 菌 （ Ａ Ｌ Ｂ，ｌ ｔ ｃｄ ｂ ｃ ｒ ） 在 内 的 很 ａ ｉ ａｉ ａｔ ｉ ｃｃ ｅａ 多食 品工 业 生 产 菌 株 都 具 有 分 泌 细 菌 素 的 能力 。 与此 同时 ，也发 现并 鉴 定 了一 些 不 同 于细 菌 素 的 抗菌 物 质 ，其 中 有 的 物 质 具 有 强 烈 的 抗 真 菌 能 力 。乳 酸 菌是 目前 世 界公 认 安 全 的食 品级 微 生
乳 酸菌 细 菌 素抗 菌 潜 力 挖 掘研 究 进 展
易华 西 ，张 兰威 ，杜 明 ，韩 雪
（ 尔滨工 业 大学食 品科学 与工 程学 院 中法乳 联合 实验 室 ，哈尔 滨 １０ ０ ） 哈 ５ ０ １
摘 要 ：乳酸菌产生 的主要抗 菌防腐 物质是有机酸 ，但 在乳酸菌代 谢产物 中发现 了细 菌素等其 它抗菌物
乳酸菌素的研究进展及应用
主讲人：XXX
LOGO
Contents
1 2
摘 要
产生菌的选育 乳酸菌素生物合成 乳酸菌的应用
3 4
摘 要
乳酸菌素作为一种无毒副作用的天然食品防 腐剂，有着广阔的市场前景。 对革兰阳性菌具有抑制作用的杀菌蛋白或多 肽，大多对热稳定，此外可通过在细胞膜上形成 孔道或抑制细胞壁合成来达到溶菌目的。 本文对乳酸菌种的选育，乳酸菌素生物合成 及影响因素，应用方向和措施、趋势方面进行综 述。
乳酸菌素还存在着如用量大、效价低、抗菌时 效短、抗代谢性能差、抗菌谱窄等缺点，以及优势 菌株选育改造研究还有待加强。 但是乳酸菌素可以采用微生物发酵的方法大量 生产，同时乳酸菌素种类繁多，随着高产乳酸菌素 菌珠的选育和对乳酸菌素抑菌机理的研究深入，乳 酸菌素必将得到更加广泛的应用。
LOGO
大多数革兰阳性菌的乳酸菌素是由质粒基因 编码的，基因组通常还包括乳酸菌素合成基因， 和编码在转录调控、修饰、加工和菌株的自我 保护性中发挥作用的蛋白产物的基因。 大部分乳酸菌素是由前体肽产生的，这些前 体肽有一个短的N-端前导序列(包括18～24个氨 基酸)，在翻译后的修饰中，这个部分被切除掉 产生成熟的乳酸菌素。3 乳酸源自的应用3.1 在食品方面的应用
在乳制品中的应用
在肉制品中的应用
在啤酒及果汁饮料中的应用
乳酸菌素在罐头食品中的应用
3.2 乳酸菌素在医药方面的应用
1 2 3 4
抑菌作用
改善 肠道环境
提高免疫力
妇科阴道 用药
结 论
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高， 人们对健康的重视程度也日益加强，纯天然食品防 腐、保鲜剂取代或者部分取代化学防腐剂，不产生 耐药性且可通过基因工程改造的抑菌素替代原始抗 生素，无毒素残留饲料添加剂替代原始饲料添加剂 是大势所趋。
乳酸杆菌的研究进展
乳酸杆菌的研究进展编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（乳酸杆菌的研究进展）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为乳酸杆菌的研究进展的全部内容。
乳酸杆菌的研究进展摘要乳酸杆菌是一类近年来研究较多的益生素,大量试验结果表明，乳酸杆菌中的一部分菌种对人和动物的保健和疾病治疗有效果。
本文主要介绍了乳酸杆菌的分离与鉴定，菌种的保藏，代谢产物，生理功能及应用研究，是一种前景广阔的微生态制剂。
乳酸杆菌乳酸杆菌，是一类能使糖类发酵产生乳酸的细菌,是一群生活在机体内益于宿主健康的微生物。
乳酸杆菌存在广泛,其生长温度在20～53℃ ，最适温度为30~40 ℃；嗜酸性，最适合pH5.5～6.0,在pH3.0～4.5中仍然能生存,在无芽胞杆菌中其耐酸力最强。
乳酸杆菌是一群杆状或球状的革兰氏阳性细菌,不形成芽孢，触媒阴性,细胞色素缺失，其DNA中G+C含量少于55%。
乳酸杆菌绝大多数是厌氧菌或者兼性厌氧的化能营养菌，生长繁殖于厌氧或微好氧、矿物质和有机营养物丰富的微酸性环境中。
在污水、发酵生产（如青贮饲料、果酒啤酒、泡菜、酱油、酸奶、干酪)培养物、动物消化道等中乳酸杆菌含量较高。
乳酸菌不仅已广泛应用于畜牧业、食品加工业, 随着研究的深入，也在一些疾病治疗中得以应用，用于增强患者的免疫、营养、生长刺激等。
乳酸杆菌的分离与鉴定1 乳酸杆菌的分离从不同的基质中分离乳酸杆菌时，根据乳酸杆菌所在生长环境的不同以及是否为优势菌可选择不同组分的培养基。
主要有以下几种常用的培养基[1］：（1) MRS 培养基当乳酸杆菌是待分离区系的优势菌时，常用MRS 培养基对其进行分离。
乳酸菌及其生物工程研究新进展
的转移& 生产中"生物工程有多种不同的方法& 拿奶制品来
说"如果发酵奶 制 品 的 口 味 不 好" 很 难 真 正 吸 引 到 市 面 上 的消费者& 该情况下"企业业绩滑坡#利润少"在发酵时借 助生物工程 技 术 就 能 够 干 预" 抑 制 噬 菌 体 过 多 地 吸 附 菌 种"使奶制品保持良好的风味& 如干酪"它的时间相对较 长"在成熟期"冷藏干预可能会扩大生产成本& 为了确保 成熟"需要节约成本"选用适当的方法来加快成熟& 生物 工程技术"即在 干 酪 中 掺 加 一 定 的 蛋 白 酶" 利 用 霉 菌 作 用 来促进成熟"提 高 菌 种 自 身 的 抗 噬 能 力" 避 免 受 污 染 和 影 响干酪品质&
关键词乳酸菌生物工程研究进展
44乳酸菌 有 助 于 蛋 白 质# 铁 等 多 类 营 养 物 质 的 快 速 吸 收"诱导肠道益生菌的生长"防止有害菌的增殖"提高人体 免疫力和抵抗力"达到美容养颜#预防肠癌#保护肝脏之目 的& 伴随生物工程学技术的进步"应用于食品#医药这些 板块中的乳酸菌类型日渐增多& 由于乳酸菌菌株独特的 生理功能"它不 仅 是 干 酪 或 是 酸 制 奶 油 常 见 的 发 酵 剂" 而 且还是泡菜#酱 油 酿 造 必 要 的 发 酵 素" 能 够 改 善 机 体 的 肠 道菌群& 探索乳酸菌及其生物工程的最新进展"对乳酸菌 在现代工业中的深度应用有较大的推动作用&
")$
乳酸菌细菌素分离纯化及生物学特性研究的开题报告
乳酸菌细菌素分离纯化及生物学特性研究的开题报告一、选题背景随着人们对健康意识的提高，乳酸菌制品越来越受到欢迎。
乳酸菌的作用不仅可以促进肠道健康，还可以提高免疫力，抑制有害细菌生长，防止疾病。
因此，研究乳酸菌的生物学特性和生产技术具有重要的意义。
细菌素是一种特殊的抗菌物质，可以广泛应用于医药、食品、农业等领域。
乳酸菌是生物来源丰富的制备细菌素的微生物。
因此，对乳酸菌中细菌素的分离纯化及生物学特性研究具有重要的意义。
二、研究内容本研究将采取以下步骤：1. 从自然界中分离乳酸菌菌株，通过形态、生理生化指标鉴定其种属。
2. 筛选乳酸菌菌株，通过生物学实验选择具有较强抗菌能力的菌株，作为细菌素生产菌株。
3. 建立适宜的培养条件，提高乳酸菌菌株的细菌素产量。
4. 采用分子筛分离、聚酰胺凝胶电泳等方法，从培养上清液中提取并纯化细菌素。
5. 通过光学显微镜、透射电镜等手段观察细菌素的形态结构，刻画细菌素的生物学特性。
三、预期成果1. 成功分离出具有较强抗菌能力的乳酸菌菌株，并建立了适宜的培养条件和细菌素提取纯化技术。
2. 对细菌素的形态结构和生物学特性进行了系统的研究，为进一步利用和开发细菌素提供了参考。
3. 细菌素的应用潜力得到了初步探究，为细菌素的开发和应用提供了思路和支持。
四、研究意义1. 乳酸菌是一种重要的健康微生物，在食品、饮料等领域中得到广泛应用。
本研究可以提高乳酸菌的应用价值，为其进一步开发利用提供支持。
2. 细菌素是一种广泛应用的抗菌物质，可以应用于医药、食品、农业等领域。
本研究可以为细菌素的生产和应用提供技术和理论基础。
3. 本项目将建立乳酸菌和细菌素的分离纯化体系，并从分子水平观察细菌素的物理化学、生物学特性，具有较高的学术价值。
乳酸菌细菌素的分子生物学研究进展
乳酸菌细菌素的分子生物学研究进展
朱文淼;刘稳
【期刊名称】《中国微生态学杂志》
【年(卷),期】2000(12)2
【总页数】4页(P113-115)
【关键词】乳酸菌;细菌素;分子生物学
【作者】朱文淼;刘稳
【作者单位】山东医科大学基础医学院;山东大学微生物系
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.117;Q936
【相关文献】
1.乳酸菌胆盐水解酶生理特性和分子生物学的研究进展 [J], 张红星;王廿;刘勇;刘丽;滕国新;刘慧
2.产细菌素乳酸菌菌株的来源及所产细菌素的分类研究进展 [J], 刘静;杨富民;白斌芳;郭锌
3.群体感应系统调控乳酸菌细菌素合成的研究进展 [J], 黄雨霞;武瑞赟;李平兰
4.乳酸菌及其细菌素在海水鱼保鲜中应用的研究进展 [J], 方士元;谢晶
5.乳酸菌细菌素生物合成机制、抑菌机制及应用研究进展 [J], 彭书东;李键;刘士健;张玉;王洪伟;赵欣;索化夷
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
什么是乳酸菌？细菌素？
• 乳酸菌是一类能够发酵糖类产生大量乳酸 的革兰氏阳性菌耐氧或碱性厌氧菌。包括 主要包括乳杆菌(Lactobacillus )、乳 球 菌 ( Lactococcus )、明 串 珠 菌 ( Leuconostoc )、 片 球 菌 ( Pediococcus )、 链 球 菌(Streptococcus )、肠 球 菌 ( E nterococcus )、双 歧 杆 菌 (Bifidobacterium )等至少23个属。
嗜酸乳杆菌11088的细菌素基因
• lactacin F
laf
ORFX ORFY ORFZ
75
32 62 124
后三个读码框可能与细菌素的表达分泌 有关，有待研究。 利用穿梭载体将该接合质粒上一段包含 lactacin F 结构和免疫基因在内的 212kb 的DNA 片段克隆、 导入不产 lactacin 的同源乳杆菌中, 表达成功
• nisin 的结构基因(nis A )位于染色体的可接 合转座子上, 转座子大小为70kb, 其中在 10kb的片段上分布着 nis A、 B、 T、 C、 Z、 P 和K 基因, 构成一个长度约为815kb 的多顺反操纵子, 其中5′ - 端有一个核糖体 结合位点, 3′ - 端有一个终止密码子和不依 赖于ρ因子的转录终止子; 多顺反子mRNA 含有RNA 修饰、 加工信息, 加工后产生一 个267kb 的mRNA 转录产物。
两种细菌素对脂质体无效进一步证实其抑菌 作用依赖于膜上特定受体蛋白。携有 lactococcin A 和lactococcin B 免疫基因的细 胞能对这两种细菌素产生抗性,推测免疫蛋白 可能就定位于细胞膜上。 免疫蛋白与细胞膜 表面特定受体蛋白的靶位点结合后, 使该受 体蛋白不能再介导细菌素在细菌细胞膜上形 成亲水孔道, 致使细菌对细菌素产 生抗性。 简言之, 细菌素免疫蛋白的存在抑制了膜上 亲水孔道的形成。
定此三种细菌素生物学功能上的变异并非 源于转录水平的
研究表明, 大量分泌蛋白前体的信号肽序列 都有一个保守的三联结构: 一个带正电荷的 N - 端区域, 一个中央疏水区域和一个极性 的C- 端区域, 三个区的长度分别为 1～5、 7～ 15 和3～ 6 个残基, 其中C- 末端为信号 肽酶的识别位点, 其模式为XXA (G)↓(X 为任 意一种氨基酸, ↓为酶切位点）
• helveticin J 是由 lactobacillus helveticus (瑞士乳杆菌)481 产生的一个染色体编码的 37kDa 的细菌素, 抑菌谱较窄, 仅对一些同 源乳杆菌有效
1
ห้องสมุดไป่ตู้
2
3
4
5
6
1-启动子
2-反向重复序列，可能与调控有关
3-核糖体结合区域
4-开放读码框ORF2，315bp , 编码一个 1118kDa 的未知功能蛋白
• 许多乳酸菌能够产生具有杀菌或抑菌作用 的细菌素。
• 细菌素是由某些细菌在代谢过程中通过核 糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的 多肽或前体多肽, 抑菌范围不仅仅局限于同 源的细菌, 产生菌对其细菌素有自身免疫性。
1、乳酸菌细菌素的分类
基于分子量、 热敏感性和是否含修饰性氨 基酸, 可将乳酸菌细菌素大致分为四类: • 小分子热稳定肽( small heat- stable peptide, SHSP) • 大分子热不稳定蛋白( largeheat - labile p ro tein, LHL P ) • 羊 毛 硫 抗 生 素( lantibiotics) • 赖于两个或两个以上小肽分子协同作用的 细菌素
2.3转运机制
• 分析SHSP 的N - 端先导序列发现并没有典 型的信号肽结构, 除 lactacin F 外, 其它 SHSP 的N - 端先导序列中缺乏分泌蛋白信 号肽所共有的中央疏水区, 其前导序列较短, 且含有数个酸性氨基酸残基。由此提示 SHSP 中可能存在一种新型的转运机制
• 由前面讨论可知,WM 4 的 lactococcin A 结 构基因上游的 lcn C、 lcn D 基因可能参与 细菌素表达及分泌
质粒编码细菌素的遗传图谱
• lactococcin A
lcnA
lciA
75
98
• lactococcin B
lcnB
lciB
68
91
• lactococcin M
lcnM
lcnM/b
lciM
69
77
154
乳脂乳球菌 9B4 产生的 lactococcin A、 B 和 M , 其结构( lcn)与免疫( lci)基因均定位于一个 60kb 大小的接合质粒(P9B4- 6)上。
2.4作用机制
• 发现纯品 lactococcin A 能够增加敏感株的 膜通透性, 导致膜电势崩溃, 使胞内和膜质 体内的氨基酸、 ATP 等营养物质外流, 但对 脂质体无效
lactococcin 在细胞膜上形成亲水性通透孔 道是经膜上特定受体蛋白介导, 与膜电位无 关, 因此又称这类细菌素为非能量依赖型细 菌素, 其作用主要是破坏膜功能的稳定性(如 能量转导)。
5-开放读码框ORF3，999bp，结构基因
6-ρ- 终止子
4、羊毛硫抗生素( lantibiotics)
• lantibiotics 的显著特点是分子内含有非编码 氨基酸, 包括羊毛硫氨酸、 B - 甲基羊毛硫 氨酸、 脱氢丙氨酸(DHa)和脱氢丁氨酸 (DHb )。非编码氨基酸的存在侧面提示了 lantibiotics 在形成过程中必定经过了翻译后 的酶修饰与加工。
环形分子lactocin S
• 分子中有 2 个羊毛硫氨酸, 3 个Dha 和 1个 DHb
• lactocin S 的结构及免疫基因定位在粟酒乳 杆菌L 45 的一个50kb 质粒上, 负责 lactocin S 前体肽翻译后修饰及跨膜转运的基因也都 位于同一质粒上
2、小分子热稳定肽(SHSP)
• 2.1遗传学分析 • 2.2结构上的共性 • 2.3转运机制 • 2.4作用机制
2.1、遗传学分析
对乳酸菌细菌素的分子遗传学研究表明许 多细菌素的产生与质粒相关。下面分析六 种质粒编码细菌素的遗传图谱,对于每一种 细菌素, 其结构基因总是与两个或多个相关 基因紧密排列构成一个类操纵子结构模块。
明串珠菌的细菌素基因
• leucocin A - UAL 187
leuA 58-61
ORF2 113
• pediocin PA - 1
ORF2可能负责 免疫性
pedA 62
pedB 112
pedC 174
pedD 724
将此操纵子在重组质粒中克隆并导入E.co li表达, 则产 生并分泌出了有生物活性的pediocin ped编码的724个氨基酸的蛋白，参与运输与传递。
nisin的作用机制
• nisin 是一个疏水的带正电荷的小肽, 其作用 机制与其它 lantibiotics 相似, 作用靶位点是 细菌细胞膜。在一定膜电位存在的条件下, nisin 与细菌细胞膜结合形成通透性孔道结 构, 使A TP、 K+等小分子和离子通过孔道 流失, 造成细胞膜渗漏和去极化, 膜内外能 差消失, 因其作用需膜电位的存在, 故又称 为能量依赖性细菌素。
• 根据 lantibiotics 的分子结构可将其细分为 两类: 一类是线型的, 另一类是环型的。
线性分子nisin
• nisin 前体肽由57个氨基酸组成, 其中N - 端 23 个残基构成信号肽区; 信号肽在 细胞表面被信号肽酶水解去除后, 释放 出成熟的、 有生物活性的nisin。
• nisin 是一种含 34 个氨基酸的小肽, 分 子量约为3500Da, 分子内不含芳香氨 基酸, 但含有DHa、 DHb、 羊毛硫氨 酸和 B - 甲基羊毛硫氨酸。
2.2结构上的共性
• N - 末端信号肽长度均为 18～ 21 氨基酸 • 前体肽的起始氨基酸为Met, 紧随其后的氨
基酸残基通常为Lys残基 • N - 末端信号肽的- 1 和- 2 位置上为两个
Gly 残基 • 成熟的细菌素其N - 末端+ 1 位置上通常是
Lys 或Arg 残基
L actococcin A、 B、 M 的N - 末端信号肽 呈现高度同源, 提示其操纵子结构可能受同 一类启动子调控,而信号肽酶切位点 G—G 后的氨基酸序列则无明显类似性, 基于启动 子和N - 末端信号肽的高度同源性, 可以确
对乳酸乳球菌双乙酰亚种WM 4 的 lactococcin A 操纵子的研究结果证实该细 菌素的结构与免疫基因位于一个 136kb 的 质粒(pN P2)上, 序列分析表明这两个基因 与 9B4 的 lactococcin A 的结构与免疫基因 相同。值得一提的是,WM 4 的 lactococcin A 操纵子结构中除 lcn A 和 lciA 基因外, 其 上游还含有 lcn C 和lcn D 基因,在 lactococcin A 的表达及分泌中起重要作用
• lcn C 和 lcn D 基因与G-菌中负责蛋白分泌 的基因高度同源
研究发现 I L 1403 染色体上部分序列与WM 4 的 lactococcin A 基因簇序列高度同源, 提 示I L 1403 染色体上可能含有类似于 lcn C、 lcn D 的基因。 由此,将携有 lactococcin A 结构和免疫基因的穿梭质粒导入I L 1403, 借助 I L 1403 染色体上相应 lcn C 和 lcn D 基因的互补作用, 就可以合成有生物活性的 lactococcin A。
二级结构预测显示 lactacin F 分子N - 端有 一段 A - 螺旋, 信号肽酶切位点处则有一个 B - 转角
值得一提的是, lactococcin A、 B 和M 的前 体肽- 3 位置上均为Asn 残基, 这在其它分 泌蛋白前体的信号肽中极为罕见。Holo等 人认为 lactococcin A 的成熟过程是两步行 为: 信号肽酶首先水解 Gly- Gly 之间的肽键, 移去前体细菌素N - 端 20 个氨基酸大小的 信号肽, 然后再水解去除剩余肽段的N - 端 Gly 残基, 最后形成一个 54 氨基酸大小的 成熟细菌素