加氏乳杆菌JDM511安全性分析

摘要

随着人们生活水平的提高，食品安全问题成为了热点民生话题，也有越来越多的科学研究涉足相关领域。食品安全是一个跨越多学科的科学问题，是保证人类生存质量和健康的重要议题。目前不管是国内还是国外，都有许多相关的保障政策或法律法规。
　　本文第一部分中，首先采用了454高通量焦磷酸测序技术对加氏乳杆菌（Lactobacillus gasseri）JDM511进行了全基因组测序。加氏乳杆菌JDM511的基因组包括一个大小为1,788,466bp的环状染色体，一个大小为39,184bp的小质粒和一个大小为93,309bp的大质粒。染色体的GC含量为35.06％，共有1705个蛋白编码基因，66个tRNA和3套rRNA操纵子。与已完成测序的加氏乳杆菌ATCC33323相比较，JDM511的基因组略小，编码的蛋白量也少。JDM511中总预测蛋白的12%的蛋白被归类为碳水化合物代谢和转运相关蛋白。通过研究发现基因组上存在18个编码糖苷水解酶的基因，包括葡萄糖苷酶、淀粉酶、半乳糖酶和麦芽糖酶。其次，本研究采用已经得到的全基因组测序信息，结合传统的表型实验，对菌株进行了安全性评估。表型实验中，首先利用E-test的方法检测了16种常见抗生素对JDM511的最小抑菌浓度（MIC）。结果显示：阿米卡星、杆菌肽、环丙沙星、链霉素和万古霉素的MIC都超过了试纸的最大检测范围，表明JDM511对其有较高程度的耐药性；JDM511对四环素、庆大霉素和利福平有中等程度的耐药性；对其余抗生素：头孢噻肟、阿莫西林、氨苄西林、甲基苄胺嘧啶、头孢噻吩、亚胺培南、红霉素和氯霉素则表现敏感。JDM511的抗生素表型结果符合乳杆菌的耐药谱。其次，利用添加前体氨基酸的平板观察JDM511对生物胺的合成能力。结果表明JDM511不具有产生组胺、腐胺、尸胺、精胺、色胺和酪胺的能力。通过对基因组的搜索后发现，其基因组中也不含有除乙酰辅酶A脱羧酶以外的氨基酸脱羧酶编码基因，再一次验证了其不含有产生生物胺的能力。将JDM511的全基因组信息与抗生素耐药基因数据库（ARDB）、致病因子数据库（VFDB）和已知的有害代谢产物相关基因进行比对，发现了43个抗生素耐药相关基因，152个潜在致病因子和11个与有害代谢产物相关的基因。JDM511的全基因组不含有完整的前噬菌体，仅存在1个可能的噬菌体相关片段、1个可能的CRISPR重复序列和9个插入序列。虽然在JDM511的基因组上发现了多种抗生素耐药性基因、致病因子和有害代谢产物相关基因，但其并不含有侵袭性致病因子和高毒性蛋白编码基因，这些安全性相关基因也不存在于可移动元件上。
　　本研究采取了将传统表型试验与基因组学相结合的方法对一株加氏乳杆菌进行了安全性评估。相较于传统方法，这种结合的方法更为全面，可以最大程度地揭示菌株的潜在安全性和相关的分子机制，为菌株的安全应用、功能研究和后续研究提供了基础和证据。
　　本文的第二部分验证了Clp蛋白酶可降解抗毒素蛋白812，表明其参与长双歧杆菌JDM301Ⅱ型毒素-抗毒素系统的激活，毒素-抗毒素系统对调节细菌的生长具有重要作用。
　　本文的第三部分对上海市区内出售的大米样本进行黄曲霉素B1含量的测定，并分析不同样本黄曲霉素B1含量的差别。黄曲霉素是黄曲霉、寄生曲霉、黑曲霉等真菌所产生的具有生物活性的次级代谢产物。实验结果表明市场上大米黄曲霉素含量总体较低，情况良好。东北地区的大米黄曲霉素含量高于苏北大米。散装粮食店来源的大米与大型超市来源大米含量存在差异。且散装店和中型超市中购买的样品中出现黄曲霉素含量不合格样品。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

符号说明

第一部分 加氏乳杆菌JDM511安全性分析

第一章 加氏乳杆菌JDM511的基因组学研究

第一节 乳杆菌的基因组学研究进展

第二节 加氏乳杆菌JDM511全基因组测序

第二章 基于基因组学的加氏乳杆菌JDM511安全性研究

第一节 益生菌的安全性研究进展

第二节 基于基因组学的加氏乳杆菌JDM511安全性分析

第二部分 Clp蛋白酶对长双歧杆菌JDM301毒素抗毒素系统的作用研究

引言

1 实验材料

1.1 实验菌株

1.2 主要试剂

1.3 主要实验仪器

1.4 质粒

2 实验方法

2.1 毒素-抗毒素系统BLJ_811、BLJ_812共表达实验

2.2 抗毒素蛋白降解实验

3 实验结果

3.1 共表达实验

3.2 抗毒素降解实验

4 讨论

第三部分 上海地区大米样品黄曲霉素B1含量检测

引言

1 实验材料

1.1 实验样本

1.2 主要试剂

1.3 生物信息学工具

2 实验方法

2.1 样品的制备

2.2 样品黄曲霉素含量的测定

2.3 统计分析

3 实验结果

3.1 样品总体结果

3.2不同产地大米样本黄曲霉素含量比较

3.3 不同购物来源的大米样品进行比较

4 讨论

全文总结

参考文献

致谢

硕士期间主要业绩