新疆冷水鱼肠道耐低温乳酸菌多样性及产细菌素菌株的筛选

摘要

目的:乳酸菌是一类被广泛应用于食品工业中的微生物,开发利用乳酸菌是当今国内外研究学者们研究热点,了解认识乳酸菌生物多样性是开发其的前提,目前对于低温乳酸菌的研究在国内外并不常见,低温乳酸菌由于其在冷藏的环境下较强的比生长速率使得其在食品生物工程领域有着广泛的应用前景。乳酸菌素一般在食品保鲜中的应用有很好的效果,相较化学防腐剂,乳酸菌素的无毒、无抗药性、无残留、无副作用的优势已然成为了延长食品保质期的生物防腐剂重点研究对象,从低温乳酸菌中分离纯化产乳酸菌素的菌株是解决低温乳酸菌素来源的首要且基础的问题。因此研究新疆特有的冷水鱼资源中低温乳酸菌生物多样性及筛选产细菌素的菌株意义重大。
　　方法:本研究依据新疆额尔齐斯河流域特有的野生冷水鱼资源,通过传统的纯培养法分离纯化鱼肠道中低温乳酸菌并测序研究其系统多样性,同时采用三种引物利用REP-PCR分子遗传学技术研究其生物多样性。从纯培养的低温乳酸菌中筛选产细菌素的菌株,对所产细菌素进行系统的生物学特性研究,为低温乳酸菌及乳酸菌素的应用奠定一定的理论和实践基础。
　　结论:1、通过稀释平板法共分离得到89株可培养低温微生物,其中65.2％为革兰氏阳性菌,34.8%为阴性菌。纯化后的菌株依据菌落形态、颜色、细胞形态、革兰氏染色与液体培养特征观察初步获得45株疑似乳酸菌。菌株系统发育树分析:从采集到的冷水鱼样品中分离得到的耐低温乳酸菌菌株43株,分属于Enterococcus、Carnobacterium、Brochothrix、Weissella、Streptococcus、Lactococcus六个属。其中Enterococcus、Lactococcus为优势菌群。Enterococcus是优势菌属占总菌数比重最大,对冷水鱼肠道中可培养低温乳酸菌多样性贡献最多。本研究表明冷水鱼肠道可培养低温乳酸菌具有丰富的多样性。冷水鱼肠道分离到可培养乳酸菌中最高生长温度不高于37℃,最适生长温度为15-30℃,在4℃也可以生长繁殖,绝大多数属于耐冷菌。
　　2、以上一章节中分离纯化的43株耐低温乳酸菌作为目标菌,分别选取了3株革兰氏阳性菌金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、李斯特氏菌和1株革兰氏阴性菌大肠杆菌作为指示菌。经过排除酸、过氧化氢干扰及蛋白性质的确定后显示了11株菌在不同程度上都会抑制腐败菌的生长,筛选出具有抑菌特性的乳酸菌中有乳球菌属、肠球菌属及魏斯氏菌属。
　　3、在产细菌素的低温乳酸菌中挑选两株抑菌活性强、抑菌范围宽的在低温环境下生长速率快及比生长速率高的肠球菌MB2-1及乳球菌MD-1进行详细的研究。研究发现两株菌在菌株进入稳定期时达到最高抑菌活性。具有较高的耐热性,并且在酸性、中性和微碱性的环境下抑菌活性稳定,与螯合剂SDS等具有协同增效的现象,最重要的是对蛋白酶的敏感性,应用于食品中作为保鲜剂不会产生副作用。因此,本研究对实现低温乳酸菌作为食品保鲜剂或接种剂很有意义,奠定了食品工业中应用生物保鲜剂的基础。

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缩略词表

引言

第一章 文献综述

1.1 乳酸菌概述

1.2 低温乳酸菌概述

1.3 耐低温乳酸菌的筛选手段及开发重点

1.4 乳酸菌细菌素的研究进展

1.5 国内外研究现状

1.6 乳酸菌素应用

1.7 本课题的立题意义

1.8 本课题主要研究内容

1.9 研究路线

第二章 新疆冷水鱼肠道耐低温乳酸菌多样性研究

2.1 引言

2.2 实验材料

2.3 实验方法

2.4 结果与分析

2.5 本章小结

第三章 产细菌素的耐低温乳酸菌的筛选

3.1 引言

3.2 实验材料

3.3 实验方法

3.4 结果与分析

3.5 本章小结

第四章 耐低温肠球菌Enterococcus sp. MB2-1产细菌素的生物学特性研究

4.1 引言

4.2 实验材料

4.3 实验方法

4.4 结果与分析

4.5 本章小结

第五章 耐低温乳球菌Lactococcus lactis MD-1产细菌素的生物学特性研究

5.1 引言

5.2 实验材料

5.3 实验方法

5.4 结果与分析

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

6.3 本文的主要创新点

参考文献

致谢

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