蔬菜发酵过程中氮素转移及L. casei 719抑制亚硝酸盐积累的机理

亚硝酸盐是一种潜在的致癌物质，在发酵蔬菜加工中极易积累，给产品带来潜在的危害。本研究利用16S rDNA的RFLP技术，研究发酵过程中微生物种群的演变与亚硝酸盐积累内在关联及关键微生物；利用离子液相色谱法和毛细管色谱法，研究底物和产物的转化定量关系，确定导致亚硝酸盐积累及被L. casei 719抑制的氮素转移途径；探索L. casei 719在降解亚硝酸盐的氮素转移过程中是否利用关键酶Nar、Nir、Nor和Nos的同源蛋白，并测定其体外酶学性质；研究各种因素对抑制亚硝酸盐积累及关键酶的影响规律。在于揭示蔬菜发酵过程中微生物种群演变与亚硝酸盐积累的内在关联，导致亚硝酸盐积累和被L.casei 719抑制的氮素转移途径，以及酶和物理化学因素决定其抑制快慢的内在联系。为将传统我国发酵蔬菜进行现代化的创新，构建可控、高效抑制发酵蔬菜中亚硝酸盐的发酵体系提供理论基础。

亚硝酸盐是一种潜在的致癌物质，在发酵蔬菜加工中极易积累，给产品带来潜在的危害，属于食品营养学和食品质量与安全方向。利用16S rDNA的RFLP技术，研究发酵过程中微生物种群的演变与亚硝酸盐积累内在关联及关键微生物，从蔬菜发酵过程中分离出200多株菌种，筛选到具有显著降解亚硝酸盐活力的乳杆菌DMDL 9010，利用16S rDNA分子鉴定技术、生理生化特征和L-乳酸脱氢酶1的同源DNA序列的上下游片段序列的差异，将乳杆菌DMDL 9010鉴定为植物乳杆菌；利用离子液相色谱法和毛细管色谱法，研究了底物和产物的转化定量关系，确定L. casei 719降解亚硝酸盐的氮素转移途径，最可能通过NO2-NO-N2O-N2的途径进行降解，而非铵化途径，NaCl、VC对亚硝酸盐的降解起到协同降解作用；利用细胞组分法得到亚硝酸盐还原酶主要位于细胞周质；利用分子生物学的手段已经克隆和表达出了有降解活性的亚硝酸盐还原酶重组蛋白；研究表明，初级代谢产物乳酸对降解亚硝酸盐起到协同降解的作用，利用重叠延伸PCR技术构建了敲除乳酸脱氢酶基因后，能显著地影响乳酸菌降解亚硝酸盐的活力；亚硝酸盐还原酶粗酶先后经过阴离子和葡聚糖凝胶柱层析后，得到了较纯的亚硝酸盐还原酶，单体分子量约为50-60 kDa，在降解过程中需要添加电子供体蛋白。.总之，蔬菜发酵过程中乳酸菌初始接种量、电子供体数量与亚硝酸盐的降解存在正关联；L. casei 719降解亚硝酸盐的氮素转移途径最可能源于NO2-NO-N2O-N2；大量存在于细胞周质的亚硝酸盐还原酶决定了亚硝酸盐的降解速度，反应体系中VC、NaCl和乳酸加速了亚硝酸盐的降解；经过纯化得到的亚硝酸盐还原酶的单体分子量约为60 kDa，并用分子生物学的手段克隆和表达了具有降解活性的NiR重组蛋白，其降解反应的有效进行需要外添加电子供体蛋白。本研究为亚硝酸盐的降解，为发酵蔬菜进行现代化的创新，和构建可控、高效抑制发酵蔬菜中亚硝酸盐的体系提供了理论基础。.已发表了SCI 论文、EI论文2篇各2篇，EI源刊物录用2篇，已投稿SCI源1篇；申请中国发明专利3项，授权专利1项；保存了具有降解亚硝酸盐活力的菌种2株；向NCBI保存了基因序列5段。指导2011级硕士生1人，指导2012级硕士生2人，指导2013级硕士生2人进行相关方面的研究。财务开支符合项目合同的预算要求