干酪乳杆菌J23合成广谱抗菌肽的调控研究

生物防腐剂代替化学防腐剂已成为食品保藏技术发展趋势，乳酸菌抗菌肽以其安全、高效而倍受关注。针对产量偏低、基因工程菌株安全隐患等商业化瓶颈，开展乳酸菌抗菌肽合成调控研究对其生产和应用具有重要意义。本课题组从传统发酵食品筛选到对常见革兰氏阳性和革兰氏阴性食品腐败菌均有抑制作用的干酪乳杆菌L.casei J23，确定抗菌成分为肽类物质Lac-B23，具有广阔的应用前景。研究发现Lac-B23的合成受自诱导肽IP-B23介导的群感效应系统所调控，并成功克隆了Lac-B23合成基因簇Lac locus。在此基础上，本项目利用生物信息学方法分析Lac locus的功能性质；采用LC-PCR分析调控基因的转录水平，通过引物延伸确定转录起始位点，研究Lac-B23在转录水平的合成调控；利用静息细胞技术研究诱导因子与环境因子的调控影响，建立Lac-B23合成调控模型，为Lac-B23工业生产与应用奠定基础。

乳酸菌抗菌肽以其安全、高效而倍受关注。开展乳酸菌抗菌肽合成调控研究对其生产和应用具有重要意义。本项目以前期获得的乳杆菌Lactobacillus -J23及其产生的抗菌肽Lac-B23为研究对象，利用生物信息学方法分析抗菌肽Lac-B23的基因簇Lac locus的功能性质，确定了抗菌肽Lac-B23的合成受其自身存在的群体感应系统所调控；采用LC-PCR确定了调控基因的转录丰度和转录起始位点；建立了用于筛选外源诱导因子的静息细胞培养体系，筛选获得了甘油、半胱氨酸、甘氨酸、丙酮酸等诱导物。从发酵条件优化、自我诱导、外源诱导以及敏感指示菌的胁迫应答等角度研究了对Lac-B23的合成调控效果，建立了多尺度合成调控模型。同时，考虑到Lac-B23在不同食品中的应用潜能，本项目还研究了几种典型的食品组分对Lac-B23活性的影响，为其应用奠定了理论基础。