嗜酸乳杆菌对交互胁迫的联合生理应答机制

以嗜酸乳杆菌ATCC4356T为研究对象，选取该菌株在实际生产和应用环节中面临的主要胁迫条件，根据乳酸菌的"自适应"机制，进行单因素和双重胁迫交互作用下细胞表观生理活性的比较，确定细胞高效应答的最典型双重胁迫交互条件；以该交互胁迫条件为研究背景，从物质代谢、能量水平和细胞结构等角度探求相应单因素及交互胁迫过程中菌体细胞生理活性变化的关联因素；通过代谢通量和蛋白表达水平的差异分析阐明该交互胁迫过程中两单因素胁迫影响细胞活性的关联性作用因素，探求提高细胞综合抗性的关键作用机制；在此基础上，通过生物信息学分析和分子改造将该交互胁迫过程中调控生理应答机制的关键蛋白编码基因导入研究菌株，完成高胁迫抗性嗜酸乳杆菌的构建。本项目的研究结果有助于进一步深入了解乳酸菌在胁迫条件下的生理状态及其抵御胁迫环境的应答机制。同时，嗜酸乳杆菌完备的生物信息资源也将为益生菌家族中其他成员生理功能的改善发挥重要的指导作用

以嗜酸乳杆菌ATCC4356T和干酪乳杆菌Lactobacillus casei Zhang为研究对象，选取上述菌株在实际生产和应用环节中面临的主要胁迫条件，根据乳酸菌的“自适应”机制，开展了定向进化以及单因素与多重胁迫交互作用下细胞表观生理活性的比较；基于细胞高效应答的典型胁迫条件，通过代谢通量和蛋白表达水平的差异分析阐明了提高细胞综合抗性的关键作用机制；在此基础上，通过生物信息学分析和分子改造将发掘到的调控乳酸菌生理应答机制的关键蛋白编码基因导入研究菌株，实现了高胁迫抗性乳酸菌的构建。本项目的研究结果有助于进一步深入了解乳酸菌在胁迫条件下的生理状态及其抵御胁迫环境的应答机制。同时，研究菌株完备的生物信息资源也将为工业微生物家族中其他成员抗胁迫生理功能的改善与强化发挥重要的指导作用。项目执行期间发表SCI论文9篇，CSCD论文9篇，授权国家发明专利5项，另申请国家发明专利9项。研究内容作为重要组成部分获得省部级科技一等奖3项，三等奖1项，相关研究内容入编英文著作1部，中文著作2部。