影响抑菌圈直径的因素(干酪乳杆菌产细菌素深入研究)

Posted 2023-05-26

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影响抑菌圈直径的因素(干酪乳杆菌产细菌素深入研究)

笔者对干酪乳杆菌所产的细菌素分别进行抑菌活性、热敏感性、pH范围、蛋白酶敏感性、表面活性剂分析。首先排除过氧化氢、有机酸的干扰，采用牛津杯双层平板法，检测无细胞发酵上清液的抑菌活性。细菌素对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌、单核增生李斯特菌具有明显的抑制作用；在pH 3.0-5.5稳定性较好；具有良好的热稳定性；经胰蛋白酶、胃蛋白酶处理后细菌素失活，表明抑菌成分为蛋白类物质；加入EDTA，抑菌活性明显增强。干酪乳杆菌所产细菌素是具有良好的热、酸稳定性和较广抗菌谱的蛋白类物质，可为其在畜牧业益生菌领域的进一步应用提供科学依据

由图1可知，干酪乳杆菌产生的细菌素对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌、单核增生李斯特菌4种致病菌均有明显的抑制作用，并且对革兰氏阳性菌生长的抑制作用明显大于对革兰氏阴性菌的抑菌效果，对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最明显，抑菌圈直径可达到18.0 mm左右，对单核增生李斯特菌抑菌圈直径为17.6mm，对革兰氏阴性菌沙门氏菌、大肠杆菌的抑菌圈直径分别为16.0、15.5 mm。以上抑菌效果表明，干酪乳杆菌所产的细菌素可以抑制部分革兰氏阳性、阴性菌的生长，是一种广谱型抑菌物质。

由表1可知，干酪乳杆菌所产的细菌素在pH为3.0-5.5有明显的抑菌效果，当pH = 4.0时抑菌效果最明显，可推测其为最适pH，当pH＞4.0 时，随着pH的增加抑菌圈直径逐渐减小，抑菌活性降低，当pH=6.0时，细菌素的抑菌效果消失。由此可见，干酪乳杆菌所产细菌素在酸性条件下保持稳定状态，且具有较高的抑菌活性，这与许多乳酸菌细菌素特性相似。

经不同温度处理无细胞发酵上清液20min后，如图2所示，随温度的升高，抑菌活性呈逐渐下降的趋势，这可能是高温影响细菌素的分子结构，从而使细菌素抑菌活性降低。在37-100℃范围内，抑菌圈直径均能达到15.00 mm以上，保持很高的抑菌活性，但是经121℃处理后，抑菌圈直径明显小于以上不同温度处理的结果，

抑菌效果降低，但仍保持80%的抑菌活性。由此可见，干酪乳杆菌所产细菌素具有良好的热稳定性。

通常细菌素由于自身的蛋白质特性对一些蛋白酶敏感，如胰蛋白酶、胃蛋白酶等，在部分蛋白酶作用后，抑菌活性降低或完全失去活性。由表2可知，经胰蛋白酶和胃蛋白酶处理后该细菌素抑菌活性分别降低了34.0%、33.0%，失去抑菌活性，经木瓜蛋白酶和蛋白酶K处理后该细菌素的抑菌效果无明显影响，经α-淀粉酶处理后抑菌活性下降16.0%，说明该细菌素是一种蛋白类物质，对胰蛋白酶和胃蛋白酶敏感，作为食品防腐剂可被人体降解，不会引起不良反应。

由表3可知，经吐温-20、吐温-80、尿素和Triton X-100处理后，对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌抑制作用无显著性变化( P＞0.05) ，但是加入SDS作用后，抑菌活性增强，这可能是因为SDS 与蛋白结构中的内部疏水区作用使得蛋白结构打开。EDTA本身对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌有一定的抑菌作用，因此无细胞发酵上清液与抗菌物质同时作用时抑菌效果明显，说明EDTA可以增强细菌素的抑菌活性。

该研究分析干酪乳杆菌所产的细菌素不仅对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、单核增生李斯特菌具有抑制作用，对革兰氏阴性菌大肠杆菌、沙门氏菌也具有抑制效果，因大部分乳酸菌的抑菌谱都较窄，只对革兰氏阳性菌具有抑菌性，对革兰氏阴性菌有抑菌性质的很少。现阶段广谱性细菌素的开发成为乳酸菌细菌素研究的热点之一，因此该干酪乳杆菌及其代谢产物细菌素作为一种高效广谱的畜牧业益生菌及其制品将具有广泛的应用前景。

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