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本研究通过电击转化将来自无花果曲霉的植酸酶基因与原核表达载体pIAβ8构建的重组载体pIAβ8-phyA转入乳酪杆菌中,并对转基因乳酪杆菌的培养特性以及分泌的植酸酶进行酶学特性分析。选用不同包埋材料对转基因乳酪杆菌进行包埋,并运用不同的方法进行干燥处理。最后,通过测定乳酸菌对不同抗生素的耐受性及其抑菌作用,为转基因乳酪杆菌在生产中的应用提供依据。
利用MRS培养基培养乳酪杆菌并制成感受态细胞,之后通过电击转化将含有植酸酶基因的重组表达载体pIAβ8-phyA转入乳酪杆菌中。通过抗生素筛选、植酸酶活力测定以及SDS-PAGE蛋白电泳检测,证明植酸酶基因已成功地在乳酪杆菌中得到表达。转基因乳酪杆菌分泌到细胞内外的植酸酶活力分别达到4.57和21.31U/ml(P<0.05)。SDS-PAGE蛋白电泳检测,转植酸酶基因乳酪杆菌可表达植酸酶蛋白,其分子量为39.2kDa。
对转基因乳酪杆菌分泌植酸酶进行不同温度和pH处理并测定酶活力变化可知,所分泌的植酸酶最适pH为5.0(P<0.05),最适温度为70℃(P<0.05)。通过对转基因乳酪杆菌培养液的pH、干细胞重、光密度值以及活菌数的测定,可知培养基的pH在乳酪杆菌静止培养72h后达到最低(3.35,P<0.05),干细胞重在培养96h后达到最高(3.9mg/ml,P<0.05),光密度值在培养144h后达到最高(5.89,P<0.05),活菌数在培养48h后达到最大(1.1×109CFU/ml,P<0.05)。综合以上指标以及酶活力随时间的变化规律,可以确定转基因乳酪杆菌的最佳收获时间为厌氧培养96h。
试验选用海藻酸钠、琼脂、聚乙烯醇和明胶对转基因乳酪杆菌进行包埋,之后运用不同的烘干方法进行干燥处理。结果表明,海藻酸钠在添加量为3%条件下包埋和冻干效果最好,活菌数可达7.55×105CFU/g。采用琼脂包埋后则具有较好的耐热性,85℃烘干后活菌数保持在1.68×107CFU/g。
最后,就乳酸菌对抗生素的耐受性及其抑菌作用进行测定。结果表明,当金霉素和硫酸粘杆菌素的添加量分别为大于0.10%和0.05%时,对乳酸菌生长有显著抑制作用(P<0.05)。另外,研究还证实,乳酸菌及其培养液都对致病性大肠杆菌的生长有显著抑制作用(P<0.05)。