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由于抗生素的滥用致使耐药菌株的大量出现,以及化学防腐剂本身对人体存在伤害,引起人们的广泛关注,同时人们极度希望开发出安全、高效的天然防腐剂来取代对健康存在隐患的化学防腐剂。细菌素是由乳酸菌或枯草芽抱杆菌等在核糖体内合成的对同源或近源微生物产生抑制作用的多肽物质,由于其对人体无毒、在人体内无残留和抗药性的产生成为理想天然防腐剂的热点。本研究从传统发酵食品中筛选出一株抑菌活性强且广谱的产细菌素的乳酸菌,并对其细菌素进行分离纯化、结构鉴定、理化特性以及发酵条件的优化等进行研究,为新型乳酸菌素的开发及其在食品中的应用提供了理论基础。主要研究结果如下:1.通过逐步稀释法从传统发酵食品中分离出63株乳酸菌,采用琼脂扩散牛津杯法筛选出对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌具有抑制效果的乳酸菌7株。排除有机酸和过氧化氢影响后,FM-MM4、SS2-6、SR4-1仍具有一定抑菌活性。通过酶解试验后,这3株的抑菌活性基本消失,说明其产生的抑菌物质的化学本质是蛋白质或多肽,初步确定这3株乳酸菌所产的抑菌物质为细菌素。通过对这3株抑菌效果大小的对比,最终确定乳酸菌FM-MM4为下一步的研究对象。通过生理生化和16SrDNA试验,菌株FM-MM4鉴定为食品乳杆菌(Lactobacillusalimentarius)。2.食品乳杆菌FM-MM4所产的细菌素通过乙酸乙醋萃取、SPSepharoseFastFlow阳离子柱层析和半制备液相三步获得纯品细菌素,最终该细菌素的比活达到27242.40 AU/mg,纯化倍数为89.9倍,回收率为0.51%。通过LC-MS/MS和N-端测序分析,确定该细菌素的分量为1104.58Da,氨基酸序列为QGVGPLGQGHR,并证明是一种新的Class Ⅱ类细菌素。3.LactocinMM4具有广泛的抑菌谱,它不仅可以抑制与它亲缘关系较近的乳酸菌的生长,同时它还可以抑制革兰氏阳性和阴性的致病菌和腐败菌,同时对3株供试的酵母菌有抑制作用。LactocinMM4具有良好的热稳定性,即使在121℃灭菌15min,仍保留84.7%的抑菌活性。该细菌素在酸性或者中性条件下能够维持60%以上的抑菌活性。不同的化学物质对LactocinMM4的抑菌效果没有影响,EDTA与其具有协同作用;LactocinM4对不同的金属离子敏感,二价金属离子对该细菌素抑菌活性的影响相对一价金属离子对其活性的影响较大。细菌素LactocinMM4对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度均分别为0.02mg/ml和0.04 mg/ml。细菌素Lactocin MM4对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的作用方式是抑菌而不是杀菌。4.通过单因素试验和正交试验获得食品乳杆菌FM-MM4产细菌素的最佳发酵条件:发酵温度30℃、发酵时间24 h、接种量4%、培养基初始pH 7。利用Plackett-Burman试验筛选出培养基中对细菌素抑菌活性具有显著影响的因子主要是葡萄糖、酵母粉和乙酸钠。通过响应面法对培养基成分进行优化,建立抑菌直径与葡萄糖、酵母粉和乙酸钠3个因素的二次多项式回归模型,并验证其模型是合理可靠。确定食品乳杆菌FM-MM4产细菌素的最佳培养基配方:葡萄糖24.40 g/L、酵母粉4.34 g/L、乙酸钠5.05 g/L其他成分保持不变。细菌素抑菌直径达18.54mm,抑菌活性较优化前提高40.13%。