植物乳杆菌代谢产物对产气荚膜梭菌的影响

植物乳杆菌代谢产物对产气荚膜梭菌影响

汤立

北京好实沃生物技术有限公司,北京101399

摘要植物乳杆菌在代谢过程中产生的乳酸菌素具有安全、无毒的抑菌作用,乳酸菌素是由核糖体合成并分泌至胞外具备生物活性的多肽,当其达到一定浓度时可抑制致病菌或腐败菌的生长因此作为生物防腐剂广泛应用于各种发酵食品本文用一株分离得到的植物乳杆菌HEW-ZW5进行发酵和抑菌研究,发现其发酵液在pH=8.0以下对产气荚膜梭菌抑菌均达到高敏效果,在100高温处理后其抑菌效果没有明显变化。

关键词:植物乳杆菌乳酸菌素致病菌产气荚膜梭菌

产气荚膜梭菌又称魏氏梭菌是一种畜禽养殖中的条件致病菌,广泛存在于人畜的粪便、污水、土壤等地方。能分解肌肉和结缔组织中的糖,产生大量气体,导致组织严重气肿,同时分泌的毒素引起致死性因而对畜禽养殖造成严重经济损失[1]

在乳酸菌中,最大的类群是乳杆菌属,而其中的植物乳杆菌就是一类特别的乳酸菌,其分布广泛,已被证实有能力在人类和其他哺乳动物的肠道中定植[2],并具有代谢产物丰富、耐酸能力的特点 [3]植物乳杆菌的抗菌物质主要有机酸[4]、脂肪酸、短肽[5]等物质能产6种有机酸,包括乳酸、乙酸和丙酸等可抑制霉菌的生长其代谢产物中乳酸菌素是由核糖体合成并分泌至胞外的一类多肽类物质主要通过破坏病原体外膜的完整性而起抗菌作用[6]

本文利用一株分离得到的植物乳杆菌HEW-ZW5进行发酵实验,研究发现其代谢产物pH=8.0下对产气荚膜梭菌均有高敏的抑菌效果耐热稳定性好100水浴处10min后其抑制产气荚膜梭菌的效果没有明显变化

1实验材料与方法

1.1菌种

植物乳杆菌HEW-ZW5产气荚膜梭菌CICC-A北京好实沃生物技术有限公司提供。

1.2培养基

MRS培养基g/L

蛋白胨 10g 牛肉膏 10g 酵母 5g 葡萄 20g 柠檬酸氢二铵 2g

无水乙酸 5g MgSO4.7H2O  0.58g MnSO4.1H2O  0.25g

K2HPO4.3H2O  2g  吐温-80  1ml pH=7.0  115 30min,

RCM培养基TSC培养基均购自青岛海博生物技术有限公司

按照厂家说明书配制其中RCM固体培养基加1.3%琼脂粉进行灭菌

1.3实验方法

1.3.1 培养皿准备

RCM固体培养基按照115灭菌30min灭菌完成后倒板,板子37培养箱倒置空培养48h,取出4冰箱备用

 

1.3.2  菌体培养过程

植物乳杆菌取甘油管1支,用接种环划线MRS固体板上37培养48h长出菌落,接一个单菌落MRS 50ml液体培养基中37 130rpm20h6ml菌悬液接种于MRS 300ml液体培养基中37 130rpm24h

产气荚膜梭菌取甘油管1支,用接种环划线至TSC固体板上37厌氧培20h长出菌落,接一个单菌落于RCM 50ml液体培养基中37 静置厌氧培24h

1.3.3  实验过程

植物乳杆菌上清分离及处理

取植物乳杆菌发酵完成液加入50ml灭菌的离心管中12000rpm 离心5min收集离心上清液

发酵上清耐热稳定性处理

将发酵上10ml装入无菌的试管中将其放入不同温度条件5060708090100水浴处理10min后迅速冷却备用

将发酵上10ml装入无菌的试管中将其放入85水浴处理10min20min30min后迅速冷却备用

发酵上清pH处理

将发酵上清20ml装入无菌的50ml三角瓶中NaOH 溶液将发酵上清 pH 调节 4.05.06.07.08.08.5并保 30 min

产气荚膜梭菌抑菌实验过程:

将培养好的产气荚膜梭菌菌悬液100ul加入到空培好的RCM固体板上立即用涂布器涂布均匀用灭菌的1ml蓝色枪头砸孔,加入经过同一时间不同温度处理、同一温度不同时间处理和不pH处理的植物乳杆菌发酵上清200ul于每个孔中静置放置约1.5h37 厌氧培养箱培养20h后观察抑菌圈大小

2实验结果

2.1 同一时间不同温度处理对产气荚膜梭菌的影响

将植物乳杆菌发酵上清液经5060708090100水浴处理10min产气荚膜梭菌的效果见表1

1  不同温度处理对抑制产气荚膜梭菌效果的影响

处理温度

      抑菌圈大小cm

 抑菌效果

发酵上清原液

      2.45 cm

   +++

        50                       2.40 cm    +++

        60                       2.40 cm                 +++

        70                       2.35 cm                 +++

        80                       2.45 cm +++

90                       2.35 cm +++

       100                       2.40 cm                 +++                                                   

2.2 同一温度不同时间处理对产气荚膜梭菌的影响

将植物乳杆菌发酵上清液经85水浴处理10min20min30min产气荚膜梭菌的效果见表2

2  同一温度不同时间处理对抑制产气荚膜梭菌效果的影响

处理时间

      抑菌圈大小cm

  抑菌效果

发酵上清原液

       2.40 cm

   +++

        10min                      2.35 cm +++

        20min                      2.40 cm      +++

        30min   2.30 cm +++                                                 

2.3 pH处理对抑制产气荚膜梭菌效果的影响

将植物乳杆菌发酵上清液经过pH 4.05.06.07.08.08.530min产气荚膜梭菌效果见表3

3  不同pH处理对抑制产气荚膜梭菌效果的影响

pH

      抑菌圈大小cm

 抑菌效果

发酵上清原液3.58

      2.45 cm

 +++

        4.0                      2.50 cm    +++

        5.0                      2.40cm      +++

        6.0                        2.35 cm                +++

        7.0                        2.35 cm                +++

        8.0                        2.30 cm             +++    

        8.5 1.70 cm                ++                             

3 结论

本文利用一株从植物中分离得到的植物乳杆菌进行发酵培养分析其代谢产物中有机酸、短链脂肪酸乳酸菌素等活性抑菌物质的耐热稳定性及不同pH条件下的对产气荚膜梭菌的抑菌效果综合发酵实验数据其发酵液pH值为3.58植物乳杆菌活性为1.5*109cfu/ml5060708090100水浴处理10min,其发酵液上清抑制产气荚膜梭菌效果明显变化85水浴处理10min20min30min,抑菌效果也没有明显变化,pH 8.0以下抑制产气荚膜梭菌的效果基本一致均为高敏抑菌效果,其抑菌的活性物质耐热性能比较稳定后续开发价值奠定了基础。

 

参考文献

[1] 王丽丽. 猪魏氏梭菌病的防治[J]. 现代畜牧科, 2021 (04):113-114.

[2]  Butorac K, Banic M, Novak J, et al. The functional capacity of plantaricin

-producing Lactobacillus plantarum SF9C and S-layer-carrying Lactobacillus brevis SF9B to withstand gastrointestinal transit[J]. Microbial Cell Factories, 2020, 19(1) : 106.

[3]  Chen P T, Hong Z S, Cheng C L, et al. Exploring fermentation strategies for enhanced lactic acid production with polyvinyl alcohol-immobilized Lactobacillus plantarum 23 using microalgae as feedstock[J]. Bioresource Technology, 2020, 308 : 123266.

[4]  Reis J A, Paula A T, Casarotti S N, et al . Lactic Acid Bacteria Antimicrobial Compounds: Characteristics and Applications[J].Food Engineering Reviews, 2012, 4(2): 124-140. 

[5]  Hati S, Patel N, Sakure A, et al . Influence of Whey Protein Concentrate on the Production of Antibacterial Peptides Derived from Fermented Milk by Lactic Acid Bacteria[J]. InternationalJournal of Peptide Research and Therapeutics, 2017, 24(1):87-98.

[6]  Khalaf H, Nakka S S, Sanden C, et al . Antibacterial effects of Lactobacillus and bacteriocin PLNC8 alphabeta on the periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis[J]. BMC microbiology, 2016, 16(1): 188-198.

 

 

 

 

 

 

2022年4月22日 09:11
浏览量:0
收藏