乳酸桿菌噬菌體的分離鑒定及不同理化因素對發(fā)酵過程的影響.pdf

1、乳酸菌已被廣泛應(yīng)用于乳、肉、蔬菜和飼料等發(fā)酵工業(yè)，但噬菌體污染普遍存在，引起發(fā)酵過程減慢、周期延長以及產(chǎn)量和質(zhì)量下降，導(dǎo)致發(fā)酵失敗，并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本研究利用乳制品、泡菜分離噬菌體，對其主要生物學(xué)特性及不同理化因素對發(fā)酵過程的影響進(jìn)行分析，為保護(hù)工業(yè)菌株、控制發(fā)酵生產(chǎn)中噬菌體污染，并制定有效防控措施提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
　　采用斑點(diǎn)實(shí)驗(yàn)及雙層瓊脂平板法，分別以L.casei ATCC393、L.pentosus KLDS

2、1.0413、L.brevis ATCC367為指示菌，從乳制品及泡菜中分離獲得三株烈性乳桿菌噬菌體:一株L.caseiATCC393菌株的烈性噬菌體，命名為Lc;一株L.pentosus KLDS1.0413菌株的烈性噬菌體，命名為Lpen;一株L.brevis ATCC367菌株的烈性噬菌體，命名為Lbre。分別對三株烈性噬菌體的生物學(xué)特性進(jìn)行鑒定，電鏡觀察結(jié)果顯示，噬菌體Lc、Lpen均由多面體頭部和非收縮性尾部組成，而噬菌體Lb

3、re由多面體頭部和收縮性尾部組成，根據(jù)形態(tài)學(xué)分析，Lc和Lpen屬于Siphoviridae科，B1類，Lbre屬于Myoviridae科，A1類。對3株噬菌體提取基因組，經(jīng)限制性內(nèi)切酶作用后，核酸電泳結(jié)果表明，噬菌體Lc、Lpen基因組均為異質(zhì)平末端，其包裝機(jī)制屬滿頭包裝，即pac-型，而Lbre含有粘性末端，其包裝機(jī)制屬于cos-型。噬菌體Lc、Lbre宿主專一，Lpen宿主譜較廣。一步生長曲線顯示，噬菌體Lc潛伏期和裂解期分別為6

4、0 min和45 min，裂解量為47 PFU/cell;Lpen潛伏期為45 min，裂解期為90 min，裂解量為30 PFU/cell; Lbre潛伏期為150 min，裂解期為105 min，裂解量為24 PFU/cell。
　　通過分析外界環(huán)境中的理化因素對噬菌體的影響，結(jié)果表明:噬菌體對外界環(huán)境溫度(-20℃、0℃、20℃、32℃、37℃、42℃)敏感性較差，隨著溫度升高，噬菌體活性略有降低。不同濃度乙醇和異丙醇對噬菌

5、體表現(xiàn)出不同的抗性，25％乙醇處理40 min，噬菌體Lc被滅活;35％乙醇處理30 min，Lpen被滅活;10％乙醇處理10 min，噬菌體Lbre被滅活。25％異丙醇處理20 min噬菌體Lc被滅活，25％異丙醇處理50 min噬菌體Lpen被滅活，25％異丙醇處理20 min噬菌體Lbre被滅活。常用消毒劑0.05％新潔爾滅、0.05％ KMnO4及0.1％甲醛處理噬菌體Lc、Lpen及Lbre，5 min后均被滅活。紫外線照射

6、1h，噬菌體Lc、Lpen及Lbre效價均可下降2-4個數(shù)量級，有效抑制了噬菌體的活性。
　　通過對發(fā)酵介質(zhì)中不同理化因素對噬菌體及宿主菌的影響分析，結(jié)果表明，噬菌體對高溫較敏感，56℃處理噬菌體Lc、Lpen及Lbre，分別于20 min、45 min及10 min后全部滅活;噬菌體對酸、堿有較強(qiáng)的耐受性，在pH=3-12范圍內(nèi)噬菌體活性相對穩(wěn)定，宿主菌在pH=4-9范圍內(nèi)活性相對穩(wěn)定。對二價陽離子Ca2+或Mg2+影響的檢測結(jié)

7、果表明，宿主菌在MCM、MRS-Ca、MRS-Mg、 MRS培養(yǎng)基中均能正常生長，而噬菌體Lc、Lpen、Lbre在未添加Ca2+或Mg2+條件下，效價下降了2-4個數(shù)量級。發(fā)酵介質(zhì)添加T-20(0.1％、1％、2％)時，當(dāng)T-20濃度增加到2％時，宿主菌仍可正常生長，噬菌體Lc效價下降3個數(shù)量級，噬菌體Lpen和Lbre可完全滅活。發(fā)酵介質(zhì)添加不同濃度NaCl（1％、2％、3％和5％）時，宿主菌均能正常生長，當(dāng)NaCl添加量為5％時，