乳酸菌在自然发酵过程中受到多种环境胁迫的影响.群体感应系统能够介导细菌生物膜的形成从而提高其环境耐受性,这可能是提高乳酸菌发酵性能的潜在调控靶点.该研究比较了1株植物乳杆菌逆境驯化前后的AI-2/LuxS系统差异,进而解析外源群体感应干扰物质对菌株生理代谢的影响.结果显示,柠檬酸驯化后的植物乳杆菌D-840生物膜形成能力提高了485％(P<0.05).2株菌均能产生群体感应信号分子AI-2,驯化后植物乳杆菌D-840在柠檬酸胁迫下单位菌体所产AI-2显著低于出发菌株(P<0.05).在15 g/L柠檬酸质量浓度下,植物乳杆菌D和植物乳杆菌D-840中的luxS基因表达量均下调,pfs基因表达量则分别提高了71.4％和49.3％(P<0.05).AI-2前体(S)-4,5-二羟基-2,3-戊二酮的添加对菌株生理代谢的影响并未呈现浓度依赖性.S-腺苷甲硫氨酸在添加量为1 g/L时植物乳杆菌D和植物乳杆菌D-840苯乳酸产量分别提高了12.2％和25.5％(P<0.05).研究表明,AI-2/LuxS系统与植物乳杆菌抗逆性及代谢性能具有显著的相关性,并且通过添加AI-2前体上调AI-2/LuxS系统,可以实现其相关的代谢产物积累量的提高,研究结果为提高乳酸菌发酵性能提供了新思路.

乳酸菌;群体感应;AI-2/LuxS;生物膜;柠檬酸胁迫

胡瑜;张泓;张惠玲;解寒;陆震鸣;柴丽娟;张晓娟;史劲松;许正宏

江南大学 生物工程学院,江苏 无锡,214122;粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心,江苏 无锡,214122;宁夏大学 食品与葡萄酒学院,宁夏 银川,750021;江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心,江苏 无锡,214122;江南大学 生命科学与健康工程学院,江苏 无锡,214122

食品与发酵工业

[1]胡瑜;张泓;张惠玲;解寒;陆震鸣;柴丽娟;张晓娟;史劲松;许正宏-.乳杆菌AI-2/LuxS系统介导的生理代谢对环境胁迫的响应及其人工调控)[J].食品与发酵工业,2022(19):1-8

群体感应干扰,柠檬酸胁迫,pfs

LuxS,生理代谢,环境胁迫,人工调控,自然发酵,发酵过程,群体感应系统,细菌生物膜,环境耐受性,乳酸菌发酵,发酵性能,植物乳杆菌,逆境,驯化,系统差异,干扰物质,生物膜形成,形成能,能力提高,群体感应信号,信号分子,下单,菌体,luxS,基因表达量,二酮,浓度依赖性,腺苷,甲硫氨酸,苯乳酸,抗逆性,代谢性,代谢产物

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