钙离子和盐胁迫对植物乳杆菌LIP-1冷冻干燥及常温贮藏稳定性影响的研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:GoldGhost
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本研究以植物乳杆菌LIP-1为研究对象,通过在培养基中添加钙离子以及盐胁迫两种不同的处理方式及二者相结合,考察其对菌株抗冷冻干燥以及常温贮藏性能的影响;并通过检测细胞壁敏感性(青霉素、溶菌酶)、细胞膜敏感性(Na Cl)、细胞膜流动性、细胞膜完整性以及关键酶活的检测,来探究钙离子和盐胁迫处理对提高菌株抗冷冻干燥以及常温贮藏性能的内在机制。实验结果显示:当在MRS培养基中添加0.5 mmol/L的钙离子时,与未添加钙离子的对照组相比,菌株的生长量及冷冻干燥存活率显著提高(P<0.05);且在常温贮藏过程中,添加钙离子会使菌株的贮藏稳定性提高,8周时添加钙离子的实验组相较对照组(MRS)活菌数提升了13.65倍;通过显微镜观察发现,与对照组相比,添加钙离子可以使植物乳杆菌LIP-1长度明显变短;通过对细胞壁和细胞膜的损伤评价发现,添加钙离子可以减小关键酶活及细胞亚结构在冷冻干燥及常温贮藏的损伤。将菌株经延滞期、对数期、稳定期进行盐胁迫处理后,发现菌株的冷冻干燥存活率都有了不同程度的提升,其中经单因素稳定期盐胁迫处理后,菌株的冷冻干燥存活率显著高于其他组(P<0.05);且常温贮藏期间稳定性也有了显著的提升(p<0.05)。后续通过傅里叶红外光谱、关键酶活、细胞膜流动性等指标检测发现,植物乳杆菌LIP-1经单因素稳定期盐胁迫处理后的关键酶活及细胞亚结构损伤减少。通过钙离子以及盐胁迫相结合处理,发现菌株的冷冻干燥存活率与单独钙离子培养的存活率并无显著性差异,但其常温贮藏稳定性显著高于钙离子处理组和盐胁迫处理组(P<0.05)。根据傅里叶红外光谱,发现经钙离子以及盐胁迫相结合处理后的菌株,其细胞膜、蛋白质、DNA在经过冷冻干燥后的损伤程度均低于单独处理组。实验结果表明:在相同的冷冻干燥与常温贮藏条件下,通过盐胁迫可以使菌株具有较好的真空冷冻干燥存活率;培养基中添加钙离子可以使菌株具有较好的常温贮藏稳定性;将二者结合处理,可以显著提高菌株的贮藏期稳定性(P<0.05)。通过内在机制研究发现,钙离子培养与稳定期单因素盐胁迫相结合处理,在菌株冻干过程中,对其细胞壁、细胞膜以及关键酶具有更好的保护作用,从而致使菌株具有较强的抗冷冻干燥性能及常温贮藏稳定性。
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