植物乳杆菌ZDY 2013的耐酸机制研究及其谷氨酸脱氢酶基因的克隆表达
[Abstract]:Lactobacillus botanica (Lactobacillus plantarum) is widely found in fermented vegetables and juices, and has attracted much attention in the fields of food, feed and health care. Lactobacillus botanica is an important probiotics group in human gastrointestinal tract. In order to play its probiotics function effectively, it is necessary to tolerate the extreme acidic environment in the gastric juice and reach the human intestinal tract with a higher survival rate. Therefore, acid tolerance of lactic acid bacteria has become one of the criteria for selection of probiotics. In this study, Lactobacillus botanica ZDY 2013 was used as the experimental strain and Lactobacillus botanica ATCC 8014 as the control strain. The physiological tolerance of two Lactobacillus botanica strains in acidic environment was analyzed and compared by means of physiological and biochemical methods, and the mechanism was discussed. In addition, the prokaryotic expression vector of glutamic dehydrogenase was constructed by means of genetic engineering, and the effect of glutamic dehydrogenase on improving acid tolerance of engineering bacteria was explained, thus providing an effective strategy for enhancing the ability of Lactobacillus botanica to resist acid stress. The main results are as follows: 1. The physiological changes of Lactobacillus botanica ZDY 2013 and ATCC 8014 in acid stress were compared in terms of cell physiology. Scanning electron microscopy (SEM) showed that the morphological and structural changes of two strains of Lactobacillus were observed after treatment with Lactobacillus acid, in which Lactobacillus botanica ZDY 2013 could maintain cell morphology and cell membrane integrity better in acidic environment. Relieves cell damage caused by acid stress. The results of intracellular pH measurement of Lactobacillus botanica showed that Lactobacillus botanica ZDY 2013 maintained a higher intracellular pH value than that of ATCC 8014 in acidic environment. In addition, the Na, K-ATPase activity and intracellular ATP content of Lactobacillus botanica ZDY 2013 in acidic environment were 35% and 41% higher than those of ATCC 8014, respectively. The results showed that Lactobacillus botanica ZDY 2013 had higher intracellular arginine, glutamic acid, alanine and histidine contents in acid environment. The activity of arginine decarboxylase and glutamic acid decarboxylase of Lactobacillus botanica ZDY 2013 in acidic environment was 1.2 and 1.32 times higher than that of ATCC 8014, respectively, the activity of arginine decarboxylase and glutamic acid decarboxylase of Lactobacillus botanica was 1.2 and 1.32 times higher than that of ATCC 8014, respectively. Glutamic acid dehydrogenase gene was amplified by PCR using genomic DNA of Lactobacillus botanica ZDY 2013 as template, and was ligated into expression vector pET-32a (). The recombinant plasmid was transformed into E. coli BL21 (DE3). The target protein was obtained by IPTG induced expression and Ni column affinity chromatography. The activity analysis showed that the protein had the activity of glutamic acid dehydrogenase. At the same time, the acid tolerance test of the expressed strain showed that the survival rate of the engineering strain in pH 4.5 was increased by 1.4 times.
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q93;Q78
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,本文编号:2468939
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