当今,人们对食源性致病菌引起的食品安全问题越来越关注与重视,提高食品安全性、延长食品安全期成为政府、企业和人们日常生活的当务之急。传统化学防腐剂的大量使用可引发致癌等安全隐患,因此受到人们排斥,致使更多人青睐于生物防腐保鲜剂,因此开发具有广谱、高效、稳定、安全的天然生物防腐保鲜剂成为当今食品制造工业的一种良好发展趋势。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,Lb.plantarum)广泛存在于各种传统发酵食品中,尤以发酵蔬菜类食品中居多,被认为是食品级微生物,并且在抑制食源性致病菌生长繁殖上发挥显著功效,其代谢产生的蛋白类抑菌因子-植物乳杆菌素(Plantaricin)和其它天然抗菌物质如有机酸、过氧化氢和双乙酰等不仅能抑制食源性致病菌的生长繁殖,同时还能提高食品的风味和口感。为了获得具有高效抑菌活性植物乳杆菌,本研究主要从云南采集的传统发酵食品中分离筛选具有抑菌效果乳酸菌,随后经革兰氏染色、生化试验及基于16SrRNA分子生物学鉴定,同时进行系统进化分析,从中筛选得到19株植物乳杆菌。生化试验表明,这些植物乳杆菌的产过氧化氢酶试验、产硫化氢试验、明胶液化、吲哚试验、淀粉水解、V.P.试验和硝酸盐还原试验均为阴性,而甲基红试验为阳性。糖发酵试验表明,它们能发酵大部分糖,包括葡萄糖、麦芽糖、乳糖、甘露糖和果糖均显阳性,然而木糖、阿拉伯糖和鼠李糖显示阴性。分别以革兰氏阳性的单核细胞增生性李斯特菌(Listeria monocytogenes)和革兰氏阴性的大肠杆菌(E.coli O157:H7)为病原性指示菌,对分离得到的19株植物乳杆菌实施两步抑菌筛选试验,首先采用双层平板法(spot-on-lawn)进行初筛,然后采用牛津杯法复筛,以期排除非蛋白类抑菌因子如有机酸和过氧化氢影响,最终筛选得到1株具有高效抑菌活性的Lb.plantarum QB3-1。植物乳杆菌常规发酵产生的植物乳杆菌素产量一般较低,优化植物乳杆菌素的产生条件是提高其产量的有效途径,控制培养时间、温度、发酵液初始pH值、培养基成分等培养条件,能够使其产量达到最高。以3株不同抑菌活性的植物乳杆菌为实验菌株,对比研究发酵时间、温度、培养液初始pH值和培养基成分等因素对植物乳杆菌产量的影响。经过条件优化后,植物乳杆菌素产量较优化前提高1.5倍以上。植物乳杆菌发酵上清液采用硫酸铵沉淀法、有机溶剂萃取法、有机溶剂沉淀法、pH依赖的吸附法和超滤法等5种不同的分离方法分离后,经过对比分析,超滤法为最佳分离方法,回收率达到了 69%以上。Lb.plantarum QB3-1发酵上清液采用超滤法分离得到粗提液后,分别通过HiTrap CM FF阳离子交换层析和Bio-Gel凝胶过滤层析纯化,通过抑菌试验和蛋白试验证实分离得到Plantaricin QB3-1,经Tricine-SDS-PAGE检测该植物乳杆菌素的分子量约为4.4 kDa。探讨了 PlantaricinQB3-1的生物学特性,该植物乳杆菌素具有高效抑菌活性,抑菌谱较广,对测试的G+菌、G-菌和真菌均有较强的抑菌活性。同时它还具有很强的热稳定性,在100℃下加热15 min仍有抑菌活性,该PlantaricinQB3-1在弱酸性和中性pH稳定性较好,但在碱性pH活性较差甚至丧失。PlantaricinQB3-1对蛋白酶很敏感,具有蛋白特性。通过以上研究,从云南传统发酵食品中分离筛选的Lb.plantarumQB3-1具有高效抑菌活性,而且其分泌产生的PlantaricinQB3-1具有较优的生物学特性,具有作为新型生物防腐剂的潜能,被应用于食品防腐。