乳酸菌对假丝酵母的抑制作用及其抗真菌应用

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随着食品安全意识的提高,绿色天然健康饮食和食品安全问题越来越得到重视。食品中的腐败菌或致病菌污染除了引起食品的腐败变质外,还会导致食源性疾病。乳酸菌作为公认的食品安全级微生物除了用于食品饲料发酵外,还能作为健康安全的生物防腐剂用于抑制腐败菌或致病菌。本论文基于常见腐败真菌假丝酵母的耐受能力相关特性的菌株差异性及其主要决定因素,选取代表性菌株对乳酸菌(植物乳杆菌、乳酸片球菌)对菌丝态假丝酵母生长的抑制作用规律进行探究。主要研究内容和结果如下:1.选取多株不同来源的假丝酵母菌株,探究其污染、定植和耐受能力相关特性的菌株差异性。232株不同菌种、不同来源的假丝酵母的生物被膜形成能力具有差异性,其中白色假丝酵母的平均被膜形成能力较高;61株不同来源的白色假丝酵母的生物被膜形成能力和生物被膜代谢活性、菌丝形成能力均存在较大菌株差异性;絮凝能力在不同菌株间的差异不显著。2.基于假丝酵母耐受能力相关特性的菌株差异性,结合生物被膜关键基因als3,利用对生物被膜和菌丝形成能力差异大的三株白色假丝酵母菌株构建als3基因过量表达株,对影响酵母态及菌丝态生物被膜形成能力的关键影响因素进行探究。假丝酵母的菌丝形成的能力与其生物被膜形成能力有较强的关联性;生物被膜形成能力具有差异的菌株的als3基因序列存在差异。酵母态生物被膜的形成受als3所调控的粘附和聚集能力影响,但不存在菌株差异;菌丝态生物被膜形成的关键影响因素为菌丝形成能力,且存在菌株差异。因此,实现假丝酵母的抑制消减关键在于实现对其菌丝形成的抑制。3.基于菌丝形成能力对假丝酵母生物被膜形成能力及其耐受特性的关键影响作用,选取菌丝和生物被膜形成能力最强的白色假丝酵母菌株,探究乳酸菌对菌丝态白色假丝酵母的影响。乳酸菌能抑制菌丝态白色假丝酵母的生长,且抑制能力与共培养模型中乳酸菌初始浓度正相关,与菌丝成熟度负相关;其对菌丝的抑制作用的关键在于产生具有抗真菌活性的代谢物质形成非接触型抑制。4.选取乳酸菌主要代谢产物有机酸单独作用,探究乳酸菌对假丝酵母的抑制机制;同时将上清液与抗真菌药物联合作用,实现针对假丝酵母耐抗菌能力关键特性的抑制消减。乳酸菌生长过程中产生的单一有机酸或有机酸形成的酸性环境不能达到与上清液相同的抑制效果。乳酸菌通过代谢有机酸形成弱酸性环境,提高抗真菌药物的渗透率,同时抑制菌丝的形成从而降低其对抗真菌药物的耐受力,显著增强抗真菌药物对菌丝态白色假丝酵母的抑制消减。基于对腐败真菌假丝酵母污染、毒力和耐受能力的关键影响因素的表征,考察了乳酸菌对针对假丝酵母耐受能力的关键特性的抑制规律,为抗真菌乳酸菌的应用提供科学依据和数据支撑。
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