【摘 要】
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副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）HD1.7作为一株从酸菜中分离的乳酸菌,可以产生比nisin抑菌性能更佳的细菌素Paracin1.7。实验室前期工作表明,将枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）与L.paracasei HD1.7按1:1初始菌群密度比例进行共培养时,B.subtilis可促进L.paracasei HD1.7产生细菌素Paracin1.7
【基金项目】
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国家自然科学基金（31470537）,《副干酪乳杆菌与枯草芽胞杆菌等菌群种间关系以及协同合作策略的研究》；
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副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）HD1.7作为一株从酸菜中分离的乳酸菌,可以产生比nisin抑菌性能更佳的细菌素Paracin1.7。实验室前期工作表明,将枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）与L.paracasei HD1.7按1:1初始菌群密度比例进行共培养时,B.subtilis可促进L.paracasei HD1.7产生细菌素Paracin1.7及其群体效应相关基因的上调表达,同时B.subtilis被细菌素抑制了菌体的生长、芽胞形成以及芽胞形成相关基因的表达。本研究将L.paracasei HD1.7和芽胞杆菌属微生物分别进行接触和非接触性共培养,探究这种生态关系在芽胞杆菌属中是否普遍存在,同时探究扩大芽胞杆菌初始接种量对二者生态关系的影响。首先,将L.paracasei HD1.7分别与苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis）、巨大芽胞杆菌（Bacillus megaterium）、蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）、地衣芽胞杆菌（Bacillus licheniformis）、侧孢芽胞杆菌（Bacillus laterosporus）以及短小芽胞杆菌（Bacillus pumilus）六种芽胞杆菌属以1:1比例接种于CO培养基中,以接触和非接触性方式进行共培养。结果显示:两者共培养时促进L.paracasei HD1.7细菌素Paracin 1.7的产量,不断分泌的细菌素抑制了芽胞杆菌属的菌体生长以及芽胞形成。因此,在这种条件下L.paracasei HD1.7与芽胞杆菌属微生物之间形成的是一种对L.paracasei HD1.7偏利但对芽胞杆菌属偏害的生态学关系。其次,在L.paracasei HD1.7与B.subtilis共培养生态学模型的基础上引入一株与二者具有共同营养需求的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）,探究在营养竞争的情况下二者的种间生态学关系。结果表明:进行三组分共培养时,B.subtilis促进另外两者细菌素产生的同时被细菌素抑制了菌体生长及芽胞的生成。因此,在三组分共培养中L.paracasei HD1.7与L.plantarum之间形成种内协同合作关系,而与B.subtilis形成种间的偏害生态关系。接下来,将B.subtilis与L.paracasei HD1.7的初始比例调整为3:1、5:1和5:2（%）后将二者进行接触性共培养,探究加大芽胞杆菌初始菌群密度的情况下二者的生态关系。结果表明:三种不同比例的共培养中,细菌素的产生时间均从12 h提前到8 h,与对照相比,产量均提高且差异显著（p＜0.01）。同时,与对照组相比B.subtilis产芽胞量均显著（p＜0.01）提高。利用荧光定量PCR方法,检测群体感应相关基因lux S、组氨酸蛋白激酶编码基因prc K和反应调节子prc R以及芽胞形成相关基因spo0A、sig E、sig F和sig G的表达情况。结果显示:共培养中三种不同的接种比例下,lux S基因。prc K和prc R基因以及spo0A、sig E、sig F和sig G基因的m RNA表达水平均显著高于对照组（p＜0.01）。以上结果表明:共培养体系中加大B.subtilis的初始接种量,可促进L.paracasei HD1.7产生细菌素,同时B.subtilis形成更多的芽胞以回避细菌素的攻击,二者形成了一种协同合作的生态关系。最后,将芽胞杆菌属与L.paracasei HD1.7以5:1（%）的初始菌群密度比例进行共培养,研究加大芽胞杆菌属微生物接种量时对二者生态关系的影响。结果表明:B.pumilus与L.paracasei HD1.7共培养时,细菌素产量提高的同时B.pumilus通过形成更多的芽胞来抵抗细菌素的攻击,二者形成协同合作的关系。对于B.licheniformis、B.thuringiensis、B.cereus、B.megaterium和B.laterosporus芽胞杆菌与L.paracasei HD1.7的共培养而言,表现为对芽胞杆菌偏利但对L.paracasei HD1.7偏害的生态关系。综合以上结果可知:L.paracasei HD1.7与芽胞杆菌属之间存在不同的生态关系。当条件不利于激发二者特定的性能时,它们会表现出对某一方不利的结果。但是当条件适宜时,二者会提升各自的性能,进而出现协同合作的生态关系,即:二者之间的生态关系具有环境的适应性,它们的生态关系会随着芽胞杆菌初始种群密度的改变而发生改变,从低密度的偏利偏害关系进化到较高密度下出现的互利关系（有些依然维持偏利偏害关系）,这显示出了生态关系的种属特异性。
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