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乳链菌肽(Nisin)又称乳链菌肽或乳酸链球菌素,是由乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis ssp.lactis)产生的一种具有抑菌作用的低分子量小肽。Nisin对革兰氏阳性菌具有抗菌作用,可抑制一些能够引起食品腐败的细菌和芽孢,因此可用于肉类、酒类、乳类等的防腐,是一种被广泛应用的食品防腐剂。近年来由于分子生物学及其相关技术的发展,国内外学者逐渐开始将目光投向生物技术领域,尝试通过基因工程的手段生产Nisin来提高Nisin的产量。乳酸乳球菌本身也是一种革兰氏阳性菌,但因其具有对Nisin产生免疫的抗性基因nisI,nisFEG的存在,乳酸乳球菌可防御Nisin对自身的毒害作用。本论文结合文献及Genbank中所报道的nisI基因序列来设计引物,以实验室提供的乳酸乳球菌菌株提取的基因组DNA作为模板,通过PCR扩增得到nisI的基因序列。经过TA克隆并酶切验证后将nisI插入大肠杆菌-乳酸菌穿梭质粒pMG36e中,对转化子进行菌落PCR及限制性内切酶双酶切验证正确后将重组质粒通过电转化转至乳酸乳球菌得到重组菌株并提取质粒测序验证,将构建成功的乳酸菌工程菌株命名为LAB-pMG36e-nisI。通过实时荧光定量PCR检测基因工程菌及原始菌株不同时期nisI基因的表达量,确定nisI的导入是否使其过量表达。通过对实验结果进行分析发现:基因工程菌中nisI基因在6 h,9 h及12 h时表达量均比原始菌株在同等条件下基因的表达量高,说明nisI基因的导入导致了其在重组菌中的过量表达。在摇瓶培养条件下,通过单因子实验、响应曲面法等实验设计方法优化重组菌的发酵培养基和培养条件。优化结果为:最佳种子液培养时间是8 h。最优培养基组成为蔗糖26.70 g/L,蛋白胨22.68 g/L、酵母粉7.00 g/L、牛肉膏7.00 g/L,磷酸氢二钠21.80 g/L,硫酸镁0.20 g/L,最适初始pH值为7.5,最佳的接种量为3%。在该条件下Nisin的产量由原来的1233.35 IU/mL提高至2158.67 IU/mL。用优化后的培养基和培养条件相同条件下发酵培养重组菌和原始菌株结果发现原始菌中Nisin的效价为1918.35 IU/mL。重组菌中Nisin的产量比原始菌株提高了 12.52%。