胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量...胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量下降。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术敲除了YZH81菌株cps2基因簇。与YZH81相比,YZH81?cps1和YZH81?cps2的EPS产量分别下降了22.88%和35.42%,化学组成改变也较大,突变株均未检出鼠李糖单糖组分,而甘露糖和葡萄糖占比大幅提高。进一步利用蛋白质组学分析了不同发酵时间(10、32 h)两个不同cps簇的缺失相比于野生型YZH81菌株的差异蛋白29个和22个,京都基因与基因组百科全书和基因本体分析结果显示差异蛋白参与YZH81菌株的生物学过程、细胞组成的代谢与加工过程,但敲除cps2簇引起的差异蛋白功能更为丰富,包括脂质代谢、核苷酸代谢和肽聚糖的生物合成与代谢等。综上,本研究明确了YZH81菌株具有两个独立的不同cps簇,并分别承担了不同功能,为后期开展YZH81菌株的EPS益生功能构效关系的研究提供了理论支撑。展开更多
在脱脂乳中分别培养植物乳杆菌菌株YW11和菌株SKT109,经三氯乙酸除蛋白、离心、乙醇沉淀、透析、冷冻干燥得到胞外多糖粗品,再经DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换柱和Sepharose CL-6B凝胶柱纯化,得到两种胞外多糖纯品。利用气相色谱法...在脱脂乳中分别培养植物乳杆菌菌株YW11和菌株SKT109,经三氯乙酸除蛋白、离心、乙醇沉淀、透析、冷冻干燥得到胞外多糖粗品,再经DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换柱和Sepharose CL-6B凝胶柱纯化,得到两种胞外多糖纯品。利用气相色谱法分析此两种多糖的单糖组成,并采用KBr压片法观察红外光谱,利用动态光散射方法测定多糖的流体力学半径（Rh）。结果显示：YW11胞外多糖的单糖组成为葡萄糖、半乳糖,其物质的量比为3.45∶1,流体力学半径为69.20 nm;SKT109胞外多糖的单糖组成为葡萄糖、半乳糖,其物质的量比为1.43∶1,流体力学半径为41.74 nm;YW11胞外多糖的乳化能力强于SKT109胞外多糖,但前者的乳化稳定性略低;两种胞外多糖分别与其他乳化剂之间具有一定的协同作用,乳化颗粒的半径主要集中在1-2 μm之间。本研究获得的植物乳杆菌胞外多糖在食品加工中具有潜在的应用前景。展开更多
文摘胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量下降。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术敲除了YZH81菌株cps2基因簇。与YZH81相比,YZH81?cps1和YZH81?cps2的EPS产量分别下降了22.88%和35.42%,化学组成改变也较大,突变株均未检出鼠李糖单糖组分,而甘露糖和葡萄糖占比大幅提高。进一步利用蛋白质组学分析了不同发酵时间(10、32 h)两个不同cps簇的缺失相比于野生型YZH81菌株的差异蛋白29个和22个,京都基因与基因组百科全书和基因本体分析结果显示差异蛋白参与YZH81菌株的生物学过程、细胞组成的代谢与加工过程,但敲除cps2簇引起的差异蛋白功能更为丰富,包括脂质代谢、核苷酸代谢和肽聚糖的生物合成与代谢等。综上,本研究明确了YZH81菌株具有两个独立的不同cps簇,并分别承担了不同功能,为后期开展YZH81菌株的EPS益生功能构效关系的研究提供了理论支撑。
