王筱夢，江 蕓，孫芝蘭，劉 芳，王道營，諸永志，耿志明，徐為民,3

（1.南京師范大學(xué)金陵女子學(xué)院食品科學(xué)系，江蘇 南京 210097；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；3.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095）

1 株產(chǎn)細菌素乳酸菌的鑒定及所產(chǎn)細菌素的誘導(dǎo)合成現(xiàn)象

王筱夢1,2，江 蕓1,*，孫芝蘭2，劉 芳2，王道營2，諸永志2，耿志明2，徐為民2,3

（1.南京師范大學(xué)金陵女子學(xué)院食品科學(xué)系，江蘇 南京 210097；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；3.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095）

從發(fā)酵大蒜中篩選到一株具有抑菌作用的菌株Br26，通過用不同蛋白酶處理判斷該菌株是否為細菌素產(chǎn)生菌。隨后，通過分析自身發(fā)酵上清液與其他乳酸菌對細菌素合成的影響，探討該細菌素的誘導(dǎo)合成現(xiàn)象。結(jié)果表明：菌株Br26的發(fā)酵上清液經(jīng)胃蛋白酶和木瓜蛋白酶處理后抑菌活性降低，確定該菌為細菌素產(chǎn)生菌，經(jīng)16S rDNA鑒定為Weissella sp. Br26。Weissella sp. Br26在42 ℃、1/4 MRS培養(yǎng)時，細菌素抑菌活性消失，而當(dāng)添加不同生長時期的發(fā)酵上清液時，抑菌活性顯著增加，表明該細菌素可進行自我誘導(dǎo)。另一方面，Weissella sp. Br26與卷曲乳桿菌、瑞士乳桿菌、副干酪乳桿菌和腸膜明串珠菌的活菌共同培養(yǎng)后，發(fā)酵液pH值未有明顯變化，但細菌素抑菌活性顯著增加，表明細菌素的合成亦可受其他乳酸菌的誘導(dǎo)。綜上，Weissella sp. Br26細菌素的合成是受自身發(fā)酵液及其他菌誘導(dǎo)調(diào)控的。

魏斯氏菌Br26；細菌素；群體效應(yīng)

細菌素（bacteriocin）是由某些細菌在代謝過程中通過核糖體合成機制產(chǎn)生的對特定的菌株有抑菌活性的蛋白質(zhì)和多肽。它可被蛋白酶消化，所以在食品中添加與使用被認(rèn)為是安全的[1]。產(chǎn)細菌素的細菌包括乳桿菌屬[2,4]、芽孢桿菌屬[5]、葡萄球菌屬[6]和腸球菌[7-8]等。近年來，由魏斯氏菌產(chǎn)生的細菌素如魏斯菌素110[9]、魏斯菌素A[10]、魏斯菌素Y[11]、魏斯菌素L[12]也陸續(xù)見諸報道，但卻鮮有真正投入應(yīng)用，部分原因是細菌素合成量不足導(dǎo)致的。因此，新型細菌素的開發(fā)及細菌素合成量的增加尤為必要。

據(jù)報道，細菌素的合成受群體感應(yīng)效應(yīng)[13-14]的影響。群體感應(yīng)效應(yīng)[15]是指微生物細胞內(nèi)通過相應(yīng)的感應(yīng)系統(tǒng)感應(yīng)細胞外的小分子誘導(dǎo)劑的濃度，從而感知菌群密度的大小，當(dāng)菌群密度達到一定的閾值時激活一系列目的基因的表達，并表現(xiàn)相應(yīng)的群體行為。這種小分子誘導(dǎo)劑可由自身合成，也可由其他特定細菌合成。有研究顯示，副干酪乳桿菌（Lactobacillus paracasei）和糞腸球菌（Enterococcus faecalis）自身合成的信號分子都可誘導(dǎo)其細菌素的合成[16-17]。而植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）與特定革蘭氏陽性菌共培養(yǎng)可導(dǎo)致細菌素合成量的增加[18]。

本實驗從發(fā)酵大蒜中篩選出具有抑菌活性的菌株Br26，在排除有機酸、H2O2對菌株抑菌活性的干擾后，通過酶處理實驗確定其產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)為細菌素。通過16S rDNA鑒定結(jié)合序列同源性分析，將菌株命名為Weissella sp. Br26。為進一步提高細菌素的合成量，本實驗探究自身群體感應(yīng)現(xiàn)象及其他乳酸菌的誘導(dǎo)效應(yīng)對Weissella sp. Br26細菌素合成的影響，為細菌素的生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 菌株、培養(yǎng)基與試劑

119 株供試菌株分離自醬腌的大蒜頭。指示菌：溶酪大球菌（Macrococcus caseolyticus P6.16）；共培養(yǎng)菌株：腸膜明串珠菌（Leuoconostoc mesenteroied）、副干酪乳桿菌（Lactobacillus paracasei）、卷曲乳桿菌（Lactobacillus crispatus）、乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、瑞士乳桿菌（Lactobacillus helveticus）為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所畜產(chǎn)組保存。

MRS（man rogosa sharpe）肉湯培養(yǎng)基、營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基（固體培養(yǎng)基添加1.5%的瓊脂） 北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司。

細菌基因組提取試劑盒 北京天根生物技術(shù)有限公司；Taq DNA polymerase、1 kb DNA ladder TakaRa公司；過氧化氫酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K、乳酸、鹽酸、冰乙酸 上海生工生物工程有限公司。所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

臺式冷凍離心機 德國Herolab公司；pHS-25B型數(shù)字酸度計 上海大普儀器有限公司；UV-6100型紫外-可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司；LDZX-30KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；SW-CJ-1FD型單人單面凈化工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 菌株的活化與培養(yǎng)

119 株供試菌株與共培養(yǎng)菌株于-80 ℃冰箱冷凍保存，使用前將凍存菌種接種于MRS液體培養(yǎng)基中，37 ℃靜止培養(yǎng)12 h，活化傳代2 次。溶酪大球菌P6.16活化2 代后，以體積分?jǐn)?shù)l%接種量接種于營養(yǎng)肉湯液體培養(yǎng)基中，37 ℃搖床培養(yǎng)18 h備用。

1.3.2 抑菌活性的測定

供試菌株活化2 代后，以體積分?jǐn)?shù)1%接種量接種到MRS液體培養(yǎng)基中，37 ℃靜止培養(yǎng)36 h后，8 000 r/min離心3 min，收集發(fā)酵液，利用牛津杯瓊脂擴散法測定供試菌株發(fā)酵液的抑菌活性[19]。

1.3.3 目標(biāo)菌株的分子鑒定

利用基因組提取試劑盒提取目標(biāo)菌株染色體DNA，并以此為模板，利用細菌16S rDNA通用引物8F（5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’）和1541R（5’-AAGGAGGTGATCCAGCCGCA-3’）擴增目標(biāo)菌株的16S rDNA序列[20]。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）擴增條件為：94 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min 30 s，30 個循環(huán)；最后72 ℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)凝膠回收純化后，送上海生工生物工程有限公司測序。利用BLAST軟件在線比對（http://www.ncbi.nlm.nih.Gov/blast/Blast. cgi）進行測序結(jié)果序列同源性分析。隨后利用軟件MEGA3.1構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，進行系統(tǒng)發(fā)育分析。

1.3.4 Weissella sp. Br26產(chǎn)細菌素的確定

乳酸菌在生長過程中常產(chǎn)生一些具有抑菌活性的物質(zhì)，如乳酸、苯乳酸[21]等，因此，在確定細菌素產(chǎn)生的同時要排除這類物質(zhì)的干擾。

酸排除實驗：用乳酸、鹽酸、乙酸調(diào)節(jié)MRS培養(yǎng)基pH值至與Weissella sp. Br26發(fā)酵上清液的相同，將其作為對照，分別檢測Weissella sp. Br26發(fā)酵上清液與對照的抑菌活性[22]。

H2O2排除實驗[23]：將Weissella sp. Br26發(fā)酵上清液pH值調(diào)到7，加入過氧化氫酶至終質(zhì)量濃度為1 mg/mL，37 ℃放置2 h，后將pH值調(diào)回發(fā)酵液原pH值，測其抑菌活性。以未經(jīng)過氧化氫酶處理的發(fā)酵上清液做對照。

對蛋白酶的敏感性：用1 mol/L的HCl或NaOH將Weissella sp. Br26發(fā)酵上清液pH值調(diào)至胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K的最適pH值，分別為3.0、8.2、7.0、8.0，分別加入酶母液至終質(zhì)量濃度為 1 g/L，37 ℃放置2 h后再將pH值調(diào)回到初始發(fā)酵上清液的pH值，檢測其抑菌活性，以未經(jīng)蛋白酶處理的發(fā)酵上清液作為對照，檢測各種蛋白酶對乳酸菌發(fā)酵上清液抑菌活性的影響[24]。

1.3.5 Weissella sp. Br26生長及產(chǎn)細菌素動態(tài)變化過程的研究

將Weissella sp. Br26菌株活化2 代，按體積分?jǐn)?shù)1%的接種量接種于MRS培養(yǎng)基中，37 ℃靜置培養(yǎng)。每隔4 h取樣測其OD600nm值、pH值和發(fā)酵上清液抑菌活性[25]。

1.3.6 不同時期的發(fā)酵上清液對細菌素生成的影響

表1 不同培養(yǎng)條件Table 1 Culture conditions for obtaining different cell densities

細菌素產(chǎn)生的最低菌群密度實驗：通過改變培養(yǎng)基的濃度和培養(yǎng)溫度，設(shè)置9 種不同培養(yǎng)條件來改變細胞密度，按表1所述條件培養(yǎng)48 h，生長結(jié)束后測發(fā)酵上清液抑菌活性[17]。根據(jù)實驗結(jié)果得出不產(chǎn)生細菌素的條件，以此為細菌素產(chǎn)生的低密度培養(yǎng)條件，即閾值。在閾值的基礎(chǔ)上測定不同生長時期的發(fā)酵上清液對菌株抑菌活性的影響。

按體積分?jǐn)?shù)2%的接種量將Weissella sp. Br26接種于40 mL MRS培養(yǎng)基中。因菌株在不同時間菌體密度不同，發(fā)酵上清液的質(zhì)量濃度也不同，所以將菌株培養(yǎng)到106、107、108CFU/mL時的發(fā)酵上清液視為不同生長時期的發(fā)酵上清溶液。隨后，在閾值條件下，按體積分?jǐn)?shù)2%的接種量將Weissella sp. Br26接種于40 mL的低密度培養(yǎng)基中培養(yǎng)至對數(shù)期（6 h），分別在發(fā)酵液中加入不同生長時期的發(fā)酵上清液（10倍濃縮）1 mL，繼續(xù)培養(yǎng)24 h，研究不同生長時期的發(fā)酵上清液對菌株抑菌活性的影響[15]。以低密度培養(yǎng)條件不加發(fā)酵上清液與加入未發(fā)酵的MRS培養(yǎng)基作為對照。

1.3.7 其他乳酸菌對細菌素合成的誘導(dǎo)作用

活化后的Weissella sp. Br26與16 株菌株按體積分?jǐn)?shù)2%的接種量分別接種于相應(yīng)的液體培養(yǎng)基中，37 ℃過夜培養(yǎng)，使活菌數(shù)分別達到109、108CFU/mL，后按體積分?jǐn)?shù)2%和1%接種量轉(zhuǎn)接至20 mL的錐形瓶中。在37 ℃共培養(yǎng)36 h，10 000 r/min離心5 min，制備共培養(yǎng)無細胞發(fā)酵上清液，測定其抑菌圈直徑。同時設(shè)定對照：純培養(yǎng)的Weissella sp. Br26無細胞發(fā)酵上清液、純培養(yǎng)的共培養(yǎng)菌株的無細胞發(fā)酵上清液、按體積比1∶1配制的2 種上清液的混合液。如果共培養(yǎng)發(fā)酵液的抑菌圈大于設(shè)定的對照組的抑菌圈，則將其作為誘導(dǎo)菌株，否則為非誘導(dǎo)菌株。

1.3.7.1 培養(yǎng)液中活菌數(shù)的測定

采用平板計數(shù)法分別計數(shù)純培養(yǎng)的Weissella sp. Br26、純培養(yǎng)的共培菌及Br26與共培菌共培養(yǎng)后的活菌數(shù)。將菌液用無菌生理鹽水稀釋至適當(dāng)菌體濃度后涂布于固體MRS平板。每個稀釋度做3 個重復(fù)，平板上菌落總數(shù)在30～300 CFU間計數(shù)，菌落數(shù)乘稀釋倍數(shù)即為菌落總數(shù)。

1.3.7.2 誘導(dǎo)菌的發(fā)酵上清液和死菌懸浮液對抑菌活性和活菌數(shù)的影響

制備誘導(dǎo)菌的發(fā)酵上清液（生長到穩(wěn)定期的誘導(dǎo)菌，10 000 r/min離心10 min，上清液用0.22 μm濾膜過濾）和死菌懸浮液（上述離心菌體用同等體積的磷酸緩沖液清洗2 次后加同等體積磷酸緩沖液于121 ℃滅菌15 min）。Weissella sp. Br26和無細胞上清液或死菌懸浮液按2%和1%的接種量接種于20 mL的MRS培養(yǎng)液中，37 ℃培養(yǎng)36 h，測定其抑菌活性和活菌數(shù)。以純培養(yǎng)的Weissella sp. Br26作為對照。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

應(yīng)用SPSS軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)細菌素菌株的鑒定與系統(tǒng)進化樹的構(gòu)建

圖1 菌株Br26基于16S rDNA基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 1 Phylogenetic tree of strain Br26 based on 16S rDNA gene sequences

從發(fā)酵大蒜中共篩選出119 株乳酸菌，以溶酪大球菌P6.16為指示菌，采用牛津杯瓊脂擴散法篩選出一株具有明顯抑菌作用的菌株Br26。利用細菌通用引物8F/1541R擴增該菌株的16S rDNA序列，并測序。利用MEGA 3.1軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹（圖1）。由圖1可知，菌株Br26與Weissella cibaria qz-107同源性高達99%，結(jié)合16S rDNA基因序列分析，該菌為魏斯氏菌，命名為Weissella sp. Br26。

2.2 細菌素的確定

排除酸和H2O2對乳酸菌抑菌活性的影響：分別用乳酸、鹽酸、乙酸將MRS培養(yǎng)基pH值調(diào)至與Weissella sp. Br26發(fā)酵上清液相同，它們對溶酪大球菌P6.16均無抑制作用，說明發(fā)酵上清液的抑菌效果不是由所產(chǎn)酸引起的。用過氧化氫酶處理過的發(fā)酵上清液，對溶酪大球菌P6.16的抑菌效果也無明顯影響，亦可排除H2O2的影響。

表2 不同蛋白酶對Weissella sp. Br26發(fā)酵上清液抑菌活性的影響Table 2 Influence of different protease treatments on the fermentation supernatant activity of Weissella sp. Br26

Weissella sp. Br26發(fā)酵上清液經(jīng)胰蛋白酶、蛋白酶K處理后抑菌圈無變化，而經(jīng)胃蛋白酶、木瓜蛋白酶作用2 h后，抑菌活性部分喪失（表2），說明發(fā)酵上清液中主要的抑菌物質(zhì)是蛋白質(zhì)或多肽。

2.3 菌體生長及細菌素合成的動態(tài)變化過程

圖 2Weissella sp. Br26在37 ℃連續(xù)培養(yǎng)OD600nm、pH值（A）和抑菌活性（B）的變化Fig. 2 Effect of incubation duration at 37 ℃ on the OD600nm, pH (A) and antibacterial activity (B) of Weissella sp. Br26

為了研究Weissella sp. Br26的生長和所產(chǎn)細菌素的合成過程，每隔4 h取無細胞發(fā)酵上清液測其pH值、OD600nm和抑菌圈直徑。由圖2可知，在發(fā)酵初期，隨著菌體的生長，發(fā)酵液pH值開始下降，至8 h時，菌株進入對數(shù)后期，發(fā)酵液抑菌活性開始顯現(xiàn)，細菌素開始大量合成。至12 h時，菌株進入穩(wěn)定期，pH值也趨于穩(wěn)定，發(fā)酵液抑菌活性繼續(xù)增加，細菌素持續(xù)合成。24～36 h菌體密度和發(fā)酵液pH值趨于穩(wěn)定，此時發(fā)酵液抑菌活性也最大。但36 h之后，發(fā)酵液的抑菌活性略微下降，因此，將24～36 h作為細菌素合成的高峰期。

2.4 不同生長時期的發(fā)酵上清液對Weissella sp. Br26產(chǎn)生細菌素抑菌活性的影響

圖3 不同培養(yǎng)條件下細菌素的抑菌活性Fig. 3 Antibacterial activity of bacteriocin under different culture conditions

由圖3可知，抑菌圈直徑隨MRS質(zhì)量濃度的降低減小，隨溫度的升高而降低。并且第9組（1/4 MRS 42 ℃）抑菌活性消失。所以將其定為細菌素產(chǎn)生的低密度培養(yǎng)條件，即閾值。

表3 添加不同生長時期發(fā)酵上清液對細菌素抑菌活性的影響Table 3 Effect of fermentation supernatants at different growth phases on the antibacterial activity of bacteriocin

將含有不同生長時期自身發(fā)酵上清液的溶液加到低密度培養(yǎng)條件下的菌株發(fā)酵液中，42 ℃發(fā)酵培養(yǎng)（表3）。添加MRS培養(yǎng)基時，發(fā)酵液抑菌圈直徑為牛津杯直徑，而添加培養(yǎng)Weissella sp.到106CFU/mL時的自身發(fā)酵上清液后，發(fā)酵液的抑菌活性明顯增大。隨著菌體濃度的增加，收集的發(fā)酵上清液濃度也隨之增加，而添加到低密度培養(yǎng)條件下的菌株發(fā)酵液中時，抑菌圈直徑也逐步增大，當(dāng)添加菌體濃度為108CFU/mL時的發(fā)酵上清液時，抑菌圈直徑最大為15.54 mm，說明不同生長時期的發(fā)酵上清液可以刺激菌株產(chǎn)生高濃度的細菌素。

2.5 其他乳酸菌對細菌素合成的誘導(dǎo)作用

2.5.1 共培養(yǎng)后Weissella sp. Br26活菌數(shù)與發(fā)酵液抑菌活性的變化

將Weissella sp. Br26與其他16 株乳酸菌共同培養(yǎng)，確定其細菌素合成的誘導(dǎo)菌株。Weissella sp. Br26與腸膜明串珠菌、副干酪乳桿菌、瑞氏乳桿菌、卷曲乳桿菌共培養(yǎng)后，發(fā)酵液pH值未有明顯變化，但抑菌圈直徑顯著增大（P＜0.01），所以推測這4 株菌株可能為Weissella sp. Br26細菌素合成的誘導(dǎo)菌。而與其他菌株共培養(yǎng)后，發(fā)酵液抑菌圈直徑小于對照組，因此為非誘導(dǎo)菌（結(jié)果未顯示）。Weissella sp. Br26與4 株誘導(dǎo)菌共培養(yǎng)后，活菌數(shù)（圖4B）顯著高于單獨培養(yǎng)的Weissella sp. Br26和單獨培養(yǎng)的誘導(dǎo)菌（P＜0.01）。并且細菌素的抑菌活性在圖4A中顯示最大，說明細菌素的合成與自身菌體密度呈正相關(guān)。而這與表1得出的結(jié)論（細菌素的合成與Br26的菌體密度有密切關(guān)系）相似，符合群體感應(yīng)效應(yīng)。即Weissella sp. Br26受到誘導(dǎo)菌刺激后菌體數(shù)增多達到閾值條件，啟動細菌素合成的基因表達，促進細菌素合成量的增加。

2.5.2 誘導(dǎo)菌的死菌懸浮液和上清液對Weissella sp. Br26細菌素合成和活菌數(shù)的影響

圖4 Weissella sp. Br26與4株疑似誘導(dǎo)菌共培養(yǎng)后的抑菌圈直徑（A）和活菌數(shù)（B）的變化Fig. 4 Bacteriocin production of Weissella sp. Br26 in co-culture with one of 4 inducing strains: diameter of inhibition zone (A) and cell number (B)

圖5 Weissella sp. Br26與誘導(dǎo)菌的死菌懸浮液和上清液共培養(yǎng)后抑菌活性和活菌數(shù)的變化Fig. 5 Cell number of Weissella sp. Br26 and antimicrobial activity of bacteriocin produced during co-culture with cell-free supernatants and autoclaved cultures of inducing strains

由圖5可知，Weissella sp. Br26與4 株誘導(dǎo)菌的上清液和死菌懸浮液共培養(yǎng)后，共培養(yǎng)的活菌數(shù)無顯著變化，共培養(yǎng)后發(fā)酵液的抑菌活性也無顯著變化。這與文獻[17]報道一致。此結(jié)果說明誘導(dǎo)菌的死菌和代謝產(chǎn)物不能刺激細菌素的合成，原因可能是與誘導(dǎo)菌的死菌懸浮液和上清液共培養(yǎng)后，菌體密度并未達到細菌素合成時群體感應(yīng)效應(yīng)的條件，從而不能刺激菌體產(chǎn)生更多的細菌素。由此推斷，誘導(dǎo)菌的活菌數(shù)是誘導(dǎo)細菌素合成的必要條件。

3 結(jié) 論

從發(fā)酵大蒜中篩選到一株對溶酪大球菌P6.16具有較強抑菌活性的菌株，經(jīng)16S rDNA鑒定為魏斯氏菌屬，命名為Weissella sp. Br26。在排除酸、H2O2的干擾后，該菌的發(fā)酵上清液仍有抑菌活性，同時用最適pH值的胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K處理后抑菌活性部分消失，表明該菌株產(chǎn)生的抑菌活性物質(zhì)為蛋白或多肽。通過改變培養(yǎng)基濃度與培養(yǎng)條件，初步證實Weissella sp. Br26細菌素的產(chǎn)生依賴于菌體密度。通過添加不同生長時期發(fā)酵上清液再發(fā)酵的方法，確定細菌素其本身可進行自我誘導(dǎo)。將Weissella sp. Br26與腸膜明串珠菌、副干酪乳桿菌、瑞士乳桿菌、卷曲乳桿菌分別共培養(yǎng)后，細菌素抑菌活性顯著增加，推測這4 株菌可能為細菌素產(chǎn)生的誘導(dǎo)菌。誘導(dǎo)菌的死菌懸浮液、發(fā)酵上清液對Weissella sp. Br26細菌素的合成無影響，推斷活的誘導(dǎo)菌是影響細菌素合成的主要因素。

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Identification of Bacteriocin-Producing Lactic Acid Bacteria and Induction of Bacteriocin Synthesis

WANG Xiaomeng1,2, JIANG Yun1,*, SUN Zhilan2, LIU Fang2, WANG Daoying2, ZHU Yongzhi2, GENG Zhiming2, XU Weimin2,3

(1. Department of Food Science, Ginling College, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, China; 2. Institute of Agricultural Products Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 3. Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing, Quality and Safety Control, Nanjing 210095, China)

The strain Br26 with antibacterial activity was screened from fermented garlic. Different proteases were selected to determine whether the strain is bacteriocin-producing bacterium. Subsequently, the induction efficiency of bacteriocin synthesis by the fermentation supernatant of Br26 alone and co-cultures with other lactic acid bacteria was determined. The results showed the inhibitory activity of the fermentation supernatant of Br26 decreased after treatment with pepsin and papain, respectively, suggesting that the antimicrobial substance is bacteriocin. The strain was identified as Weissella sp. Br26 by 16S rDNA gene sequence homology analysis. The inhibitory activity disappeared when Br26 was cultured in 1/4 MRS at 42 ℃; however, it was significantly increased after adding fermentation supernatants at different growth phases, indicating that bacteriocin biosynthesis can be self-induced. On the other hand, although there were no significant changes in the pH values of fermentation supernatants, bacteriocin activity of Br26 was significantly increased after co-culturing with Lactobacillus crispatus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus paracasei and Leuconostoc mesenteroides, indicating that the synthesis of bacteriocin can also be induced by other lactic acid bacteria. In summary, bacteriocin synthesis of Weissella sp. Br26 can be induced by itself and other lactic acid bacteria.

Weissella sp. Br26; bacteriocin; quorum sensing

10.7506/spkx1002-6630-201621029

TS201.3

A

1002-6630（2016）21-0170-06

王筱夢, 江蕓, 孫芝蘭, 等. 1 株產(chǎn)細菌素乳酸菌的鑒定及所產(chǎn)細菌素的誘導(dǎo)合成現(xiàn)象[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(21): 170-175. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201621029. http://www.spkx.net.cn

WANG Xiaomeng, JIANG Yun, SUN Zhilan, et al. Identification of bacteriocin-producing lactic acid bacteria and induction of bacteriocin synthesis[J]. Food Science, 2016, 37(21): 170-175. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201621029. http://www.spkx.net.cn

2016-01-15

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目（CX（14）2117）；國家自然科學(xué)基金面上項目（31371802）

王筱夢（1992—），女，碩士研究生，研究方向為肉品安全與質(zhì)量控制。E-mail：625196221@qq.com

*通信作者：江蕓（1971—），女，教授，博士，研究方向為肉品安全與質(zhì)量控制。E-mail：jiangyun@njnu.edu.cn