[发明专利]用于处理食物的乳酸细菌

说明书

本发明是提交于2004年6月18日的美国系列号10/870,032和作为提交于2003年6月20日的加拿大专利申请号2,432,907的继续申请的、提交于2004年6月18日的国际申请号PCT/CA2004/000909的部分继续申请；和提交于2003年6月27日的国际申请号PCT/CA03/00986的部分继续申请。

I.发明领域

本发明涉及产生具有抗微生物活性的细菌素分子的Carnobacteriummaltaromaticum的新菌株。本发明的细菌和由所述细菌或其它细菌产生的细菌素可以用于处理食物并作为食物防腐剂。在本发明的具体应用中，将细菌素和产生所述细菌素的细菌菌株用于控制病原菌，而不会损害肉的贮存期限，所述病原菌包括但不限于肉产品中的单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)(″L.monocytogenes.″)。

II.发明背景

Carnobacterium maltaromaticum是多种细菌中的一个种属，其被分类为乳酸细菌(LAB)。数个世纪以来，已经将LAB用在食物和产生发酵食物的奶制品工业中。在这种生产中重要的是它们产生提高芳香味和风味的化合物的能力(Stiles和Holzapfel，1997；Carr等.，2002)。由它们从发酵碳水化合物产生乳酸的多种异构体的能力对LAB进行了表征。非典型的肉杆菌是独特的，因为尽管能够从葡萄糖产生实际上纯的L(+)-乳酸，它们不能在pH 5.6时生长在乙酸盐琼脂上，并且因为它们能够发酵甘油和甘露醇，在乳酸细菌中独特的性质(Holzapfel和Gerber，1983；Shaw和Harding，1984)。

C.maltaromaticum可以抑制可能的病原菌的一种方法是通过产生细菌素。细菌素是通过核糖体合成的能够杀死紧密相关的细菌的低分子量的抗菌蛋白质性的物质(Klaenhammer，1993)。细菌素已经从牛肉，腐败的火腿，以及从法式霉菌熟化的软奶酪中分离(Jack等，1996；Herbin等，1997)。因为细菌素从通常包含LAB的食物诸如肉和奶制品中分离，LAB和细菌素二者都已经被消费了数个世纪。从C.maltaromaticum产生的细菌素已经显示对于蛋白水解酶是敏感的。来自C.maltaromaticum LV17的细菌素在62℃热处理，煮沸30分钟过程中以及在121℃高压灭菌15分钟后是稳定的。胰蛋白酶，I、IV、VIII、XIV型蛋白酶，α-胰凝乳蛋白酶，β-胰凝乳蛋白酶和木瓜蛋白酶使细菌素失活，而非蛋白水解酶则不会(Ahn和Stiles，1990b)。Piscicolin 126，一种由C.maltaromaticum JG 126产生的细菌素被α-和β-胰凝乳蛋白酶，蛋白酶(I，XIV，XXIII型和胰蛋白酶)失活，但是过氧化氢酶，脂肪酶或溶菌酶没有这种效果(Jack等，1996)。类似地，由C.maltaromaticum LV61产生的细菌素抗热(100℃，20分钟)，但是被α-胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶，胃蛋白酶，木瓜蛋白酶和蛋白酶K所钝化。

用过氧化氢酶，α-淀粉酶，脂肪酶，磷脂酶C，DNase I和溶菌酶处理没有影响抗菌活性(Schillinger等，1993)。该证据显示细菌素的摄入不会对有益的肠道微生物造成影响。已经显示胰蛋白酶使细菌素，乳链菌肽失活(Hara等，1962)。

对于具有新的和有用特性的新的食物防腐剂存在持续的需要。此外，对于用有效的“天然”防腐剂，尤其是抑制病原微生物的那些取代常用的“化学”食物防腐剂存在越来越浓厚的兴趣。在这方面，已经对已知为细菌素的细菌蛋白质进行了相当多的研究，其通常具有热稳定性并具有抗微生物活性。

近年来，在开发针对与食物相关的腐败和病原性微生物具有拮抗活性的微生物代谢物方面取得了很大进展。目前存在许多细菌素，但是仅有少数被充分表征并针对食物应用进行了评估。此外，消费者目前强调最低程度进行处理的食物，其是天然的并且无防腐剂。由此，对于应用化学添加剂作为食物防腐剂存在相当大的阻力。目前正在研究将由微生物产生的其它生物抑制剂用在食物中。特别感兴趣的是抗菌物质诸如由乳酸细菌(″LAB″)产生的细菌素。