[发明专利]一种提高乳酸乳球菌微囊藻毒素胁迫抗性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高乳酸乳球菌微囊藻毒素胁迫抗性的方法，属于生物工程技术领域。

背景技术

食品安全是关系到人类健康和国计民生的重大问题。在众多威胁食品安全的污染源中，微囊藻毒素(MCs)由于毒性强、在食物链中波及范围广，日益成为危害人类健康的重要杀手。MCs是一类单环七肽物质，其化学性质稳定，自然降解缓慢。由于微生物具有使用成本低、运行周期短等特点，在生物防治MCs中具有较大的应用潜力和研究价值。其中，益生菌对MCs的干预作用因其公认的安全性(GRAS)成为真正能够实现在清除MCs过程中与水源、食品“零距离”接触的生物防治剂。

然而，益生菌对MCs的干预作用的机理并不明确。一方面，益生菌自身的性能决定了其对MCs的干预能力以及特有的干预作用机制，这取决于其基因型，以及由此表现出的对MCs的代谢转化性能，或是对MCs进行结合、吸附的结构或形态特征。另一方面，微生物的内在、外在环境又影响并改变着它对MCs的干预过程和干预效果，如所处胃肠道的不同生理环境、MCs的胁迫条件等。这些改变可能涉及到益生菌的转录组、蛋白组、代谢组的变化及整个代谢网络的调整，从而实现了对MCs的转化。因此，益生菌清除MCs技术的建立不仅建立在对益生菌性能及其去毒机制的解析之上，也建立在对益生菌干预过程的理解之上，这样才能最终实现益生菌对MCs的高效干预与控制。

在利用乳杆菌对MCs进行清除的研究中发现，由于菌株受到MCs的胁迫作用，导致菌株的活性受到影响，进而影响其清除效果。但是MCs对菌株的胁迫机理也不明确。发明人研究了MCs胁迫条件下Lactobacillus casei ATCC334的蛋白质组学，研究发现，其分子伴侣GroEL蛋白表达受到MCs胁迫的影响。

发明内容

本发明提供了一种提高乳酸乳球菌抵御MCs胁迫的方法，从而提高乳酸乳球菌对于MCs胁迫条件的适应能力。

本发明的第一个目的是提供一种提高乳酸菌微囊藻毒素胁迫抗性的方法，所述方法是在乳酸菌中过表达氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的分子伴侣蛋白GroEL。

所述乳酸菌，在本发明的一种实施方式中，为乳酸乳球菌或者干酪乳杆菌。

所述分子伴侣蛋白，在本发明的一种实施方式中，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

所述分子伴侣蛋白，在本发明的一种实施方式中，来源于干酪乳杆菌L.casei ATCC334。

所述方法，在本发明的一种实施方式中，是以L.lactis NZ9000为宿主，以表达质粒pNZ8148、pNZ8048、pNZ5319中的一种为载体，过表达分子伴侣蛋白。

本发明的第二个目的是提供一种微囊藻毒素胁迫抗性提高的乳酸菌，所述乳酸菌过表达氨基酸序列如SEQ ID NO.1所述的分子伴侣蛋白。

所述乳酸菌，在本发明的一种实施方式中，为乳酸乳球菌或者干酪乳杆菌。

所述乳酸菌，在本发明的一种实施方式中，是以乳酸乳球菌L.lactis NZ9000为宿主，以表达质粒pNZ8148为载体，过表达分子伴侣蛋白的重组乳酸菌。

一种构建所述乳酸菌的方法，在本发明的一种实施方式中，所述方法包括：(1)使用引物mutRF、mutRR对表达质粒pNZ8148上的NcoI位点进行定点突变，得到pNZ8148/NcoI；(2)将序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列克隆到pNZ8148/NcoI上，得到重组质粒pNZ8148/NcoI/GroEL；(3)将pNZ8148/NcoI/GroEL转化到L.lactis NZ9000中，即得到重组菌株L.lactis NZ-GroEL。

所述乳酸菌在清除微囊藻毒素方面、制备生物防治剂方面的应用也属于本发明要求保护的范围。

本发明的有益效果：本发明通过在乳酸乳球菌L.lactis NZ9000中过量表达GroEL蛋白，得到了一株MCs胁迫抗性能力显著提高的重组乳酸乳球菌L.lactis NZ-GroEL。生长性能试验表明，MCs胁迫条件下培养22h后，L.lactis NZ-GroEL菌株相比对照生物量提高了约15.2％；在MCs浓度分别为50μg/mL和100μg/mL的GM17中胁迫12h后的重组菌对MCs的耐受性分别比对照菌提高了10.6％和20.1％。

附图说明