[发明专利]一种产细菌素的发酵乳杆菌及其在抑制发酵食品产白膜中的应用

说明书

本发明公开了一种产细菌素的发酵乳杆菌及其所产细菌素以及在食品生产中的应用、在制备抗菌药物中的应用，所述发酵乳杆菌在中国典型培养物保藏中心进行保藏，保藏编号为CCTCCNO：M2020042。本发明筛选到的发酵乳杆菌SHY10产生的细菌素具有广谱的抗菌作用，对多种食源性致病菌和食品腐败菌具有较强的抑菌能力，但对益生菌却无抑制作用，尤其适合于食品、药品等生产中，控制其中的致病菌和腐败菌；同时该发酵乳杆菌还可以显著抑制发酵食品中白膜的生长。本发明还利用LC‑MS/MS系统对该菌株产生的细菌素进行了鉴定，共鉴定出3种细菌素，均为第一次发现的新型细菌素。

技术领域

本发明涉及微生物及食品发酵技术领域，具体涉及一种产细菌素的发酵乳杆菌及其产生的细菌素及应用。

背景技术

随着社会经济的增长，人们对食品安全问题越来越关注。食源性致病菌和食品腐败菌是食品工业中常见的有害微生物，对人体健康具有严重威胁。目前，常常使用化学防腐剂抑制有害微生物的生长，但化学防腐剂具有一定毒性，会对人体造成慢性毒害。细菌素(bacteriocin)是细菌中的核糖体合成的低分子量肽或蛋白质。细菌素具有安全、无毒、耐高温、耐酸碱性及高效抑菌效果等优点，被认为是化学防腐剂的理想替代者。

乳酸菌是一类对宿主有益且能在碳水化合物中发酵产生大量乳酸的细菌的统称，广泛存在于各种发酵食品中，被认为是安全级别的微生物。研究表明，乳酸菌在其代谢过程中能产生细菌素，但乳酸菌发酵上清液中含有许多其它杂质，直接应用到食品工业中会有不利影响，因此需进一步纯化出细菌素。细菌素的提纯一般包括3个阶段：粗提阶段、层析柱纯化阶段、高度纯化阶段。传统的细菌素提取方法能够得到高纯度的细菌素，但是操作步骤复杂，耗时长，所需设备仪器多、价格高并且提取的量有限。因此，应用可以快速、简便的细菌素提取方法才能满足大量研究的需要。发展能够快速提取各种细菌素的方法，对于扩大细菌素在食品中的应用具有重大意义。

白膜，又称为生物膜，是一种有组织的且具有功能性的微生物群体，其存在形式是粘附于底板、交界面及细胞间互相粘结或由菌体外的大量胞外基质与细菌团块组成。传统发酵制品中经常会发生在发酵食品表面出现白膜，这对产品感官品质影响非常大。分离鉴定发酵食品中产生白膜菌以及筛选具有抑制发酵食品中白膜生长的菌种，对于提高发酵食品品质具有重要意义。

发明内容

本发明的目的之一是针对上述问题，提供一种产细菌素的发酵乳杆菌：

一种产细菌素的发酵乳杆菌SHY10，所述发酵乳杆菌在中国典型培养物保藏中心进行保藏，保藏编号为CCTCC NO：M 2020042。

本发明的另一目的是提供一种新型细菌素：是将发酵乳杆菌SHY10进行发酵，收集发酵上清液提取得到。

所述细菌素的氨基酸序列如SEQ ID No.2或SEQ ID No.3或SEQ ID No.4所示。

本发明的再一目的是提供上述新型细菌素的制备方法，包括如下步骤：

(1)细菌素粗提：发酵培养发酵乳杆菌SHY10，得到发酵液，发酵液离心得到上清液，采用硫酸铵盐析，沉淀用缓冲液溶解，稀释；

(2)阳离子交换层析：稀释过后的样品进行阳离子交换层析，收集洗脱液；

(3)疏水相互作用色谱：在洗脱液中加入硫酸铵，然后通过疏水柱进一步分离，收集洗脱液；

(4)凝胶柱层析：经疏水柱纯化后的样品冻干浓缩，使用凝胶柱进一步纯化，收集洗脱液；

(5)反相高效液相色谱纯化：将上一步纯化过后的具有抑菌活性的峰使用反相高效液相色谱进行最终纯化。

优选地，步骤(1)中发酵液是将培养至对数期的发酵乳杆菌SHY10菌液接入MRS肉汤中，在37℃下培养得到；采用80％硫酸铵盐析，所述缓冲液为柠檬酸-磷酸盐缓冲液，溶解后用纯水将溶液电导稀释至10mS/cm以下。