乳酸菌对逆境的反应
2009-07-10 09:57:11
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乳酸菌在发酵过程中要经历它们不同的生命阶段(引子培养物操作阶段、发酵阶段和以后的储藏阶段),因此它们必须忍受许多苛刻的外部环境。为了适应环境中物理条件(高温和低温)和化学条件(高酸、营养缺乏、氧化环境和高渗透压)的变化,乳酸菌已开发出针对不同逆境的抗性机制。细菌对逆境的反应主要依赖于其复杂的调控网络,它们共同作用以改善抗逆能力。细菌在受到热激反应后表现为许多热激蛋白表达量升高,例如伴侣蛋白、小热激蛋白和特殊的蛋白酶表达量都会增加。在通过一个短暂的亚致死温度的热激处理后,经过热激诱导的乳酸菌在以后遇到逆境条件时活力有所提高。
在乳酸菌中许多与抗酸性有关的作用机制已经得到阐明,其中包括:不同的腺苷三磷酸酶(ATPases)、精氨酸脱亚胺酶途径、尿素酶、脱羧反应并同时伴随着电子转移和其他一些还无法圆满解释的作用机制。
对低温的适应能力和超低温保护被发现与低温诱导蛋白联系在一起,在远低于醉适生长温度的诱导下,乳酸菌可以产生低温诱导蛋白。
氧气是影响发酵结果的一个重要因素。在氧存在的状况下,有过氧化氢形成。如果它们不被过氧化酶和(或)过氧化氢酶水解掉,则可以积累起来并对细胞产生不利影响直至细胞死亡。在将清酒乳杆菌(Lb.sake)的过氧化氢酶基因克隆后并导入到弯曲乳杆菌(Lb.curvatus)的过氧化氢酶缺陷型菌株中后发现,该菌株在肉的发酵过程中,没有观察到过氧化氢积累现象产生,即使在稳定生长阶段重组菌株仍能保持活力。
目前,乳酸菌对逆境的抗性仍是一个重要的研究领域,对不同的逆境反应机制及其相互作用从分子水平上加以解释,无疑将能够探索出新的研究策略并更加Y效地筛选和鉴别出抗逆和敏感的细菌菌株。此外,采用基因重组技术还可以对许多发酵生产中的细菌菌株进行直接地修饰和改造。
在乳酸菌中许多与抗酸性有关的作用机制已经得到阐明,其中包括:不同的腺苷三磷酸酶(ATPases)、精氨酸脱亚胺酶途径、尿素酶、脱羧反应并同时伴随着电子转移和其他一些还无法圆满解释的作用机制。
对低温的适应能力和超低温保护被发现与低温诱导蛋白联系在一起,在远低于醉适生长温度的诱导下,乳酸菌可以产生低温诱导蛋白。
氧气是影响发酵结果的一个重要因素。在氧存在的状况下,有过氧化氢形成。如果它们不被过氧化酶和(或)过氧化氢酶水解掉,则可以积累起来并对细胞产生不利影响直至细胞死亡。在将清酒乳杆菌(Lb.sake)的过氧化氢酶基因克隆后并导入到弯曲乳杆菌(Lb.curvatus)的过氧化氢酶缺陷型菌株中后发现,该菌株在肉的发酵过程中,没有观察到过氧化氢积累现象产生,即使在稳定生长阶段重组菌株仍能保持活力。
目前,乳酸菌对逆境的抗性仍是一个重要的研究领域,对不同的逆境反应机制及其相互作用从分子水平上加以解释,无疑将能够探索出新的研究策略并更加Y效地筛选和鉴别出抗逆和敏感的细菌菌株。此外,采用基因重组技术还可以对许多发酵生产中的细菌菌株进行直接地修饰和改造。