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有氧呼吸對干酪乳桿菌N87蛋白質(zhì)組的影響

2019-05-31 10:38

文章背景簡介

BACKGROUND INTRODUCTION

乳酸菌是耐氧菌，存在不完整的呼吸鏈。因此，乳酸菌具有雙重的代謝模式，可以在厭氧條件下進行傳統(tǒng)的發(fā)酵代謝，在添加血紅素、甲萘醌且通氧的條件下會進行有氧呼吸代謝。乳酸菌有氧呼吸代謝能夠顯著增加生物量、延長存活率、降低氧脅迫和酸脅迫等優(yōu)勢，具有巨大的應用潛力。但其背后的分子機制尚未完全闡清。

2019年，意大利阿維利諾國家研究委員會食品科學研究所（CNR－ISA）Rosa AnnaSiciliano等人在《International Journal of Food Microbiology》（IF＝3．76，工程技術(shù)二區(qū)）發(fā)表了題為“Impact of aerobicand respirative life－style on Lactobacillus casei N87 proteome”的文章，文章運用蛋白質(zhì)組學技術(shù)闡明了干酪乳桿菌N87有氧呼吸的適應性分子機制。

所用到的主要方法

METHODS

1．極譜電極測溶氧技術(shù)

2．二維凝膠電泳技術(shù)

3．蛋白組學分析技術(shù)

文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT

乳酸菌（LAB）可以作為發(fā)酵食品的發(fā)酵劑、食品輔料和益生菌劑。有氧呼吸培養(yǎng)可能有助于提升一些耐氧菌種的生理和工藝性能。本文使用蛋白質(zhì)組學技術(shù)研究了耐氧菌株干酪乳桿菌N87在有氧呼吸條件（補充血紅素和甲萘醌）的適應性機制。結(jié)果顯示：有氧呼吸提升了干酪乳桿菌N87的生物量、氧化應激的魯棒性（Robust）、對長期饑餓和冷凍干燥脅迫的抵抗能力，然而，高濃度溶解氧（DO260％）對其生長和細胞存活率均有不良影響。干酪乳桿菌N87有氧呼吸蛋白質(zhì)組學分析結(jié)果也與其生理和代謝指標一致，結(jié)果顯示：有氧條件會誘導參與碳水化合物代謝和應激反應途徑的多種蛋白質(zhì)高表達，而造成核酸形成和翻譯過程的蛋白質(zhì)表達量下調(diào)。與此相反，添加血紅素和甲萘醌誘導的有氧呼吸還會導致伴侶蛋白和其他應激蛋白的數(shù)量減少。這些研究結(jié)果證實了呼吸可以減輕氧化應激，調(diào)節(jié)中心碳代謝和能量代謝，進而改善生長和壓力耐受特性。本研究可能有助于開發(fā)更具有競爭性的食品輔料和益生菌劑，從而能夠提高發(fā)酵食品質(zhì)量、促進人類健康。