武香玉,徐海燕,辛國芹,趙 影,谷 巍
(山東寶來利來生物工程股份有限公司,山東 泰安 271000)
乳桿菌作為動物腸道的優(yōu)勢菌群之一,其對生物體的益生作用已被許多研究結(jié)果證實。而目前對乳桿菌特性的研究多限于乳品、植物等來源的乳桿菌,動物源乳桿菌雖然也被應(yīng)用,但對其生物特性研究和篩選的報道卻不系統(tǒng)和全面。本試驗以雞腸道黏膜為分離源分離乳酸菌并鑒定,并對其生物學(xué)特性進行了研究,以期為微生態(tài)制劑的開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1.1 分離源
泰安雞的腸道黏膜。
1.1.2 培養(yǎng)基
乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基:改良的MRS培養(yǎng)基,添加CaCO31%[1]。
1.2.1 乳酸菌的分離篩選
初篩:健康雞解剖后無菌剪開小腸,無菌棉拭子蘸取小腸黏膜黏液,將棉拭子置于無菌水(帶玻璃珠)中震蕩,將樣品充分打散混勻,取振蕩液依次稀釋至10-2、10-3、10-4,各稀釋度取0.1mL涂平板(MRS),2個重復(fù),于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)。分離純化菌株,4℃保藏備用。
復(fù)篩測定產(chǎn)酸性能,將分離的菌種以2%接種量接種于改良的MRS培養(yǎng)基中,37℃靜置培養(yǎng),測定發(fā)酵液的pH。
1.2.2 菌種的鑒定
生理生化試驗、分子鑒定(16S rRNA)[2-4]。PCR擴增引物為 1492r 5'-ggttaccttgttacgactt-3',27f 5'-agagttgatcctggctcag-3'。菌落PCR反應(yīng)條件為94℃預(yù)變性5min,94℃變性1min,52℃退火1 min,72℃延伸2min,25個循環(huán),72℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)salt-free純化后,測序由博尚生物技術(shù)有限公司完成,要求雙向測通。將拼接后的序列結(jié)果輸入www.NCBI.nlm.nih.gov/blast,與Gen-Bank數(shù)據(jù)庫中的序列進行同源性比對。
1.2.3 菌株特性研究
生長曲線的測定:以2%接種量將G-2-1接種于改良的MRS培養(yǎng)基中,37℃靜置培養(yǎng),于0、4、8、10、12、14、16、18、20、22、24、28、32 h取樣測定pH以及活菌數(shù),以培養(yǎng)時間為橫坐標,相應(yīng)的活菌數(shù)與pH為縱坐標,繪制生長曲線,找出最佳培養(yǎng)時間。
耐酸性試驗:取發(fā)酵22 h的菌液,離心,棄上清,生理鹽水洗滌,加入生理鹽水5mL,鹽酸調(diào)節(jié)使其pH分別為2.0、3.0、4.0、5.5(對照),再定容至10mL,37℃培養(yǎng)2 h。平板計數(shù),計算存活率(%)。
耐膽鹽試驗:在MRS培養(yǎng)基中加入豬膽酸鹽,使其質(zhì)量分數(shù)分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%,不加膽鹽的MRS培養(yǎng)基為對照,菌液按1%的接種量接種,37℃培養(yǎng)30min。平板計數(shù),計算存活率(%)。
體外抑菌試驗參照徐海燕等方法[5]。
試驗結(jié)果與Genbank數(shù)據(jù)庫的序列作比對,采用MEGA軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
從5份雞樣品中分出14株在添加CaCO3的MRS平板上能夠有透明圈的菌株,各菌株發(fā)酵液pH見表1。由表1可以看出,14株菌產(chǎn)酸能力均較好,有13株菌的發(fā)酵液pH<4,其中以G-2-1發(fā)酵液pH最低,為3.60。
菌株G-2-1生理生化特征分析結(jié)果見表2。
表1 G-2-1等菌株發(fā)酵液的pH
表2 G-2-1生理生化特性結(jié)果
菌株G-2-1的16S rRNA PCR電泳圖見圖1,條帶在1 000~2 000 bp,約為1 500 bp。由測序結(jié)果可知,其序列長度為1 437 bp。其具體序列見圖2。
圖1 G-2-1PCR電泳圖
將圖2序列輸入www.NCBI.nlm.nih.gov/blast,與Genbank數(shù)據(jù)庫的序列作比對,進行同源性分析,得到最相似的物種名,登錄號及其相似率,見表3。
圖2 菌株G-2-1的序列
表3 G-2-1的16S rRNA同源性比較
根據(jù)BLAST比對的結(jié)果初步鑒定G-2-1為Lactobacillus salivarius,然后從EMBL等數(shù)據(jù)庫中篩選相關(guān)模式菌株的16S rRNA序列,將G-2-1序列與模式菌株序列一起經(jīng)Clusta X1.83軟件進行多序列比對,采用軟件MEGA構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,見圖3。從圖3可以看出,G-2-1與AF089108在1個分支,Bootstrap值為99,是可信的。因此將菌株G-2-1鑒定為唾液乳桿菌。
2.3.1 生長曲線的繪制
生長曲線見圖4。由圖4可見,G-2-1約在4 h進入對數(shù)期,10 h后穩(wěn)定增長,在20 h活菌數(shù)達最高26.5×108cfu·mL-1。G-2-1在進入對數(shù)期后pH急劇降低,穩(wěn)定期時,pH較低,產(chǎn)酸能力較強。
2.3.2 耐酸性試驗結(jié)果
耐酸性試驗結(jié)果見表4。
由表4結(jié)果可知,在pH>3時G-2-1生長良好,存活率菌>100%,酸度對其生長無影響,可能會促進其生長,在pH 2.0時存活率為27.6%。
2.3.3 耐膽鹽試驗結(jié)果
乳酸菌的另一個重要特征是對膽汁的耐受程度,乳酸菌要到達并定植于腸道,必須對膽鹽有一定的耐受性,對膽鹽的耐受程度決定了其在腸道中的存活能力。耐膽鹽試驗結(jié)果見表5。
圖3 菌株G-2-1系統(tǒng)發(fā)育樹
圖4 G-2-1的生長曲線
表4 G-2-1的耐酸性試驗結(jié)果
表5 G-2-1在不同濃度膽鹽中的生長情況
由表5結(jié)果可知,在膽鹽濃度>0.2%時嚴重影響菌株生長,存活率<5.1%,膽鹽濃度0.1%時對其生長基本無影響,存活率達99.2%,G-2-1的耐膽鹽能力一般。
2.3.4 體外抑菌試驗結(jié)果
通過測量抑菌圈直徑的大小測量G-2-1對致病菌的體外抑制程度,結(jié)果見表6。
表6 G-2-1的抑菌圈直徑mm
由表6可以看出,G-2-1對4種致病菌均有抑制作用,尤其是對大腸桿菌,抑制效果較好。這可能是營養(yǎng)競爭、產(chǎn)生H2O2以及細菌素等多方面綜合作用的結(jié)果。
本試驗以雞腸道黏膜為分離源分離篩選到一株產(chǎn)酸性能良好菌株G-2-1,結(jié)合形態(tài)觀察、生理生化特性分析以及16S rRNA基因序列分析,將此菌株鑒定為唾液乳桿菌。生物學(xué)特性試驗研究結(jié)果表明,G-2-1具有良好的生物學(xué)特性,G-2-1在MRS培養(yǎng)基中生長旺盛,20 h時活菌數(shù)>109cfu·mL-1;耐酸效果良好;在膽鹽濃度為0.1%時存活率為99.2%;抑菌效果較好。
本試驗篩選的雞源唾液乳桿菌是健康雞本身分離得到的菌株,耐酸好,對常見致病菌均有抑制作用,預(yù)期可作為微生態(tài)制劑用菌株,應(yīng)用效果有待于在研究和生產(chǎn)實踐中檢驗。
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[3]雷正瑜.16SrDNA序列分析技術(shù)在微生物分類鑒定中的應(yīng)用[J].湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2006,4(1):4-7.
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