加氏乳桿菌JDM511安全性分析.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，食品安全問題成為了熱點(diǎn)民生話題，也有越來越多的科學(xué)研究涉足相關(guān)領(lǐng)域。食品安全是一個(gè)跨越多學(xué)科的科學(xué)問題，是保證人類生存質(zhì)量和健康的重要議題。目前不管是國內(nèi)還是國外，都有許多相關(guān)的保障政策或法律法規(guī)。
　　本文第一部分中，首先采用了454高通量焦磷酸測(cè)序技術(shù)對(duì)加氏乳桿菌（Lactobacillus gasseri）JDM511進(jìn)行了全基因組測(cè)序。加氏乳桿菌JDM511的基因組包括一個(gè)大小為1,788,466b

2、p的環(huán)狀染色體，一個(gè)大小為39,184bp的小質(zhì)粒和一個(gè)大小為93,309bp的大質(zhì)粒。染色體的GC含量為35.06％，共有1705個(gè)蛋白編碼基因，66個(gè)tRNA和3套rRNA操縱子。與已完成測(cè)序的加氏乳桿菌ATCC33323相比較，JDM511的基因組略小，編碼的蛋白量也少。JDM511中總預(yù)測(cè)蛋白的12%的蛋白被歸類為碳水化合物代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)蛋白。通過研究發(fā)現(xiàn)基因組上存在18個(gè)編碼糖苷水解酶的基因，包括葡萄糖苷酶、淀粉酶、半乳糖酶和

3、麥芽糖酶。其次，本研究采用已經(jīng)得到的全基因組測(cè)序信息，結(jié)合傳統(tǒng)的表型實(shí)驗(yàn)，對(duì)菌株進(jìn)行了安全性評(píng)估。表型實(shí)驗(yàn)中，首先利用E-test的方法檢測(cè)了16種常見抗生素對(duì)JDM511的最小抑菌濃度（MIC）。結(jié)果顯示：阿米卡星、桿菌肽、環(huán)丙沙星、鏈霉素和萬古霉素的MIC都超過了試紙的最大檢測(cè)范圍，表明JDM511對(duì)其有較高程度的耐藥性；JDM511對(duì)四環(huán)素、慶大霉素和利福平有中等程度的耐藥性；對(duì)其余抗生素：頭孢噻肟、阿莫西林、氨芐西林、甲基芐胺嘧

4、啶、頭孢噻吩、亞胺培南、紅霉素和氯霉素則表現(xiàn)敏感。JDM511的抗生素表型結(jié)果符合乳桿菌的耐藥譜。其次，利用添加前體氨基酸的平板觀察JDM511對(duì)生物胺的合成能力。結(jié)果表明JDM511不具有產(chǎn)生組胺、腐胺、尸胺、精胺、色胺和酪胺的能力。通過對(duì)基因組的搜索后發(fā)現(xiàn)，其基因組中也不含有除乙酰輔酶A脫羧酶以外的氨基酸脫羧酶編碼基因，再一次驗(yàn)證了其不含有產(chǎn)生生物胺的能力。將JDM511的全基因組信息與抗生素耐藥基因數(shù)據(jù)庫（ARDB）、致病因子數(shù)據(jù)

5、庫（VFDB）和已知的有害代謝產(chǎn)物相關(guān)基因進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)了43個(gè)抗生素耐藥相關(guān)基因，152個(gè)潛在致病因子和11個(gè)與有害代謝產(chǎn)物相關(guān)的基因。JDM511的全基因組不含有完整的前噬菌體，僅存在1個(gè)可能的噬菌體相關(guān)片段、1個(gè)可能的CRISPR重復(fù)序列和9個(gè)插入序列。雖然在JDM511的基因組上發(fā)現(xiàn)了多種抗生素耐藥性基因、致病因子和有害代謝產(chǎn)物相關(guān)基因，但其并不含有侵襲性致病因子和高毒性蛋白編碼基因，這些安全性相關(guān)基因也不存在于可移動(dòng)元件上。<

6、br>　　本研究采取了將傳統(tǒng)表型試驗(yàn)與基因組學(xué)相結(jié)合的方法對(duì)一株加氏乳桿菌進(jìn)行了安全性評(píng)估。相較于傳統(tǒng)方法，這種結(jié)合的方法更為全面，可以最大程度地揭示菌株的潛在安全性和相關(guān)的分子機(jī)制，為菌株的安全應(yīng)用、功能研究和后續(xù)研究提供了基礎(chǔ)和證據(jù)。
　　本文的第二部分驗(yàn)證了Clp蛋白酶可降解抗毒素蛋白812，表明其參與長(zhǎng)雙歧桿菌JDM301Ⅱ型毒素-抗毒素系統(tǒng)的激活，毒素-抗毒素系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)菌的生長(zhǎng)具有重要作用。
　　本文的第三部分對(duì)