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由于人工合成防腐剂和抗生素广泛使用于农产品产前产后环节所带来的食品安全性问题,人们开始寻找天然安全的防腐剂和抑菌剂,乳酸菌细菌素以其良好的抑菌性和来自于食品级微生物而受到了越来越多的关注。
本实验室从婴儿粪使样品中分离到一株产细菌素的菌株,对产生菌的生理生化特征研究表明它与植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)相似,16SrDNA序列鉴定表明它与植物乳杆菌(LactobacillusplantarumstrainAF1)有99.40％的同源性,命名为Lactobacillus plantarum ZJQ。其产生的细菌素则命名为plantaricin ZJQ。Lactobacillus plantarum的发酵动力学实验表明细菌素plantaricinZJQ的产生主要在对数期,进入稳定期后则停止产生。蛋白酶作用实验显示,胰蛋白酶、蛋白酶K都能够使plantaricin ZJQ失活。热稳定性研究表明像其它细菌素一样耐热,100℃处理30 min仍能保留80％的活性。plantaricin ZJQ在酸性条件下活性最强,稳定性也最高,当pH值超过4.0即失去活性。抑菌谱检测显示plantaricin ZJQ属于广谱性细菌素,能够抑制大部分革兰氏阴性试验菌和部分革兰氏阳性试验菌,如恶臭假单胞菌、枯草芽孢杆菌、滕黄微球菌、福氏志贺氏菌、柠檬色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等,但对其自身生长不具有抑制作用。通过改变发酵培养基组成和发酵条件优化Lactobacillus plantarum ZJQ的生长和plantaricin ZJQ的生产实验发现,Lactobacillus plantarum ZJQ的最佳生长条件和plantaricin ZJQ的最佳生产条件基本一致。单因子试验和响应面法获得plantaricin ZJQ的最佳培养条件为葡萄糖2％、蛋白胨1％、浓缩酵母粉1％、磷酸二氢钠0.2％、乙酸钠0.5％、柠檬酸三铵0.2％、氯化钠0.2％、吐温800.1％,在30℃、60mL/250mL、初始pH值6.5时活性最高,该细菌素的抑菌圈直径有原先的2.51cm提高到2.76cm,其抑菌活性提高显著。采用硫酸铵分级沉淀法从发酵液中提取plantaricin ZJQ,再经过透析除盐、浓缩细菌素,最终经过Tricine-SDS-PAGE电泳确定分子量为5KDa左右。