乳酸菌的生理特性及应用
生理特性:
具有营养作用:乳酸菌能分解食物中的蛋白质、糖类、合成维生素,对脂肪也有微弱的分解能力,能显著提高食物的消化率和生物价,促进消化吸收。
降胆固醇作用:乳酸菌的代谢能显著减少肠管对胆固醇的吸收,同时,乳酸菌吸收部分胆固醇,并将其转变为胆酸盐而从体内排出。
增强免疫功能:影响非特异性免疫应答,增强单核吞噬细胞、单核细胞和巨噬细胞T、多形核白细胞的活力,刺激活性氧和单核因子的分泌;刺激特异性免疫应答,加强黏膜表面和血清中 IGA,IGM,IGG 水平,促进 T、B 淋巴细胞的增殖,加强机体的免疫力。
抗变异原性:乳酸菌的抗变异原性,是由菌体直接作用于变异原,使变异原不能活化,从而减弱或消除其毒害作用。
抗肿瘤作用:乳酸菌具有抗肿瘤的作用,其作用的方式是抑制致突变酶的活性,以及对一些致癌物本身的抑制。
应抑制病原菌,改善胃肠道功能:乳酸菌代谢可以产生有机酸、双乙酰、过氧化氢和细菌素等多种代谢产物,可以抑制食品中的腐败菌和病原菌。
应用
1.作为活性载体在异源蛋白表达与传递
2.作为发酵菌株在乳制品生产
3.乳酸菌的代谢
4.乳酸菌的基因组学、蛋白质组学及比较基因组学
5.乳酸菌产细菌素
6.乳酸菌菌体的研究;作为免疫系统免疫调节剂
膜蛋白的特性
膜蛋白是指能够结合或者整合到细胞或细胞器的膜上的饭白质的统称。根据与膜结合的程度不同,可以将膜蛋白分为外周膜蛋白和内在膜蛋白两类。膜蛋白参与细胞的很多重要的生理功能,从离子传导,营养吸收到信号转导和细胞间的相互作用,膜蛋白在生物质膜的生理活动中扮演着最为关键的角色。生物体内的人多数膜蛋白均以Nin-Cin的拓扑结构存在的,即N末端和C末端均位于胞内。
乳酸菌膜蛋白表达的优点
1.乳球菌的生长速度快,菌体密度高
2.培养过程不需要大量氧气;
3.大多数菌株是多种氧基酸的营养型,可以作为蹄选标签使用;
4.存在有效的转化系统,且所构建的质粒相对稳定;
5.存在强大而严谨的启动子系统,
6.使得毒性基因的表达存有可能;
7.膜蛋白的表达水平具有重复性;
8.相对小的基因组使得冗余现象减少,分泌蛋白少利于目的蛋白的纯化;
9.所表达的膜蛋白基本定位于细胞膜,不形成包涵体;菌体具有相对温和的裂解活性;
10.菌体具有单层膜的结构,有利于直接在全细胞中使用配体、代谢抑制物以及底物等来研究蛋白活性;
11.膜蛋白易于在多种温和的去污剂中溶解分离
在乳酸菌中已成功过量表达了多种原核膜蛋白,主要包括负责溶质吸收与药物排除的ABC转运蛋白、机械敏感性的离子通道、脂蛋白以及来自于PTR家族的肽转运蛋由等。
乳酸菌表达膜蛋白的条件
1.在大多数情况下,在乳球菌生长的指数期后期加入nisin进行诱导往往能带来最的表达效果;
2.不同膜蛋白的表达带来的毒性各不相同,其中LmrA的表达使宿主菌的生长立即停止;
3.最高的表达水平往往在Ih内就能够达到,而在表达量较低的情形下,适当延长表达时间有利于获得更好的表达效果。