乳酸菌作為一種重要的腸道微生物菌群在動(dòng)物 胃腸道內(nèi)發(fā)揮重要作用。大量研究顯示,乳酸菌在腸 道內(nèi)發(fā)酵過(guò)程中能產(chǎn)生大量乳酸、乙酸及其他揮發(fā)性 脂肪酸,從而調(diào)控動(dòng)物胃腸道內(nèi)的 pH 值,以提高鐵、 磷、鈣等多種微量元素的吸收和利用。除此之外, 乳酸菌可利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生大量有機(jī)酸,對(duì)維持動(dòng)物 胃腸道內(nèi)的微生物區(qū)系平衡和保護(hù)動(dòng)物消化機(jī)能具 有不容忽視的作用; 動(dòng)物胃腸道內(nèi)的乳酸菌群可對(duì)多 種革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌產(chǎn)生明顯的抑制作 用,并激活巨噬細(xì)胞、NK 細(xì)胞和 B 淋巴細(xì)胞,從而增 強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。
1 材料
1. 1 樣品
成年牛瘤胃,由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)與
技術(shù)學(xué)院提供。
1. 2 主要試劑
MRS 固體/液體培養(yǎng)基,購(gòu)自北京奧博星生物技
術(shù)有限責(zé)任公司; 乳酸菌生化鑒定管,購(gòu)自青島高科
技工業(yè)園海博生物科技有限公司。
1. 3 主要儀器
潔凈工作臺(tái)( 型號(hào)為 BCN-1360B) ,購(gòu)自哈爾濱
市東聯(lián)電子技術(shù)有限公司; 恒溫?fù)u床( 型號(hào)為 BSD-
YX3600) ,購(gòu)自上海旻泉儀器有限公司; 電子精密天
平( 型號(hào)為 JA2003N) ,購(gòu)自上海佑科儀器儀表有限
公司; 臺(tái)式離心機(jī)( 型號(hào)為 TDL-5-A) ,購(gòu)自上海飛
鴿儀器有限公司; 生物顯微鏡( 型號(hào)為 DM2500) ,購(gòu)
自北京悅昌行科技有限公司; 電熱恒溫培養(yǎng)箱( 型號(hào)為 DRP-9082) ,購(gòu)自上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司; 超
低溫 冰 箱[型 號(hào) 為 MDF - 382E ( N) ],購(gòu) 自 日 本
Hitachi 公司; 電熱恒溫水浴鍋( 型號(hào)為 HWS12) ,購(gòu)
自上海一恒科學(xué)儀器有限公司; 旋渦振蕩器( 型號(hào)為 其林貝爾QL-861) ,購(gòu)自海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司;
精密 pH 計(jì)( 型號(hào)為 PHS - 3C) ,購(gòu)自上海雷磁儀器
廠; 多 功 能 酶 標(biāo) 儀 ( 型 號(hào) 為 TECAN Infinite
M200PRO) ,購(gòu)自瑞士 Tecan 公司。
2 方法
2. 1 菌株的分離純化與形態(tài)觀察
從瘤胃內(nèi)層取樣,將樣品剪碎置無(wú)菌生理鹽水中,
離心獲取上清液。按照 1 ∶ 100 比例稀釋上清液,均勻
涂布于 MRS 固體培養(yǎng)基中,37 ℃恒溫培養(yǎng) 24 h,挑取
生長(zhǎng)狀態(tài)良好的單個(gè)菌落,反復(fù)劃線分離至獲得純菌
株,將其命名為 Y-A-2。觀察菌落形態(tài),并且進(jìn)行革
蘭氏染色,使用生物顯微鏡觀察細(xì)菌形態(tài)及顏色。
2. 2 生化試驗(yàn)
采用直接接種法。從 MRS 固體培養(yǎng)基中挑取已
純化培養(yǎng)的 Y-A-2 菌株接種于生化鑒定管中,用封
口膜封口。除 1%馬尿酸鈉的培養(yǎng)條件和培養(yǎng)時(shí)間
為 37 ℃ 水浴 2 h 外,其他試劑七葉苷、纖維二糖、麥
芽糖、甘露醇、水楊苷、山梨醇、蔗糖、棉籽糖、菊糖、乳
糖均為 37 ℃培養(yǎng) 24 ~ 48 h。根據(jù)生化鑒定管的顏色
變化來(lái)判斷乳酸菌的發(fā)酵情況: 七葉苷,陽(yáng)性為黃色或
黑色,陰性為紫色或紫灰色; 纖維二糖、麥芽糖、甘露
醇、水楊苷、山梨醇、蔗糖、棉籽糖、菊糖、乳糖,陽(yáng)性為
黃色,陰性為紫色或紫灰色; 1%馬尿酸鈉,陽(yáng)性為深
紫色,陰性為淡紫色或無(wú)色。
2. 3 16S rRNA 序列比對(duì)與分析
在形態(tài)分析和生化試驗(yàn)基礎(chǔ)上,委托吉林省庫(kù)美
生物科技有限公司合成乳酸菌通用引物,序列為 27F
5' - AGAGTTTGATCMTGGCTCAG - 3' 和 1492R 5' -
TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3',挑取已純化培養(yǎng)
的 Y-A-2 菌株接種于 MRS 液體培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)增,
委托吉林省庫(kù)美生物科技有限公司對(duì)其進(jìn)行 16S
rRNA 序列檢測(cè),將所得測(cè)序結(jié)果輸入 GenBank 中對(duì)
其進(jìn)行同源性比對(duì)分析。
2. 4 生物學(xué)特性研究
2. 4. 1 最適溫度的測(cè)定
在 MRS 液體培養(yǎng)基和振
蕩速度相同的情況下,挑取 Y-A- 2 純菌株接種到
7 支試管中,然后分別于 16,23,30,37,44,51,58 ℃
溫度條件下?lián)u床培養(yǎng) 24 h,測(cè)定其 OD600值并記錄,重
復(fù) 3 次。從 7 個(gè)溫度中選取最優(yōu)溫度采用二分法
[( X±7) ,( X±3) ,( X±1) ℃,]進(jìn)行再次測(cè)量,直至得
到最適溫度并記錄,重復(fù) 3 次。
2. 4. 2 生長(zhǎng)曲線的繪制
挑取 Y-A-2 純菌株接種
到試管中,在最適溫度條件下,24 h 內(nèi)每隔 2 h 測(cè)定
該菌的 OD600值 1 次并記錄,重復(fù) 3 次。2. 4. 3 pH 值的測(cè)定 挑取 Y-A-2 純菌株接種到試
管中,在最適溫度條件下,24 h 內(nèi)每隔 2 h 測(cè)定該菌
的 pH 值 1 次并記錄,重復(fù) 3 次。
2. 4. 4 耐鹽性試驗(yàn)將 MRS 液體培養(yǎng)基中的鹽濃
度分 別 調(diào) 節(jié) 至 1. 5%、3. 5%、5. 5%、7. 5%、9. 5%、
11. 5%,每支試管分裝 3 mL,每管接種菌液 120 μL,
37 ℃厭氧培養(yǎng) 24 h,記錄 OD600值,重復(fù) 3 次。
2. 4. 5 耐酸堿試驗(yàn) 將 MRS 液體培養(yǎng)基的 pH 值調(diào)
節(jié) 至 1. 5,3. 5,5. 5,7. 5,9. 5,11. 5,每 支 試 管 分 裝
3 mL,每管接種菌液 120 μL,37 ℃ 厭氧培養(yǎng) 24 h,記
錄 OD600值,重復(fù) 3 次。
3 結(jié)果與分析
用接種針從 MRS 固體培養(yǎng)基上挑取已純化培養(yǎng) 的同一菌落接種于生化鑒定管中,置( 36 ± 1) ℃ 溫箱 中恒溫培養(yǎng) 36 h 后對(duì)比顏色得出結(jié)果。從糖發(fā)酵試 驗(yàn)中得知,該菌株可以發(fā)酵纖維二糖、水楊苷、菊糖。 生化試驗(yàn)結(jié)果。厭氧培養(yǎng) 24 h 后可見(jiàn)菌落分散,菌落呈圓形,中 等大小,凸起,濕潤(rùn),邊緣整齊,直徑為( 3± 1) mm,菌 落正面為乳白色,背面為黃色。多 次重復(fù)劃線分離純化菌株,對(duì)純化后的菌株進(jìn)行革蘭 氏染色,可見(jiàn)該菌株為革蘭氏陽(yáng)性、菌體單獨(dú)排列或 以小群聚集生長(zhǎng),菌體呈球狀。初 步判定此菌株為革蘭氏陽(yáng)性球菌。
4 結(jié)論
本試驗(yàn)從牛瘤胃中分離純化出 Y-A-2 菌株,對(duì)
該菌進(jìn)行菌落形態(tài)觀察、生化試驗(yàn)和 16S rRNA 序列
同源性分析鑒定,確定 Y-A-2 菌株為乳酸片球菌。
生物學(xué)特性研究結(jié)果顯示,Y-A-2 菌株的最適生長(zhǎng)
溫度為 26 ℃,相比于其他同種菌株,24 h 內(nèi)生長(zhǎng)較為
緩慢,具有一定的耐鹽能力,不耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿。
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