乳酸乳球菌电转化方法的优化

罗伊乳酸杆菌高效电转化方法的建立孙琳;胡雄兵;王磊;黄亚娟;杨明明;陈玉林【摘要】【Objective】 This study was to develop a high transformation efficiency method of wild-type Lactobacillus reuteri in order to meet the genetic manipulation of L.reuteri.【Method】 The pretreatment of L.reuteri cells was performed with lithium acetate（LiAc） and dithiothreitol（DTT）at different time（0,10,20,30 min） of pretreatment and different cell concentrations（0.5×109,1.0×109,2.5×109,5.0×109,10.0×109 mL-1） of electrotransformation.The positive transformats with PCR and enzyme digestion were assayed.【Result】 The transformation efficiency improved as time and cell concentration increased.The optimizing time was 20 min and cell concentration was 10.0×109 mL-1.At this condition the transformation efficiency reached（32.60±7.12）×107 transformants/μg DNA,which was 104 times more than untreated cells.【Conclusion】 We established a new and high efficient transformation method and its transformation efficiency is（32.60±7.12）×107 transformants/μg DNA at the condition of 10.0×109 mL-1 cell concentration and 20 min pretreatment.%【目的】建立野生型罗伊乳酸杆菌的高效电转化方法,为乳酸杆菌工程菌的研究提供参考。

乳酸菌代谢的调控与优化乳酸菌是一类广泛存在于哺乳动物肠道和各种食物中的益生菌。

它们通过产生乳酸、醋酸、丙酮酸等有益物质，促进肠道健康以及食物品质和保质期等方面的改善。

在饮食和药物保健等领域都得到了广泛的应用。

而乳酸菌代谢的调控与优化，则是为了提高乳酸菌发酵效率、改善产品质量和功能、开发新型乳酸菌应用等方面而进行的研究和实践。

一、乳酸菌代谢的基本过程乳酸菌能够利用多种碳水化合物如葡萄糖、乳糖、果糖等进行能量代谢。

在代谢过程中，它们通过糖酵解途径，将葡萄糖分解为丙酮酸和乙醛，再将乙醛通过还原反应转化为乳酸。

C6H12O6 → 2C3H4O3乳酸菌产生的乳酸是具有酸味和抗菌、降血压、抗氧化等多种生理活性的物质。

同时，由于乳酸的产生导致了乳酸菌内部pH值的降低，也会促进酶的活性、保护菌体免受外界酸性环境的伤害等作用。

二、乳酸菌代谢的调控乳酸菌代谢的调控主要包括两个方面：一是控制物质交通的供应速度和方式，另一个是通过调节代谢途径的工作方式，实现物质代谢的浓度和基因表达的调节。

1、物质供给速度和方式的控制物质供给方式和速度的不同，会影响到乳酸菌的代谢产物和发酵效率。

比如在乳酸菌发酵中，选择合适的底物浓度、导出速度以及连续供给与非连续供给等方式，能够改善酸奶的口感和发酵效率。

2、代谢途径的调节通过控制乳酸菌的代谢途径，可以实现物质代谢的浓度和基因表达的调节。

已有研究表明，对于某些乳酸菌来说，通过调节代酶的表达和活性等方式，能够实现对某些代谢途径的促进或抑制，从而影响到肠道内乳酸菌数量和群落结构的变化。

三、乳酸菌代谢的优化乳酸菌代谢的优化是指通过控制物质的供给、代谢途径的调控、基因工程、筛选等多种策略，从而实现乳酸菌发酵的高效和产物的优质。

这一过程不但可以提高乳酸菌发酵的效率和产率，还可以探索新型的乳酸菌功能和应用。

1、基因工程基因工程是最常用的乳酸菌代谢优化策略之一。

通过转移或删除乳酸菌的某些基因片段，可以调节菌种代谢途径的活性和代谢产物的种类和量，实现高效、精准的发酵。

文章编号：1674 − 7054(2020)02 − 0245 − 06乳酸乳球菌电击转化方法的优化刘亚欣1，王　宇1，杨　诺1，郭桂英2，李　迁3，曾纪锋4，郑继平1（1. 海南大学 生命科学与药学院，海口 570228; 2. 海南大学 教务处，海口 570228; 3. 海南大学 网络与技术中心，海口 570228; 4. 海南大学 动物科技学院，海口 570228）摘 要： 乳酸菌NICE 系统是食品级表达系统，本实验以该系统的表达载体pNZ8148和宿主菌NZ9000为研究对象，对电击转化方法进行了优化。

结果表明，在培养基中加入2.5%甘氨酸，收集OD 600值为0.3的细胞、用配方I[（洗涤液I ：蔗糖0.5 mol·L −1+甘油10%；洗涤液II ：蔗糖0.5 mol·L −1+甘油10%+EDTA50 mmol·L −1）]洗涤细胞，再转入0.2 μg 质粒，利用2.5 kV 电压和0.2 cm 电击杯进行电击转化，恢复培养1.5 h 后转化效率最高，达1.6×108 CFU·μg −1。

本实验为乳酸乳球菌NZ9000的电击转化参数提供了数据参考，为基于乳酸菌NICE 系统的深入研究奠定了基础。

关键词： 乳酸乳球菌；电击转化；电击转化优化中图分类号： S 129 文献标志码： A DOI ：10.15886/ki.rdswxb.2020.02.016乳酸菌是具有益生特性的革兰氏阳性菌，广泛应用于食品工业、制药工业以及医药工业。

乳酸乳球菌（Lactococcus lactis ）作为乳酸菌中一种重要的模式菌，已被认为是生产同源或异源蛋白的良好宿主菌[1]。

由于其可在消化道中存活和定殖，以活载体的形式来递送疫苗和DNA 是乳酸乳球菌的主要功能。

随着对乳酸菌表达系统的研究，Barbosa 等[2]开发了一套目前应用最广泛的Nisin 控制的表达系统（Nisin controlled gene expression system ，NICE ）。

嗜热链球菌的电转化条件洛雪;时旭;史海粟;杜阿楠;陈茜;乌日娜;武俊瑞【摘要】为了获得高产活性共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)的嗜热链球菌并开发功能性发酵乳,研究甘氨酸浓度、菌体生物量、电极缓冲液、电压、质粒浓度对电转化效率的影响.结果表明,嗜热链球菌菌体生长与甘氨酸质量浓度呈现负相关,质量浓度为10 g/L时电转化效率最高.电转化效率的影响呈现先上升后下降的趋势;随着菌体生物量、转化电压和质粒浓度的增加,OD600 =0.8、电压1.8 kV、质粒质量浓度为1.0 g/L时电转化效率最高;电转缓冲液bufferⅡ(0.5 mol/L 蔗糖,1 mmol/L柠檬酸铵;pH 6.0)表现出较好的转化效率.优化嗜热链球菌的电转化条件,提高其转化率,为乳酸菌的高效转化提供一定的理论基础,并为生产具有CLA 生理功能的发酵乳提供新的思路.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2019(045)006【总页数】5页(P65-69)【关键词】嗜热链球菌;电转化;转化效率【作者】洛雪;时旭;史海粟;杜阿楠;陈茜;乌日娜;武俊瑞【作者单位】沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110866;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110866;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110866;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110866;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110866;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110866;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110866【正文语种】中文乳酸菌属于革兰氏阳性菌，微好氧，能够发酵碳水化合物生产乳酸，通常乳酸菌基因组中G+C含量较低，它与人类有密切的关系，是人类正常肠道菌群的组成成分，如双歧杆菌属(Bifidobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、罗氏菌属(Rothia)、片球菌属(Pediococcus)、链球菌属(Streptococcus)和明串珠菌属(Leuconoostoc)等[1-2]。

乳酸乳球菌发酵工艺优化的基本流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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1. 原料选择。

选择新鲜、优质的乳原料，如牛奶、羊奶等。

植物乳杆菌G63电转化方法的优化范璟;席雪冬;黄彦;崔中利【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2016(037)003【摘要】为获得植物乳杆菌G63高效的电转化方法,本研究从细胞生长状态、细胞弱化剂质量浓度、洗涤液、质粒添加量和电击参数等方面对菌株G63的电转化效率进行优化.结果表明:取菌株G63对数生长中期的细胞制备感受态,以1 g/100 mL 甘氨酸作为细胞弱化剂,分别用1 mmol/L MgCl2和30 g/100mL聚乙二醇1000洗涤细胞,并用30 g/100 mL聚乙二醇1000作为电击液,加入20 μg穿梭质粒,在1.5 kV和400 Ω条件下进行电击,可以获得最高的电转化效率,转化效率达到1.18×103 CFU/μg DNA,满足后续遗传学实验要求.【总页数】6页(P180-185)【作者】范璟;席雪冬;黄彦;崔中利【作者单位】东南大学附属第二医院生物治疗中心,江苏南京 210003;沈阳农业大学植物保护学院,辽宁沈阳 110866;南京农业大学生命科学学院,农业部农业环境微生物重点开放实验室,江苏南京 210095;南京农业大学生命科学学院,农业部农业环境微生物重点开放实验室,江苏南京 210095【正文语种】中文【中图分类】Q785【相关文献】1.乳杆菌电转化条件的优化 [J], 夏子芳;石贵阳;张梁;陈卫;王正祥2.电转化方法将外源性质粒导入干酪乳杆菌的研究 [J], 格日勒图;王艳霞;包秋华;代兄;张和平3.德氏乳杆菌保加利亚亚种电转化平台的构建和优化 [J], 崔艳华;张旭;张兰威4.利用响应面法优化发酵乳杆菌AR497电转化条件 [J], 韦云莹; 赵燕; 庄金伟; 李江; 帕米拉·乃则木丁; 陆祎晟; 艾连中; 熊智强5.唾液乳杆菌电转化效率优化研究 [J], 张晓宇;王慧;杨昳津;熊智强;夏永军;王光强;艾连中;宋馨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

不同质粒电转三种乳酸菌的比较研究王巧惠;王光强;宋馨;夏永军;曹利瑞;艾连中【摘要】为比较研究不同质粒针对不同乳酸茵的电转效率的差异,分别以乳酸乳球菌NZ9000、干酪乳杆菌LC2W和植物乳杆菌WCFS1三种乳酸菌为受体,以七种不同质粒为载体,进行电转实验.结果表明在乳酸乳球菌NZ9000中,转化效率最高的是pIB 184质粒,达到了1.53×107 cfg/μgDNA,在干酪乳杆菌LC2W中,pSIP403质粒的电转化效率最高,达到了6.42×105 cfg/μgDNA,在植物乳杆菌WCFS1的电转化中,是pNZ44质粒达到8.68×105 cfg/μgDNA的最高转化效率.其中质粒pIB184和pNZ44在三种菌株中均有较高的电转化效率,超过了103 cfg/μgDNA,另一方面T-pAMS100、pSIP403、pSIP409三个质粒在干酪乳杆菌与植物乳杆菌中的电转化效率明显高于乳酸乳球菌.不同质粒针对不同乳酸茵的转化效率为乳酸茵的高效电转和表达栽体的选择与构建提供了可行依据.【期刊名称】《工业微生物》【年(卷),期】2016(046)001【总页数】6页(P36-41)【关键词】乳酸乳球菌;干酪乳杆菌;植物乳杆菌;电转化;质粒【作者】王巧惠;王光强;宋馨;夏永军;曹利瑞;艾连中【作者单位】上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093【正文语种】中文乳酸菌在净化肠道、改善机体营养和维护宿主健康方面起到重要的作用，被公认为是安全的，是食品级(food-grade)微生物，是优良的载体微生物，早在20世纪90年代，国内外学者就开始致力于乳酸菌分子生物学及作用机制的研究[1-2]。

响应面法优化乳酸乳球菌电转化效率研究韦云莹;王立峰;熊智强;王世杰;赵林森;艾连中【摘要】乳酸乳球菌NZ9000是乳酸菌食品级高效蛋白表达系统中使用最广泛的宿主菌株.为获得高效的电转化效率,首先采用单因素试验,对影响NZ9000电转化效率的各因素:生长阶段、甘氨酸浓度、质粒浓度、电场强度、复苏培养和复苏时间进行优化;然后利用响应面法对其中的关键因素进一步优化,确定最佳电转化条件为吸光值OD6000.2,甘氨酸浓度8 g/L和电场强度12.5 kV/cm,电转化效率达到3.76×107 CFU/μg DNA,比优化前提高了250％.本研究通过优化乳酸乳球菌NZ9000感受态的制备方法,提高了电转化效率,为深入挖掘乳酸乳球菌感受态潜力奠定了基础.【期刊名称】《上海理工大学学报》【年(卷),期】2018(040)006【总页数】6页(P566-571)【关键词】乳酸乳球菌;响应面法;电转化【作者】韦云莹;王立峰;熊智强;王世杰;赵林森;艾连中【作者单位】上海理工大学医疗器械与食品学院,上海 200093;南京财经大学食品科学与工程学院,南京 210046;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海 200093;石家庄君乐宝乳业有限公司,石家庄 050221;河北一然生物科技有限公司,石家庄050800;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】Q785乳酸乳球菌（Lactococcus lactis，L. Lactic）是被公认为安全的食品级微生物，具有较强的分解蛋白和产酸能力，能够抑制葡萄球菌、球菌和芽孢杆菌等微生物，所以被广泛应用于食品发酵工业[1-2]。

作为益生菌，乳酸乳球菌不仅可以维持肠道菌群平衡，还可以刺激肠道免疫组织分泌免疫因子，从而提高机体免疫力[3]。

乳酸乳球菌是乳酸菌属中一种重要的模式菌，具有生长迅速快、代谢相对简单、基因组小、操作容易和安全性高等特点[4]。

谷氨酸棒杆菌中高效电转化机制的研究
乳酸胺酸棒杆菌(Lactate permeability rod，LPR)是一种生物燃料电池中最常用的微生物。

它可以有效的将乳酸转化成二氧化碳和氢气，用于高效电转化。

因此，关于乳酸胺酸棒杆菌中高效电转化机制的研究具有重要的理论意义和应用价值。

乳酸胺酸棒杆菌通过氧化/还原过程来转化乳酸。

它具有两种多细胞巴氏微生物体，可分别用来进行电子传递和空气氧化的乙醛的过程。

在电子传递的过程中，乳酸可以被还原并转化成乙酰乙酸，然后再经由乙二醇还原成乙醇；在空气氧化过程中，乙醇可被氧化转化成乙酸和水。

最后，乙酸可以被还原转化成二氧化碳和氢气，从而实现高效的电转化。

根据上述介绍，可以看出，乳酸胺酸棒杆菌能够通过氧化/还原过程转化乳酸A并实现高效的电转化，这是一个复杂的化学过程。

因此，深入研究乳酸胺酸棒杆菌中的高效电转化机制，可能为燃料电池的优化和应用提供重要的理论依据。

总之，乳酸胺酸棒杆菌能够有效转化乳酸并实现高效的电转化，深入研究其中的高效电转化机制，可能为提高燃料电池性能和应用价值提供指导。