CN101649352A - 益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性、定量测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性、定量测定方法。该方法针对益生菌乳制品中含有的发酵乳杆菌，自行设计发酵乳杆菌的16S rRNA基因序列的种属特异性引物，应用此引物进行种属特异性PCR和实时荧光定量PCR反应，通过琼脂糖凝胶电泳图谱分析和实时荧光定量PCR图谱分析，建立益生菌乳制品中发酵乳杆菌的简便、快速、准确的定性和定量测定方法。
Description
【技术领域】
本发明涉及含有益生菌的乳制品技术领域。更具体地，本发明涉及一种在益生菌乳制品中发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)的快速定性、定量测定方法。
【背景技术】
益生乳制品因其丰富的营养价值和特殊的益生功效成为人们关注的热点。目前市场上益生菌及含有益生菌的乳制品种类繁多，并且每年以高速度增长。对其质量的监管和认证，尤其在定性、定量检测方面缺乏科学、合理、快速的方法。传统方法中对益生菌的定性、定量检测，仍采用生理生化反应和选择性培养基纯培养分离计数的方法。传统方法易受培养条件、菌种特性等因素影响，检测效率有限，而且受外界环境因素和培养基性能的影响大，检测结果缺乏稳定性和可靠性，且耗时耗力。PCR技术一经出现就被广泛应用于分子生物学和微生物学等领域。实时荧光定量PCR(Real-time PCR)的出现更是实现了PCR技术从定性到定量的飞跃，避免了传统PCR定量鉴定中交叉污染的问题。具有特异性强、重复性好、准确、快速等优点，成为了分子生物学和微生物学领域定量检测的重要方法。采用乳杆菌种属特异性PCR和实时荧光定量PCR技术，建立简便、快速、准确的益生菌乳制品中发酵乳杆菌的定性、定量测定方法，可以简化益生菌的检测程序、提高检测效率，能提高我国益生菌的检测能力，完善保健食品的质量监管，并为益生菌产业的长远发展提供技术保障。
本发明针对益生菌乳制品中含有的发酵乳杆菌，依据参考文献自行设计发酵乳杆菌的16S rRNA基因序列的种属特异性引物，应用此引物进行种属特异性PCR和实时荧光定量PCR反应，通过琼脂糖凝胶电泳图谱分析和实时荧光定量PCR图谱分析，建立益生菌乳制品中发酵乳杆菌的简便、快速、准确的定性和定量测定方法。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性方法。
本发明的另一个目的是提供一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定量方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性测定方法。该方法的步骤如下：
A、模板DNA的制备
(1)取益生菌发酵乳样品于2.0mL离心管中，加入500μL TE缓冲液，混合均匀，再置于液氮中进行冻结，冻结后取出放入65℃水浴中进行融化4-6min，如此反复进行冻融3-5次；
(2)冻融结束后，往其中加入60.0μL10％(质量体积比)的SDS和10.0μL10mg/mL蛋白酶K，在摇床中在温度37℃下以200r/min进行摇动4h；
(3)加入100.0μL5M NaCl和100μL CTAB/NaCl溶液(将4.1gNaCl溶于80ml水中，再缓慢加入10g CTAB得到的溶液)，65℃水浴10min。
(4)然后，加入与在步骤(3)得到的溶液等体积的苯酚、氯仿和异戊醇混合物，它们的体积比分别是25∶24∶1，混匀，再以10000g/min离心10min，该溶液分成上层水相、中间固相与下层有机相；
(5)吸取上层水相，加入与所述水相等体积的上述苯氯仿和异戊醇混合物抽提一次，分离上清液；
(6)往所述的上清液中加入0.1倍体积的3mol/L醋酸钠和1倍体积的冰异丙醇，混合均匀静置30min，以10000g离心5min得到总DNA沉淀；
(7)所述沉淀用70体积比％乙醇水溶液洗涤2次，再在室温下自然干燥，得到模板DNA；然后加入50.0μL无菌超纯水回溶，在温度-20℃下保存备用。
B、PCR扩增
反应体系25.0μL：2.5μL10×PCR Buffer、1.0μL25mmol/L Mg2+、2μL2.5mmol/L dNTPs、2.5μL5mmol/L上下游引物、1.0μL50ng/μL DNA模板，0.25uL5U/μL Taq酶，二次蒸馏水补足至25.0μL；
PCR反应条件：95℃预变性3min；95℃变性40S，62℃退火30S，72℃延伸1min，循环40次；72℃延伸8min，得到PCR扩增产物，在温度4℃下保存；
取3.0μL PCR产物使用1％琼脂糖凝胶进行检测；
C、结果及判断
检测时设以含有目的扩增片断的质粒DNA作为模板为阳性对照，以灭菌水作为模板为阴性对照；根据在746bp处出现预期特征条带，确定该益生菌乳制品中含有发酵乳杆菌，相反地则不含有发酵乳杆菌。
在本发明中，所述的上下游引物分别是：
上游引物LFf：5’-ATGGTGCTTGCACCTGATTG-3’，
下游引物LFr：5’-ACTACCAGGGTATCTAATCC-3’，扩增片段长度746bp。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的检测是在5V/cm的电压下进行电泳20-30min，再用EB染色，然后进行紫外照相。
本发明还涉及一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定量测定方法。该方法的步骤如下：
A、样品总RNA的制备
采用Trizol法提取发酵乳制品总RNA，发酵样品500mg在盛有液氮的研钵中研磨后，迅速加入1mL Trizol试剂，按Trizol试剂盒说明书提取样品RNA。然后用DNaseI处理两次，确保完全消除RNA中的DNA污染，得到纯化的RNA样品，使用微量紫外分光光度仪测定浓度，采用1％琼脂糖凝胶电泳检测RNA完整性，然后将样本保存于-80℃。
B、反转录扩增
反应体系10.0μL：2.0μL5×PrimerScript Buffer(TakaRa DRR063A)、0.5μL PrimerScript RT Enzyme Mix I、0.5μL Random 6mers(100μM)、总RNA(＜500ng)，RNase Free dH2O补足至10.0μL；
反转录扩增反应条件：37℃反应15min；85℃变性5S，在温度-20℃下保存；
C、实时荧光定量PCR
反应体系25.0μL：12.5μL
Premix Ex TaqTM，各0.5μL 10μmol/L上、下游引物LFf和LFr，2.0μL cDNA模板，9.5μLH2O；
荧光定量PCR反应参数：95℃变性25S；95℃变性10S，60℃退火22S，40个循环；在温度4℃保存；每个样品重复3次；
D、外标准品的制备和标准曲线的绘制
外标准品的制备：提取含有以发酵乳杆菌(L.fermentum)模式菌株1.1880(购自中国普通微生物菌种保藏中心)目的扩增片断的质粒DNA，紫外分光光度计测定A值后，计算出拷贝数，进行10倍系列稀释，梯度稀释至109-102拷贝数/uL的浓度，以此作为外标准品进行荧光定量PCR反应；
标准曲线的绘制：以不同拷贝数的阳性模板的对数为横坐标，以PCR反应过程中到达荧光阈值的初始循环数(Ct)为纵坐标得到发酵乳杆菌的标准曲线，作为待测样品定量测定的参照标准；
E、结果及判断
以待测样品cDNA和标准品的DNA为模板，用发酵乳杆菌的种特异性引物，以相同的体系同时进行发酵乳杆菌的16S rRNA的基因片段的荧光定量PCR扩增；通过标准曲线和待测样品的Ct值进行益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定量检测。
在本发明中，所述发酵乳杆菌种属特异性引物序列如下：
上游引物LFf：5’-ATGGTGCTTGCACCTGATTG-3’，
下游引物LFr：5’-ACTACCAGGGTATCTAATCC-3’，扩增片段长度746bp。
下面将详细地说明本发明。
本发明涉及一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性测定方法。
采用液氮冻融-CTAB法抽提样品中益生菌总DNA和纯培养乳酸菌(包括L.fermentum模式菌1.1880，购自中国普通微生物菌种保藏中心)的总DNA。所述的液氮冻融-CTAB法是一种本技术领域的技术人员熟知的方法，主要是利用CTAB缓冲液提取生物DNA的方法。
该方法的步骤如下：
A、模板DNA的制备
(1)取益生菌发酵乳样品于2.0mL离心管中，加入500μL TE缓中液，混合均匀，再置于液氮中进行冻结，冻结后取出放入65℃水浴中进行融化4-6min，如此反复进行冻融3-5次。
所述的TE提供一个缓冲环境，防止核酸被破坏；EDTA螯合Mg2+或Mn2+离子，抑制DNase活性；
(2)冻融结束后，往其中加入60.0μL质量体积比为10％的SDS和10.0μL 10mg/mL蛋白酶K，在摇床中在温度37℃下以200r/min进行摇动4h；
所述的SDS是十二烷基硫酸钠，它是日本关东化学株式会社以商品名SDS销售的产品。
所述的蛋白酶K是一种切割活性较广的丝氨酸蛋白酶。它切割脂族氨基酸和芳香族氨基酸的羧基端肽键，用于生物样品中蛋白质的降解。这种酶经纯化去除了RNA酶和DNA酶活性。由于蛋白酶K在尿素和SDS中稳定，还具有降解天然蛋白质的能力，因而它应用很广泛。本发明使用的蛋白酶K是AMRESCO公司以商品名Proteinase K销售的产品。
所述的摇床是上海智城分析仪器制造有限公司以商品名ZHWY-200D恒温培养振荡器销售的产品。
(3)加入100.0μL5M NaCl和100μL10％CTAB溶液(将4.1gNaCl溶于80ml水中，再缓慢加入10g CTAB得到的溶液)，65℃水浴10min。
所述的NaCl提供一个盐环境，使DNA充分溶解而存在于液相中。
所述的CTAB为十六烷基三甲基溴化铵，是一种阳离子去污剂，具有从低离子强度的溶液中沉淀核酸和酸性多聚糖的特性，在这种条件下，蛋白质和中性多聚糖仍留在溶液里，在高离子强度的溶液里，CTAB与蛋白质和大多数酸性多聚糖以外的多聚糖形成复合物，只是不能沉淀核酸。最后通过乙醇或异丙醇沉淀DNA，而CTAB溶于乙醇或异丙醇而除去。
(4)然后，加入与在步骤(3)得到的溶液等体积的苯酚、氯仿和异戊醇混合物，它们的体积比分别是25∶24∶1，混匀，再以10000g/min离心10min，该溶液分成上层水相、中间固相与下层有机相。
(5)吸取上层水相，加入与所述水相等体积的上述苯酚、氯仿和异戊醇混合物抽提一次，分离上清液。
(6)往所述的上清液中加入0.1倍体积的3mol/L醋酸钠和1倍体积的冰异丙醇，混合均匀，再静置30min，以10000g/min离心5min，得到总DNA沉淀；
(7)所述沉淀用70体积％乙醇水溶液洗涤2次，再在室温下自然干燥，得到模板DNA；然后加入50μL无菌超纯水回溶，在温度-20℃下保存备用。
B、PCR扩增
PCR扩增是一种体外高效复制DNA的技术，该技术几乎贯穿于现在分子生物学的各个领域。PCR体系由模板、特异性引物、高温聚合酶、脱氧核糖核酸几部分组成。PCR扩增过程可以分模板高温变性、引物与模板低温退火、引物在高温聚合酶的作用下延伸。
该反应体系25.0μL：2.5μL10×PCR Buffer、1.0μL25mmol/L Mg2+、2μL2.5mmol/L dNTPs、2.5μL5mmol/L上下游引物、1.0μL50ng/μL DNA模板，0.25uL 5U/μL Taq酶，二次蒸馏水补足至25.0μL。
在本发明中，所述的上下游引物分别是：
上游引物LFf：5’-ATGGTGCTTGCACCTGATTG-3’，
下游引物LFr：5’-ACTACCAGGGTATCTAATCC-3’，扩增片段长度746bp。
PCR反应条件：95℃预变性3min；95℃变性40S，62℃退火30S，72℃延伸1min，循环40次；72℃延伸8min，得到PCR扩增产物，在温度4℃下保存；
取3.0μLPCR产物使用1％琼脂糖凝胶进行检测。琼脂糖凝胶电泳图谱分析是使用UVP公司以商品名CDS-8000凝胶成像仪销售的仪器进行的。
C、结果及判断
检测时设以含有目的扩增片断的质粒DNA作为阳性对照模板，以灭菌水作为阴性对照模板；根据在746bp处出现预期特征条带，确定该益生菌乳制品中含有发酵乳杆菌，相反地则不含有发酵乳杆菌。具体可参见附图1。
本发明还涉及一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定量测定方法。该方法的步骤如下：
A、样品总RNA的制备
采用Trizol法提取发酵乳制品总RNA，发酵样品500mg在盛有液氮的研钵中研磨后，迅速加入1mL Trizol试剂，按Trizol试剂说明书提取样品RNA。然后用DNaseI处理两次，确保完全消除RNA中的DNA污染，得到纯化的RNA样品，使用NanoDrop-1000微量紫外分光光度仪测定浓度和纯度，采用1％琼脂糖凝胶电泳检测RNA完整性，然后将样本保存于-80℃。
所述的Trizol试剂是由Invitrogen公司专供提取RNA的产品；DNase I是TaKaRa公司产品；此过程中使用的氯仿、异丙醇、无水乙醇等试剂是天津市化学试剂三厂生产的产品。
RNA在260nm波长处有最大的吸收峰。因此，用DEPC-dH2O溶解的RNA样品可以直接使用例如NanoDrop-1000微量紫外分光光度计测定在260nm波长处的RNA浓度和纯度，DEPC-H2O为空白对照，RNA浓度可以直接读数，RNA纯度通过OD260/280来检测。若比值在1.9-2.1间，认为纯度较好，比值小于1.8说明有杂蛋白质较多；比值大于2.2，则表明RNA已经降解。
RNA完整性通过1％琼脂糖凝胶电泳检测。
B、反转录扩增
反应体系10.0μL：2.0μL5×PrimerScript Buffer(TakaRa DRR063A)、0.5μL PrimerScript RT Enzyme Mix I、0.5μL Random 6mers(100μM)、总RNA(＜500ng)，RNase Free dH2O补足至10.0μL；
反转录扩增反应条件：37℃反应15min；85℃变性5S，在温度-20℃下保存；
C、实时荧光定量PCR
反应体系25.0μL：12.5μL
Premix Ex TaqTM，各0.5μL 10μmol/L上、下游引物LFf和LFr，2.0μL cDNA模板，9.5μL dH2O；
荧光定量PCR反应参数：95℃变性25S；95℃变性10S，60℃退火22S，40个循环；在温度4℃保存；每个样品重复3次；
D、外标准品的制备和标准曲线的绘制
外标准品的制备：提取含有以发酵乳杆菌模式菌株1.1880目的扩增片断的质粒DNA，紫外分光光度计测定A值后，计算出拷贝数，进行10倍系列稀释，梯度稀释至109-102拷贝数/uL的浓度，以此作为外标准品进行荧光定量PCR反应；
标准曲线的绘制：将外标准品进行10倍系列稀释，使其成为具一定梯度拷贝数含量的模板，以不同拷贝数的阳性模板的对数为横坐标，以PCR反应过程中到达荧光阈值的初始循环数(Ct)为纵坐标得到发酵乳杆菌的标准曲线(参见附图2)，作为待测样品定量测定提供参照标准；
E、结果及判断
以待测样品的cDNA和标准品的DNA为模板，用发酵乳杆菌的种特异性引物，以相同的体系同时进行发酵乳杆菌的16S rRNA的基因片段的荧光定量PCR扩增；通过标准曲线和待测样品的Ct值进行益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定量检测。
实时荧光定量PCR图谱分析是使用Bio-Red公司以商品名iQTM5销售的仪器进行的。
在本发明中，所述发酵乳杆菌种属特异性引物序列如下：
上游引物LFf：5’-ATGGTGCTTGCACCTGATTG-3’，
下游引物LFr：5’-ACTACCAGGGTATCTAATCC-3’，扩增片段长度746bp。
本发明益生菌乳制品中发酵乳杆菌快速定量测定方法的误差分析如下：与传统的PCR相比，定量PCR更加快速、灵敏，并能有效地减少实验过程中产生的交叉污染。正是由于定量PCR具有特异性强、敏感性高、精确性好的优点，所以其操作每一过程都可能造成定量PCR实验结果的可靠性差。如：样本采集和存储、提取RNA、定量PCR检测过程的加样等，所以应用定量PCR技术时，务必做到实验的标准化、合理化、细致化和有效化，使定量PCR技术更好地为我们服务。
标准品的制备是建立实时荧光定量PCR的关键环节，常用的标准品有三种构建方法：一是按照扩增片段序列人工合成一段寡核苷酸；二是回收纯化含有荧光定量PCR扩增片段的常规PCR扩增产物；三是将含有荧光定量PCR扩增片段克隆到质粒中回收质粒。本发明选择第三种方法，构建了含有目的条带的重组质粒作为标准品，以此为标准品制作标准曲线对未知样品的绝对量(拷贝数)进行测定。
[有益效果]
本发明的有益效果是：
可以在不进行益生菌纯培养的基础上，简便、快速、准确地定性、定量检测益生菌乳制品中的发酵乳杆菌，整个过程对益生菌乳制品中发酵乳杆菌的检测程序简单、检测效率高、准确性好。
【附图说明】
图1、发酵乳杆菌的引物特异性验证及样品的定性检测
M：DL2000Marker；1、pFT作为阳性对照；2、dH2O作阴性对照；3、L.fermentum 1.1880；4、L.fermentum 18302(IMAU60070)；5、酸奶样25#(从西藏采的传统发酵乳)；6、酸奶样36#(从西藏采的自然发酵乳)；7、L.casei ATCC393；8、L.rhamnosus 1.2134；9、L.acidophilus ATCC 4356；10、L.plantarum 1.2437。
图2、发酵乳杆菌的标准曲线。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性检测：
该实施例使用含有目的扩增片断的质粒pFT作为阳性对照；dH2O作阴性对照；另外使用L.fermentum 1.1880、L.fermentum 18302(IMAU60070)、从西藏采的传统发酵乳酸奶样25#、从西藏采的自然发酵乳酸奶样36#、L.casei ATCC393、L.rhamnosus 1.2134、L.acidophilus ATCC 4356和L.plantarum 1.2437作为样品进行。
所述的L.rhamnosus 1.2134、L.plantarum 1.2437购自中国普通微生物菌种保藏中心；L.acidophilus ATCC 4356、L.casei ATCC393购自美国American Type Culture Collection；L.fermentum 18302为内蒙古农业大学“乳品生物技术与工程”教育部重点实验室从酸奶中分离得到，保藏号为IMAU60070。
a.模板DNA的制备
采用液氮冻融-CTAB法抽提样品DNA，具体步骤如下：
(1)取0.5g益生菌发酵乳样品或MRS培养基培养的乳酸菌(包括模式菌L.fermentum 1.1880)于2.0mL离心管中，加入500μLTE缓冲液，混合均匀，再置于液氮中进行冻结，冻结后取出放入65℃水浴中进行融化5min，如此反复进行冻融4次；
(2)冻融结束后，往其中加入60.0μL10％(质量体积比)的SDS和10.0μL10mg/mL蛋白酶K，在摇床中在温度37℃下以200r/min进行摇动4h；
(3)加入100.0μL5M NaCl和100μL CTAB/NaCl(将4.1gNaCl溶于80ml水中，再缓慢加入10g CTAB得到的溶液)，65℃水浴10min。
(4)然后，加入与在步骤(3)得到的溶液等体积的苯酚、氯仿和异戊醇混合物，它们的体积比分别是25∶24∶1，混匀，再以10000g/min离心10min，该溶液分成上层水相、中间固相与下层有机相；
(5)吸取上层水相，加入与所述水相等体积的上述苯氯仿和异戊醇混合物抽提一次，分离上清液；
(6)往所述的上清液中加入0.1倍体积的3mol/L醋酸钠和1倍体积的冰异丙醇，混合均匀静置30min，以10000g离心5min得到总DNA沉淀；
(7)所述沉淀用70体积％乙醇水溶液洗涤2次，再在室温下自然干燥，得到模板DNA；然后加入50.0μL无菌超纯水回溶，在温度-20℃下保存备。
b.PCR检测
反应体系25.0μL：2.5μL10×PCR Buffer(含Mg2+)，2μL 2.5mmol/LdNTPs，共2.5μL 5mmol/L上下游引物(LFf和LFr)，1.0μL 50ng/μL DNA模板，0.25μL5U/μL Taq酶(TakaRa)，用二次蒸馏水补足至25.0μL。将PCR产物于1％琼脂糖凝胶中以5V/cm的电压，电泳20-30min，EB染色，紫外拍照。
c.将L.fermentum 1.1880的PCR产物与pMD18连接转化DH5α，获得阳性克隆子pFT。
d.结果及判断
经发酵乳杆菌的种属特异性引物PCR扩增，琼脂糖凝胶电泳检验结果见图1，泳道1以含有目的扩增片断的质粒pFT作为阳性对照，泳道2以灭菌水作为阴性对照。一般认为阳性特征在746bp处出现预期扩增条带，说明此样品中含有发酵乳杆菌；阴性对照无特征条带。泳道5、6为从西藏采的自然发酵乳25#、36#样品，结果为阴性，说明这2份样品不含发酵乳杆菌。泳道3为发酵乳杆菌的标准菌L.fermentum 1.1880，购自中国普通微生物菌种保藏中心；泳道4中是本实验室从西藏自然发酵乳中分离的经过16S测序验证的L.fermentum，泳道3、4结果为阳性；泳道7-10为L.fermentum外的其他种乳酸菌，结果为阴性，这说明引物特异性好，与预期结果一致。
实施例2.
益生菌乳制品中发酵乳杆菌的定量测定：
对实施例1中提到的不同样品进行了发酵乳杆菌的定量测定。其测定步骤如下：
a.样品总RNA的制备
采用Trizol法提取：发酵乳制品500mg在盛有液氮的研钵中研磨后，迅速加入1mL Trizol试剂，按Trizol试剂盒说明书提取样品RNA，然后用DNaseI处理两次，确保完全消除RNA中的DNA污染，得到纯化的RNA样品，按照本申请说明书说明的方法进行浓度测定，RNA完整性通过1％琼脂糖凝胶电泳。
b.反转录扩增
反应体系10.0μL：2.0μL5×PrimerScript Buffer(TakaRa DRR063A)、0.5μL PrimerScript RT Enzyme Mix I、0.5μL Random 6mers(100μM)、总RNA(＜500ng)，RNase Free dH2O补足至10.0μL；
反转录扩增反应条件：37℃反应15min；85℃变性5S，在温度-20℃下保存；
c.实时荧光定量PCR
荧光定量PCR按照
PrimeScriptTM RT-PCR Kit(大连宝生物工程有限公司，TaKaRa DRR063A)说明书进行。反应体系25.0μL：12.5μLPremix Ex TaqTM(2×)、各0.5μL10μmol/L上、下游引物(LFf和LFr)、2.0μL cDNA模板、9.5μL二次蒸馏水。荧光定量PCR反应参数：95℃变性25S；95℃变性5S，60℃退火22S，40个循环；在温度4℃保存。
d.外标准品的制备和标准曲线的绘制
提取以含有目的扩增片断的质粒pFT总DNA，紫外分光光度计测定A值后，计算出拷贝数，做10倍系列稀释，梯度稀释至109-102拷贝数/uL的浓度，以此作为外标准品进行荧光定量PCR反应。以不同拷贝数的阳性模板的对数为横坐标，以PCR反应过程中到达荧光阈值的初始循环数(Ct)为纵坐标得到发酵乳杆菌的标准曲线，见附图2。
e.结果及判断
由图2可见，Ct值和拷贝数呈较好的线性关系，以模板初始拷贝数的对数为横坐标，Ct值为纵坐标，绘制出的荧光定量PCR标准曲线，其方程式：Y＝-5.216X+53(Y代表Ct值，x代表模板初始拷贝数的对数)，初始模板浓度与Ct值之间线性相关系数为0.994，斜率为-5.216，所建立的标准曲线符合Real-Time PCR定量的要求。
以待测样品的cDNA和标准品DNA为模板，用实施例1描述的发酵乳杆菌的种特异性引物，以相同的体系同时进行发酵乳杆菌的16S rRNA的基因片段的荧光定量PCR扩增。通过标准曲线和采用Bio-Red公司的iQTM5多重实时荧光定量PCR仪的计算机软件分析进行益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定量检测。这些样品的测定结果与分析误差结果一并列于下表1中。
表1L.fermentum发酵乳样品的Real-time测定结果
| 样本单菌发酵 | x+SD拷贝数/g发酵乳 |
| L.fermentum F6(发酵15h) | 7.3±0.4 |
| L.fermentum IMAU20044(发酵15h) | 8.0±0.45 |
由表1的结果清楚地表明，定量PCR能准确定量发酵乳中活性发酵乳杆菌。
序列表
<110>内蒙古农业大学
<120>益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性、定量测定方法
<130>
<160>2
<210>1
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>对人工序列的描述：本发明所设计和使用的上游引物LFf。
<400>1
ATGGTGCTTG CACCTGATTG 20
<210>2
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>对人工序列的描述：本发明所设计和使用的下游引物LFr。
<400>2
ACTACCAGGG TATCTAATCC 20
Claims (5)
1.一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定性测定方法，其特征在于该方法的步骤如下：
A、模板DNA的制备
(1)取益生菌发酵乳样品于2.0mL离心管中，加入500.0μL TE缓冲液，混合均匀，再置于液氮中进行完全冻结，冻结后取出放入65℃水浴中进行融化4-6min，如此反复进行冻融3-5次；
(2)冻融结束后，往其中加入60.0μL 10％(质量体积比)SDS和10.0μL10mg/mL蛋白酶K，在摇床中在温度37℃下以200r/min进行摇动4h；
(3)加入100.0μL 5M NaCl和100.0μL10％CTAB/NaCl溶液，65℃水浴10min；
(4)加入与在步骤(3)得到的溶液等体积的苯酚、氯仿和异戊醇混合物，它们的体积比分别是25∶24∶1，混匀，再以10000g/min离心10min，该溶液分成上层水相、中间固相与下层有机相；
(5)吸取上层水相，加入与所述水相等体积的上述苯酚、氯仿和异戊醇混合物抽提一次，分离上清液；
(6)往所述的上清液中加入0.1倍体积的3mol/L醋酸钠和1倍体积的冰异丙醇，混合均匀，再静置30min，以10000g/min离心5min，得到总DNA沉淀；
(7)所述沉淀用70％(体积比)乙醇水溶液洗涤2次，再在室温下自然干燥，得到模板DNA；然后加入50.0μL无菌超纯水回溶，在温度-20℃下保存备用；
B、PCR扩增
反应体系25.0μL：2.5μL 10×PCR Buffer、1.0μL 25mmol/L Mg2+、2.0μL2.5mmol/L dNTPs、2.5μL 5mmol/L上下游引物、1.0μL 50ng/μL DNA模板，0.25uL 5U/μL Taq酶，二次蒸馏水补足至25.0μL；
PCR反应条件：95℃预变性3min；95℃变性40S，62℃退火30S，72℃延伸1min，循环40次；72℃延伸8min，得到PCR扩增产物，在温度4℃下保存；
取3.0μL PCR产物使用1％琼脂糖凝胶进行检测；
C、结果及判断
检测时设以含有目的扩增片断的质粒DNA作为模板为阳性对照，以灭菌水作为模板为阴性对照；根据在746bp处出现预期特征条带，确定该益生菌乳制品中含有发酵乳杆菌，相反地则不含有发酵乳杆菌。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的上下游引物分别是：
上游引物LFf：5’-ATGGTGCTTGCACCTGATTG-3’，
下游引物LFr：5’-ACTACCAGGGTATCTAATCC-3’，扩增片段长度746bp。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于含有目的扩增片断的质粒DNA是通过将L.fermentum 1.1880的PCR产物与pMD18连接转化大肠杆菌DH5α获得的阳性克隆子。
4、一种益生菌乳制品中发酵乳杆菌的快速定量测定方法，其特征在于该方法的步骤如下：
A、样品总RNA的制备
采用Trizol法提取发酵乳制品总RNA：发酵样品500mg在盛有液氮的研钵中研磨后，迅速加入1mL Trizol试剂，按Trizol试剂盒说明书提取样品RNA，然后用DNaseI处理两次，确保完全消除RNA中的DNA污染，得到纯化的RNA样品，使用微量紫外分光光度仪测定浓度，采用1％琼脂糖凝胶电泳检测RNA完整性，然后将样本保存于-80℃；
B、反转录扩增
反应体系10.0μL：2.0μL 5×PrimerScript Buffer(TakaRa DRR063A)、0.5μL PrimerScript RT Enzyme Mix I、0.5μL Random 6mers(100μM)、TotalRNA(＜500ng)，RNase Free dH2O补足至10.0μL；
反转录扩增反应条件：37℃反应15min；85℃变性5S，在温度-20℃下保存；
C、实时荧光定量PCR
反应体系25.0μL：
各0.5μL 10μmol/L上、下游引物LFf和LFr，2.0μL cDNA模板，9.5μLdH2O；
荧光定量PCR反应参数：95℃变性25S；95℃变性10S，60℃退火22S，40个循环；每个样品重复3次；在温度4℃保存；
D、外标准品的制备和标准曲线的绘制
外标准品的制备：提取含有以发酵乳杆菌模式菌株1.1880目的扩增片断的质粒DNA，紫外分光光度计测定A值后，计算出拷贝数，进行10倍系列稀释，梯度稀释至109-102拷贝数/uL的浓度，以此作为外标准品进行荧光定量PCR反应；
标准曲线的绘制：以不同拷贝数的阳性模板的对数为横坐标，以PCR反应过程中到达荧光阈值的初始循环数(Ct)为纵坐标得到发酵乳杆菌的标准曲线，作为待测样品定量测定的参照标准；
E、结果及判断
以待测样品cDNA和标准品的DNA为模板，用发酵乳杆菌的种特异性引物，以相同的体系同时进行发酵乳杆菌的16S rRNA的基因片段的荧光定量PCR扩增；通过标准曲线和待测样品的Ct值求出益生菌乳制品中发酵乳杆菌的起始模板量。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述发酵乳杆菌种属特异性引物序列如下：
上游引物LFf：5’-ATGGTGCTTGCACCTGATTG-3’，
下游引物LFr：5’-ACTACCAGGGTATCTAATCC-3’，扩增片段长度746bp。
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