CN114032201A - 植物乳杆菌sd21及其筛选方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种植物乳杆菌SD21及其筛选方法和应用,涉及微生物技术领域。本发明提供的植物乳杆菌SD21,保藏编号为CGMCC No.19326,筛选于四川大凉山农家泡菜,安全性高,研究表明,该菌对于变异链球菌具有明显的抑制作用,在口腔致病菌的防治方面具有良好的应用潜力,能够用于制备益生菌制剂或者防治口腔致病菌的产品,具有较高的商业价值,是一株值得开发的益生菌株。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域,尤其是涉及一种植物乳杆菌SD21及其筛选方法和应用。
背景技术
龋齿是一种常见的口腔疾病,对口腔健康危害很大,变异链球菌是主要的病原菌。其中,变异链球菌的致病作用依赖于其对光滑牙面的黏附能力,一般来说,这种黏附作用主要通过两个阶段实现:首先是变异链球菌通过氢键和疏水作用等蔗糖非依赖性黏附实现初始黏附;然后是经蔗糖依赖性黏附,主要是水不溶性胞外多糖,使变异链球菌黏附到牙面上,该过程在变异链球菌定殖到牙面的过程中发挥主要作用。对于龋齿的治疗通常是使用抗生素药物,如氟康唑、克霉唑、咪硝唑等。但长期使用抗生素不仅会使口腔中微生物系统失衡,还会使细菌耐药性增强,不利于口腔健康,而益生菌疗法为防治口腔疾病提供了新的诊治方式。因此,益生菌疗法替代抗生素疗法用于防治口腔疾病已成为维持口腔健康的发展趋势之一。
植物乳杆菌是一类革兰氏阳性菌,属于乳酸杆菌,是一种公认的益生菌。植物乳杆菌广泛存在于自然界,在泡菜,植物表面,天然发酵的酸牛乳,青贮饲料,酸面团及动物体内均有发现。植物乳杆菌是人类胃肠道中的益生菌群,自然分布在人体的胃肠道中,对促进人体健康具有非常重要的生理功能,如调节肠道健康、降低胆固醇、增强免疫力等,其可以代谢产生有机酸、细菌素、过氧化氢和双乙酰等多种天然抑菌物质,对人体健康具有很大的促进作用。无论在食品发酵,还是在食品抑菌保健领域都有着广泛应用。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种植物乳杆菌SD21,于2020年1月10日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为:CGMCC No.19326。
本发明的第二目的在于提供一种植物乳杆菌SD21的筛选方法,该筛选方法简单高效。
本发明的第三目的在于提供上述植物乳杆菌SD21在制备益生菌制剂中的应用。
本发明的第四目的在于提供一种菌剂。
本发明的第五目的在于提供一种发酵产物。
本发明的第六目的在于提供上述植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物在制备防治口腔致病菌的产品中的应用。
本发明的第七目的在于提供一种防治口腔致病菌的产品。
第一方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21,所述植物乳杆菌SD21保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为:CGMCC No.19326。
第二方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21的筛选方法,包括如下步骤:
菌株分离纯化后获得单菌落,然后对单菌落进行鉴定,得到植物乳杆菌SD21;
所述菌株采样于四川大凉山农家泡菜。
作为进一步技术方案,所述分离纯化的方法包括涂布平板法和平板划线法。
作为进一步技术方案,所述鉴定的方法包括生理生化试验、16S r RNA基因序列分析法和pheS基因序列分析法。
第三方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21在制备益生菌制剂中的应用。
第四方面,本发明提供了一种菌剂,包括植物乳杆菌SD21。
第五方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21或菌剂的发酵产物。
第六方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物在制备防治口腔致病菌的产品中的应用。
作为进一步技术方案,所述口腔致病菌包括变异链球菌。
第七方面,本发明提供了一种防治口腔致病菌的产品,包括植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的植物乳杆菌SD21,来源于泡菜,安全性高,对于变异链球菌具有明显的抑制作用,在口腔致病菌的防治方面具有良好的应用潜力,能够用于制备益生菌制剂或者防治口腔致病菌的产品,具有较高的商业价值,是一株值得开发的益生菌株。本发明提供的防治口腔致病菌的产品,包括植物乳杆菌SD21,能够用于口腔致病菌的防治。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为筛选植物乳杆菌SD21溶钙圈;
图2为植物乳杆菌SD21的菌落形态;
图3为植物乳杆菌SD21的革兰氏染色;
图4为基于16S r RNA序列的植物乳杆菌SD21系统发育树;
图5为植物乳杆菌SD21的生长曲线;
图6为植物乳杆菌SD21抑制变异链球菌的牛津杯抑菌效果图。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施方式和实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21,该菌株的分类命名为:植物乳杆菌SD21,拉丁文学名:Lactobacillus plantarum SD21,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期:2020年1月10日,保藏编号:CGMCC No.19326。
本发明的植物乳杆菌SD21来源于四川大凉山农家泡菜,由菌落形态试验得,植物乳杆菌SD21菌落呈乳白色,边缘整齐,不透明,表面光滑,质地均匀。菌体形态为杆状,革兰氏染色结果为阳性,无鞭毛,不运动和无芽孢。
通过对植物乳杆菌SD21的抑菌试验研究发现,植物乳杆菌SD21安全性高,对于变异链球菌具有明显的抑制作用,在变异链球菌的防治方面具有良好的应用潜力,是一株值得开发的益生菌株。
第二方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21的筛选方法,包括如下步骤:
将采样于四川大凉山农家泡菜的菌株进行分离纯化,获得单菌落,然后对单菌落进行鉴定,得到植物乳杆菌SD21。
本发明提供的植物乳杆菌SD21的筛选方法简单方便,能够快速获得包括植物乳杆菌SD21在内的多个菌株。
在一些优选的实施方式中,所述分离纯化的方法包括但不限于涂布平板法和平板划线法,或者本领域技术人员所熟知的其他能够用于菌株的分离纯化方法。
在一些优选的实施方式中,所述鉴定的方法包括生理生化试验、16S rRNA基因序列分析法和pheS基因序列分析法。采用生理生化试验对菌株进行初步鉴定。采用16S r RNA基因序列分析法获得菌株的种属。采用pheS基因序列分析法于微生物菌种鉴定,能在某些种、亚种、菌株间有较好的分辨效果。
第三方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21在制备益生菌制剂中的应用。
本发明提供的植物乳杆菌SD21为植物乳杆菌,安全性高,是人类胃肠道中的益生菌群,自然分布在人体的胃肠道中,对促进人体健康具有非常重要的生理功能,能够应用于益生菌制剂的制备。
第四方面,本发明提供了一种菌剂,包括植物乳杆菌SD21,也可以包括其他菌株或者辅料等,该菌剂具有本发明植物乳杆菌SD21的全部有益效果。
第五方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21或菌剂的发酵产物。
经发明人研究发现,植物乳杆菌SD21的发酵产物对于变异链球菌具有明显的抑制作用,能够用于制备抑菌产品。
第六方面,本发明提供了一种植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物在制备防治口腔致病菌的产品中的应用。
经发明人研究发现,本发明提供的植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物对于变异链球菌具有明显的抑菌效果,因此,能够用于制备防治口腔致病菌的产品。
在一些优选的实施方式中,所述口腔致病菌包括但不限于变异链球菌。
第七方面,本发明提供了一种防治口腔致病菌的产品,包括植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物。
经发明人研究发现,本发明提供的植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物对于变异链球菌具有明显的抑菌效果,因此包括上述植物乳杆菌SD21、菌剂或发酵产物的产品也具有抑制变异链球菌的作用,能够用于口腔致病菌的防治。
下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
如未明确指出,以下实施例中涉及的实验操作方法为本领域常规的实验操作方法,涉及的试剂或仪器均可从正规渠道商购获得。
试验用到的菌种及其培养基如表1所示。
表1试验菌种及培养基
注:a:ATCC,美国典型菌种保藏中心(American Type Culture Collection)。
本发明实施例中所涉及的培养基:MRS液体培养基:葡萄糖20.0g,胰蛋白胨10.0g,牛肉膏10.0g,酵母浸粉5.0g,吐温80 1.0m L,磷酸氢二钾2.0g,柠檬酸铵2.0g,无水乙酸钠5.0g,硫酸镁0.5g,一水硫酸锰0.25g,去离子水1L,pH 6.5(加1.5%琼脂为固体培养基)。
BHI培养基:称取BHI肉汤培养基46.8g,用1L去离子水充分溶解,121℃灭菌15min,4℃冷藏备用,固体培养基则加入1.5%的琼脂。
实施例1植物乳杆菌SD21菌株的分离
从四川大凉山无菌采取的农家泡菜样品中,采用涂布平板法,取5g不同样品放入无菌均质袋中,做好标记,分别加入45mL 0.85%的生理盐水后完全拍打混匀。然后吸取100μL样品进行10倍系列的梯度稀释,分别吸取稀释倍数为10-3、10-4、10-5、10-6的样品100μL,涂布于含2.5%CaCO3的MRS平板上,37℃倒置培养24h。挑取长势良好,溶钙圈大的菌落(如图1),通过平板划线分离法反复分离纯化(如图2),直至得到单菌落,将该分离菌株命名为SD21,编号,-80℃甘油保藏。
实施例2植物乳杆菌SD21菌株的鉴定
(1)生理生化试验
将筛选纯化的菌株SD21进行革兰氏染色(如图3)及过氧化氢酶试验,并对其生理生化指标进行测定,试验结果对照《伯杰氏系统细菌学手册第八版》进行菌种的初步判定。试验得出该筛选菌株SD21革兰氏染色为紫色,呈阳性。其细胞形状为杆状,接触酶和氧化酶为阴性,无芽孢形成,其理化试验结果见表2。
表2为植物乳杆菌SD21细胞形态和理化试验结果
注:+表示阳性,即可利用此底物发酵;-表示阴性。
(2)16S r RNA鉴定
根据细菌基因DNA提取试剂盒说明操作提取未知菌株基因DNA,以基因DNA为模板进行16S r RNA基因的PCR扩增。扩增引物使用通用引物27F(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')和1492R(5'-TACGGCTACCTT GTTACGACTT-3')。其中PCR反应体系:DNA 1μL,27F 1μL,1492R 1μL,Premix Ex Taq 12.5μL,ddH2O 9.5μL。PCR反应条件:95℃预变性5min;95℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸30s,34次循环;最后72℃延伸5min。然后将PCR扩增产物送去DNA测序(上海生工生物工程有限公司)。测序序列结果在NCBI数据库中用Blast软件搜索近似序列,将所测得的序列和从基因库中获得的相关种属的16S r RNA基因序列进行比对,运用Mega7.0软件构建系统发育树,结果如图4所示。
27F:5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'(SEQ ID NO.1)。
1492R:5'-TACGGCTACCTTGTTACGACTT-3'(SEQ ID NO.2)。
16S r RNA基因序列测定结果如下:
TACCCCACCGACTTTGGGTGTTACAAACTCTCATGGTGTGACGGGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCGGCATGCTGATCCGCGATTACTAGCGATTCCGACTTCATGTAGGCGAGTTGCAGCCTACAATCCGAACTGAGAATGGCTTTAAGAGATTAGCTTACTCTCGCGAGTTCGCAACTCGTTGTACCATCCATTGTAGCACGTGTGTAGCCCAGGTCATAAGGGGCATGATGATTTGACGTCATCCCCACCTTCCTCCGGTTTGTCACCGGCAGTCTCACCAGAGTGCCCAACTTAATGCTGGCAACTGATAATAAGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACTTAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAACCATGCACCACCTGTATCCATGTcCCCGAAGGGAACGTCTAATCTCTTAGATTTGCATAGTATGTCAAGACCTGGTAAGGtTCTTCGCGTAGCTTCGAATTAAACCACATGCTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTtGAGtTTCAGCCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGAATGCtTAATGCGTTAGCTGCAGCACTGAAGGGCGGAAACCCTCCAACACTTAGCATTCATCGTTTACGGTATGGACTACCAGGGTATCTAATCCTGTTTGCTACCCATACTTTCGAGCCTCAGCGTCAGTTACAGACCAGACAGCCGCCTTCGCCACTGGTGTTCTTCCATATATCTACGCATTTCACCGCTACACATGGAGTTCCACTGTCCTCTTCTGCACTCAAGTTTCCCAGTTTCCGATGCACTTCTTCGGTTGAGCCGAAGGCTTTCACATCAGACTTAAAAAACCGCCTGCGCTCGCTTTACGCCCAATAAATCCGGACAACGCTTGCCACCTACGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTGGCTTTCTGGTTAAATACCGTCAATACCTGAACAGTTACTCTCAGATATGTTCTTCTTTAACAACAGAGTTTTACGAGCCGAAACCCTTCTTCACTCACGCGGCGTTGCTCCATCAGACTTTCGTCCATTGTGGAAGATTCCCTACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTTTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAATGTGGCCGATTACCCTCTCAGGTCGGCTACGTATCATTGCCATGGTGAGCCGTTACCCCACCATCTAGCTAATACGCCGCGGGACCATCCAAAAGTGATAGCCGAAGCCATCTTTCAAGCTCGGACCATGCGGTCCAAGTTGTTATGCGGTATTAGCATCTGTTTCCAGGTGTTATCCCCCGCTTCTGGGCAGGTTTCCCACGTGTTACTCACCAGTTCGCCACTCACTCAAATGTAAATCATGATGCAAGCACCAATCAA(SEQ ID NO.3)。
(3)pheS基因序列鉴定
pheS基因序列可以用来鉴定乳杆菌,用pheS基因序列做引物进行扩增来鉴定该株菌。
根据细菌基因DNA提取试剂盒说明操作提取未知菌株基因DNA,以基因DNA为模板进行pheS基因的PCR扩增。扩增引物使用乳酸菌通用引物F:(5'-CAYCCNGCHCGYGAYATGC-3’)和R(5'-CCWARVCCRAARGCAAARCC-3')。其中PCR反应体系:DNA 1μL,27F 1μL,1492R 1μL,Premix Ex Taq 12.5μL,ddH2O 9.5μL。PCR反应条件:95℃预变性5min;95℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸30s,35次循环;最后72℃延伸5min。然后将PCR扩增产物送去DNA测序(上海生工生物工程有限公司)。测序序列结果在NCBI数据库中用Blast软件搜索近似序列,将所测得的序列和从基因库中获得的相关种属的pheS基因序列进行比对。
扩增用的引物序列如下:
F:5'-CAYCCNGCHCGYGAYATGC-3'(SEQ ID NO.4)。
R:5'-CCWARVCCRAARGCAAARCC-3'(SEQ ID NO.5)。
pheS基因序列测定结果如下:
CGTCTGCTGATCAGCCGCGGTCACTTGAAAATCACGATTTTTCTAAAGGACCGCTGAAGGTCTTGTCACCTGGCCGCGTTTATCGGCGTGATACGGATGATGCAACCCATTCCCATCAATTTCATCAAATTGAAGGGTTAGTCGTGGACAAGCATATTACGATGGCTGATTTGAAGGGCACCTTAATTCTGGTTGCCAAGACTTTGTTTGGCGATCAATTCGATGTTCGGCTACGGCCAAGCTTCTTTCCATTCACGGAACCATCCGTAGAAGCTGATGTAACTTGCTTTAATTGCAATGGCAAGGGCTGTGCAATCTGTAAGCAAACGGGTTGGATCGAAGTACTGGGTGCCGGCATGGTTCACCCCCACGTGTTAGAAATGTCTGGCATTGATCCAGAAGAGTATGGTG(SEQ ID NO.6)。
根据该菌株的细胞形态、生理生化特征、16S r RNA基因序列、pheS基因序列等数据综合分析,参考《伯杰氏系统细菌学手册第八版》,鉴定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)SD21。
实施例3植物乳杆菌SD21生长曲线的测定
(1)发酵液的制备
取保藏于-80℃的植物乳杆菌SD21接种至MRS液体培养基中,37℃培养24h,连续转接2次,完成菌种的活化。然后将活化后的植物乳杆菌SD21以2%的体积接种于200mL MRS液体培养基中,振荡均匀,37℃培养24h,于4℃、10 000r/min离心15min后即得发酵液。
(2)生长曲线的测定
取活化1代后的植物乳杆菌SD21,以2%的体积接种于200mL MRS液体培养基中,振荡均匀,置于37℃摇床180r/min培养,每隔1h取样,测定其OD600 nm,绘制植物乳杆菌SD21的生长曲线。从图5可得植物乳杆菌SD21从12h左右开始进入稳定期。
实施例4植物乳杆菌SD21对变异链球菌的抑菌研究
采用牛津杯法,分别取100μL活菌数为107CFU/mL的变异链球菌于平板内,倒入适量加热熔化的BHI固体培养基,摇晃均匀,待其冷却凝固后,在平板内适当的间隔依次放入牛津杯,然后取100μL植物乳杆菌SD21发酵液添加至牛津杯孔内,以MRS液体培养基做阴性对照,以抗生素药物氟康唑做阳性对照,3个重复。37℃静置培养24h后,拍照并用游标卡尺采用十字交叉法测定抑菌圈直径。
试验结果如图6所示,植物乳杆菌SD21对变异链球菌的抑菌圈直径为(15.25±0.32)mm,略高于阳性对照氟康唑(14.88±0.15)mm。表明植物乳杆菌SD21对变异链球菌具有较好的抑制效果。
综上所述,本发明提供的植物乳杆菌SD21分离筛选自四川大凉山农家泡菜,具有较高安全性,对变异链球菌具有明显的抑制作用,有利于减少由变异链球菌引起的口腔致病菌对人体健康的危害,具有较高的商业应用价值。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
SEQUENCE LISTING
<110> 张照智
<120> 植物乳杆菌SD21及其筛选方法和应用
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<400> 6
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tcttgtcacc tggccgcgtt tatcggcgtg atacggatga tgcaacccat tcccatcaat 120
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ttcaccccca cgtgttagaa atgtctggca ttgatccaga agagtatggt g 411
Claims (10)
1.一种植物乳杆菌SD21,其特征在于,所述植物乳杆菌SD21保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为:CGMCC No.19326。
2.权利要求1所述的植物乳杆菌SD21的筛选方法,其特征在于,包括如下步骤:
菌株分离纯化后获得单菌落,然后对单菌落进行鉴定,得到植物乳杆菌SD21;
所述菌株采样于四川大凉山农家泡菜。
3.根据权利要求2所述的植物乳杆菌SD21的筛选方法,其特征在于,所述分离纯化的方法包括涂布平板法和平板划线法。
4.根据权利要求2所述的植物乳杆菌SD21的筛选方法,其特征在于,所述鉴定的方法包括生理生化试验、16Sr RNA基因序列分析法和pheS基因序列分析法。
5.权利要求1所述的植物乳杆菌SD21在制备益生菌制剂中的应用。
6.一种菌剂,其特征在于,包括权利要求1所述的植物乳杆菌SD21。
7.权利要求1所述的植物乳杆菌SD21或权利要求6所述的菌剂的发酵产物。
8.权利要求1所述的植物乳杆菌SD21、权利要求6所述的菌剂或权利要求7所述的发酵产物在制备防治口腔致病菌的产品中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述口腔致病菌包括变异链球菌。
10.一种防治口腔致病菌的产品,其特征在于,包括权利要求1所述的植物乳杆菌SD21、权利要求6所述的菌剂或权利要求7所述的发酵产物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202111519101.6A CN114032201A (zh) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | 植物乳杆菌sd21及其筛选方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202111519101.6A CN114032201A (zh) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | 植物乳杆菌sd21及其筛选方法和应用 |
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Family Applications (1)
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2021
- 2021-12-13 CN CN202111519101.6A patent/CN114032201A/zh not_active Withdrawn
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