CN116286783A - 一种提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法，所述方法包括：对样品进行超高压处理，收集未萌发的深休眠芽孢，得到深休眠芽孢液；将所述深休眠芽孢液与十二胺进行共孵育。利用本发明的方法可以有效地促进超高压深休眠芽孢萌发，提高萌发速率，具有操作简便、用时短、效率高、成本低等优点，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及生物领域。具体地，本发明涉及一种提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法。
背景技术
芽孢是一类杆菌和梭菌在营养缺乏条件下形成的休眠体，对外界逆境具有极强的抗性，很难在杀菌过程中被杀灭。具有高抗性的芽孢对灭活过程构成了挑战。目前，萌发-灭活策略是杀灭芽孢的有效途径，即首先诱导芽孢萌发，使其失去抗性，然后使用温和的方法灭活萌发的芽孢。尽管大多数芽孢在萌发剂诱导时萌发，但有一小部分芽孢在萌发剂的作用下萌发缓慢或根本不萌发。这部分芽孢被称为深休眠（super-dormant, SD）芽孢。超高压技术可显著诱导芽孢萌发，但仍存在超高压作用下萌发缓慢与不萌发的深休眠芽孢。超高压深休眠芽孢的存在阻碍了基于超高压的萌发-灭活策略实施。
因此，寻找能够高效诱导深休眠芽孢萌发的方法、提高深休眠芽孢萌发速率是急需解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。本发明提出了提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法和杀灭芽孢的方法，利用该方法可以有效地促进深休眠芽孢萌发，有助于更好地实现杀灭芽孢目的，具有操作简便、用时短、效率高、成本低等优点，适于推广应用。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：对样品进行超高压处理，收集未萌发的深休眠芽孢，得到深休眠芽孢液；将所述深休眠芽孢液与十二胺进行共孵育。
发明人发现，针对经超高压处理的深休眠芽孢而言，在十二胺的作用下可以有效地促进其萌发，提高萌发速率，有助于后续发挥更好的杀灭芽孢效果。
根据本发明的实施例，所述提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法进一步包括：
根据本发明的实施例，所述超高压处理的压力为100~500 MPa，时间为0.2~8 min。发明人经过大量实验得到上述较佳的超高压处理条件，由此，可以使大量芽孢萌发，剩余的为未萌发的深休眠芽孢。并且，在此条件下处理的深休眠芽孢可以经十二胺作用更好地萌发，即在上述条件的超高压和十二胺的共同作用下有助于深休眠芽孢更好地萌发，提高萌发速率。
根据本发明的实施例，所述十二胺在所述深休眠芽孢液中的浓度为1~5 mM。由此，可以更好地与超高压共同作用深休眠芽孢，更好地促进其萌发，提高萌发速率。
根据本发明的实施例，所述共孵育的时间至少为20 min。由此，可以使得十二胺更好地作用于深休眠芽孢，提高其萌发速率。
根据本发明的实施例，所述芽孢选自枯草芽孢杆菌芽孢、地衣芽孢杆菌芽孢或蜡样芽胞杆菌芽孢。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将样品于200 MPa压力下进行超高压处理5 min，收集未萌发的深休眠芽孢，得到深休眠芽孢液；将所述深休眠芽孢液与十二胺进行共孵育60 min，其中十二胺在所述深休眠芽孢液中的浓度为2 mM。由此，可以有效地促进深休眠芽孢萌发，有助于更好地实现杀灭芽孢目的，具有操作简便、用时短、效率高、成本低等优点，适于推广应用。
根据本发明的实施例，所述芽孢选自枯草芽孢杆菌芽孢、地衣芽孢杆菌芽孢或蜡样芽胞杆菌芽孢。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种杀灭芽孢的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：采用前面所述提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法对样品进行处理。如前所述，利用提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法可以有效地促进深休眠芽孢萌发，有助于进一步对萌发的芽孢进行消杀处理，从而可以更好地发挥杀灭芽孢的效果。具体地，本发明对于消杀处理萌发的芽孢的方式不做严格限定，可以采用本领域常规消杀处理方式，例如杀菌剂、微波辐射等。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了L-Ala诱导深休眠芽孢萌发特性示意图；
图2显示了AGFK诱导深休眠芽孢萌发特性示意图；
图3显示了十二胺诱导深休眠芽孢萌发特性示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
在该实施例中，按照下列方法处理枯草芽孢杆菌芽孢：
1、利用200 MPa超高压处理含枯草芽孢杆菌芽孢的无菌水0.5 min、2 min、5 min，收集未萌发的深休眠芽孢，得到深休眠芽孢液，分别记作200 MPa/0.5 min-SD、200 MPa/2min-SD、200 MPa/5 min-SD；
2、向深休眠芽孢液中分别加入等体积的无菌水、终浓度为2 mM的十二胺、100 mML-丙氨酸（L-Ala）或AGFK（天冬酰胺2.5 mM、葡萄糖5 mM、果糖5 mM、氯化钾50 mM，水）作为萌发剂（SD），37℃下孵育至芽孢状态稳定，同时以未经过萌发剂和超高压处理的含枯草芽孢杆菌芽孢的无菌水作为对照组（CK）。
效果例
分别测定实施例1所得处理产物中2,6-吡啶二羧酸（DPA）含量，若DPA释放速率越高，则表明芽孢的萌发速率越快。
由图1看出，当萌发处理30 min时，芽孢达到稳定状态。超高压诱导萌发（0.5 min,2 min和5 min）后分离的深休眠芽孢经L-丙氨酸处理的芽孢萌发速率均低于未经超高压诱导和L-丙氨酸处理，特别是经超高压处理5 min后分离的深休眠芽孢有显著的萌发缺陷。由此表明在L-alanine的诱导作用下，超高压深休眠芽孢存在明显的萌发缺陷，即萌发速率的减慢。
由图2看出，当萌发处理40 min时，芽孢达到稳定状态。经超高压诱导萌发（0.5min, 2 min和5 min）后分离的深休眠芽孢经AGFK处理的芽孢萌发速率低于未经超高压诱导萌发和AGFK处理，即经过处理并未实现提高超高压深休眠芽孢萌发速率的目的。
由图3看出，当萌发处理60 min时，芽孢达到稳定状态。经超高压诱导萌发（0.5min, 2 min和5 min）后分离的深休眠芽孢经十二胺处理的芽孢萌发速率均高于未经超高压诱导萌发和十二胺处理，而且，超高压诱导萌发时间越长，分离筛选出来的未萌发的芽孢即超高压深休眠芽孢处于休眠状态程度越深，而经过十二胺处理后，这部分深休眠芽孢萌发效果显著，即经过十二胺处理可以显著提高超高压深休眠芽孢萌发速率。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法，其特征在于，包括：
对样品进行超高压处理，收集未萌发的深休眠芽孢，得到深休眠芽孢液；
将所述深休眠芽孢液与十二胺进行共孵育。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超高压处理的压力为100~500 MPa，时间为0.2~8 min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述十二胺在所述深休眠芽孢液中的浓度为1~5 mM。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共孵育的时间至少为20 min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芽孢选自枯草芽孢杆菌芽孢、地衣芽孢杆菌芽孢或蜡样芽胞杆菌芽孢。
6.一种提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法，其特征在于，包括：
将样品于200 MPa压力下进行超高压处理5 min，收集未萌发的深休眠芽孢，得到深休眠芽孢液；
将所述深休眠芽孢液与十二胺进行共孵育60 min，其中十二胺在所述深休眠芽孢液中的浓度为2 mM。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述芽孢选自枯草芽孢杆菌芽孢、地衣芽孢杆菌芽孢或蜡样芽胞杆菌芽孢。
8.一种杀灭芽孢的方法，其特征在于，包括：
采用权利要求1~7任一项所述提高超高压深休眠芽孢萌发速率的方法对样品进行处理。
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