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大豆蛋白抗菌多肽对黑曲霉的抑菌机制及应用

2020-12-08阅读(533)

大豆蛋白抗菌多肽对黑曲霉的抑菌机制及应用

论文摘要

作为大豆球蛋白中的碱性肽,大豆蛋白抗菌多肽(GAP)对细菌具有非常好的抑制作用,在牛奶和面条中具有显著的防腐效果,具备作为天然防腐剂的优点。本文主要概述了抗真菌肽的抑菌机制和GAP的特性,以GAP为抗真菌剂,以黑曲霉为目标菌株,研究GAP对其抑菌机制,以及GAP在海绵蛋糕中的应用。实验所得结果如下:(1)通过扫描电镜、透射电镜以及流式细胞仪来检测黑曲霉细胞形态对GAP的响应,结果表明经过3.00 mg/mL GAP处理后黑曲霉正常细胞数降低至11.81%,细胞复杂度增加,细胞发生皱缩扭曲,孢子出现粘结,菌丝出现缠绕,细胞壁和细胞膜出现分离和受损,细胞器开始变得不规则且出现退化现象,细胞质开始发生泄漏,导致了细胞壁、细胞膜和细胞器的功能障碍,诱导细胞失去生命活力而死亡。(2)为了探索黑曲霉细胞膜对GAP的响应,通过核酸和蛋白质泄漏实验结果表明,GAP能够导致细胞膜的渗透化使胞内物质泄漏。通过丙二醛积累的测定实验得出GAP处理后的细胞膜上丙二醛积累增加,且随着GAP浓度增加,其积累情况加剧,表明GAP能够破坏细胞膜的结构完整性,且随着处理浓度增加,膜完整性受损加剧。此外,利用荧光染料检测细胞膜的荧光强度,发现3.00 mg/mL GAP能够导致膜上荧光强度降低至45.36,抑制了黑曲霉膜的流动性,干扰了其功能完整性。(3)蛋白电泳和琼脂糖凝胶电泳结果表明,黑曲霉细胞内生物大分子对GAP响应后,导致了蛋白质条带的数量和含量都减少,DNA条带的浓度和宽度都减少,表明GAP的处理能够干扰细胞内核酸和蛋白质。此外,圆二色谱结果显示黑曲霉细胞内DNA对GAP的响应,使DNA螺旋结构疏松,碱基堆积效应减弱,最终改变了DNA的二级结构。(4)线粒体经过GAP处理后,通过荧光分光光度计观察到线粒体内部活性氧含量显著增加,当处理浓度达到3.00 mg/mL时,活性氧含量达到对照组的10倍,导致了线粒体因活性氧积累而受损。流式细胞仪观察到线粒体膜电位响应了GAP的处理而降低,破坏了线粒体膜的内外平衡。此外,线粒体中三种关键酶的活力通过分光光度计测定,结果表明3.00 mg/mL的GAP导致线粒体内ATP酶、琥珀酸脱氢酶以及苹果酸脱氢酶的活力与对照组相比分别降低了65.06%、58.58%和79.10%,表明GAP能够抑制线粒体酶活力,破坏三羧酸循环,使黑曲霉生长所需的能量得不到满足而死亡。(5)对比GAP的添加对海绵蛋糕感官特性、理化特性以及抗菌特性的变化,结果表明GAP添加量的增加,海绵蛋糕的感官特性和理化特性有一定程度的下降,但抗菌特性显著增加。结合感官特性和理化特性的实验结果,0.15%的GAP添加对海绵蛋糕的品质没有很大的负面影响又能达到良好的抑菌效果,因此0.15%GAP可作为海绵蛋糕中最适添加量。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 黑曲霉的概述
  •   1.2 抗菌肽的研究概述
  •     1.2.1 抗菌肽的分类
  •     1.2.2 抗真菌肽的抑菌机制
  •       1.2.2.1 细胞壁对抗真菌肽损伤作用的响应
  •       1.2.2.2 细胞膜对抗真菌肽损伤作用的响应
  •       1.2.2.3 生物大分子对抗真菌肽损伤作用的响应
  •       1.2.2.4 线粒体对抗真菌肽损伤作用的响应
  •   1.3 大豆蛋白抗菌多肽
  •     1.3.1 GAP的抗原性
  •     1.3.2 GAP的安全性和吸收性
  •     1.3.3 GAP的降胆固醇和血压特性
  •     1.3.4 GAP的溶解性
  •     1.3.5 GAP的热稳定性
  •     1.3.6 GAP的抗菌活性
  •   1.4 海绵蛋糕的概述
  •   1.5 本课题立题意义及主要内容
  • 第2章 黑曲霉细胞形态对大豆蛋白抗菌多肽的响应
  •   2.1 引言
  •   2.2 实验材料与仪器
  •     2.2.1 材料与试剂
  •     2.2.2 仪器与设备
  •   2.3 研究方法
  •     2.3.1 溶液及培养基的配制
  •     2.3.2 孢子悬浮液的制备
  •     2.3.3 GAP和聚赖氨酸对黑曲霉抗菌效果的测定
  •     2.3.4 流式细胞仪测定细胞总体形态
  •     2.3.5 扫描电镜观察细胞表观形态
  •     2.3.6 透射电镜观察细胞微观形态
  •   2.4 结果与讨论
  •     2.4.1 GAP和聚赖氨酸对黑曲霉抗菌效果的比较分析
  •     2.4.2 GAP对黑曲霉细胞总体形态的影响
  •     2.4.3 GAP对黑曲霉细胞表观形态的影响
  •     2.4.4 GAP对黑曲霉细胞微观形态的影响
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 黑曲霉细胞膜对大豆蛋白抗菌多肽的响应
  •   3.1 引言
  •   3.2 实验材料与仪器
  •     3.2.1 材料与试剂
  •     3.2.2 仪器与设备
  •   3.3 研究方法
  •     3.3.1 溶液及培养基的配制
  •     3.3.2 孢子悬浮液的制备
  •     3.3.3 黑曲霉细胞中核酸和蛋白质泄漏的测定
  •     3.3.4 黑曲霉细胞膜脂质过氧化程度的测定
  •     3.3.5 黑曲霉细胞膜流动性的测定
  •   3.4 结果与讨论
  •     3.4.1 GAP对黑曲霉细胞中核酸和蛋白质泄漏的影响
  •     3.4.2 GAP对黑曲霉细胞膜脂质过氧化的影响
  •     3.4.3 GAP对黑曲霉细胞膜流动性的影响
  •   3.5 本章小结
  • 第4章 黑曲霉生物大分子对大豆蛋白抗菌多肽的响应
  •   4.1 引言
  •   4.2 试验材料与仪器
  •     4.2.1 材料与试剂
  •     4.2.2 仪器与设备
  •   4.3 研究方法
  •     4.3.1 溶液及培养基的配制
  •     4.3.2 孢子悬浮液的制备
  •     4.3.3 黑曲霉细胞内DNA二级结构的圆二色谱分析
  •     4.3.4 黑曲霉细胞内DNA的琼脂糖电泳分析
  •     4.3.5 黑曲霉细胞内可溶性蛋白的SDS-PAGE分析
  •   4.4 结果与讨论
  •     4.4.1 GAP对黑曲霉细胞内DNA二级结构的影响
  •     4.4.2 GAP对黑曲霉细胞内DNA的影响
  •     4.4.3 GAP对黑曲霉细胞内可溶性蛋白的影响
  •   4.5 本章小结
  • 第5章 黑曲霉线粒体对大豆蛋白抗菌多肽的响应
  •   5.1 引言
  •   5.2 实验材料与仪器
  •     5.2.1 材料与试剂
  •     5.2.2 仪器与设备
  •   5.3 研究方法
  •     5.3.1 溶液及培养基的配制
  •     5.3.2 孢子悬浮液的制备
  •     5.3.3 黑曲霉细胞内活性氧积累的测定
  •     5.3.4 黑曲霉线粒体膜电位的检测
  •     5.3.5 黑曲霉线粒体的制备
  •     5.3.6 标准曲线的绘制以及线粒体蛋白质含量的测定
  •     5.3.7 黑曲霉线粒体ATP酶活力的测定
  •     5.3.8 黑曲霉线粒体苹果酸脱氢酶活力的测定
  •     5.3.9 黑曲霉线粒体琥珀酸脱氢酶活力的测定
  •   5.4 结果与讨论
  •     5.4.1 GAP对黑曲霉线粒体活性氧积累的影响
  •     5.4.2 GAP对黑曲霉线粒体膜电位的影响
  •     5.4.3 GAP对黑曲霉线粒体ATP酶活力的影响
  •     5.4.4 GAP对黑曲霉线粒体苹果酸脱氢酶活力的影响
  •     5.4.5 GAP对黑曲霉线粒体琥珀酸脱氢酶活力的影响
  •   5.5 本章小结
  • 第6章 大豆蛋白抗菌多肽在海绵蛋糕中的应用
  •   6.1 引言
  •   6.2 实验材料与仪器
  •     6.2.1 材料与试剂
  •     6.2.2 仪器与设备
  •   6.3 研究方法
  •     6.3.1 溶液及培养基的配制
  •     6.3.2 海绵蛋糕的制备
  •     6.3.3 海绵蛋糕感官特性的评价
  •     6.3.4 海绵蛋糕水分的测定
  •     6.3.5 海绵蛋糕比容的测定
  •     6.3.6 海绵蛋糕色泽的测定
  •     6.3.7 海绵蛋糕质构的测定
  •     6.3.8 海绵蛋糕菌落总数的测定
  •     6.3.9 海绵蛋糕霉菌总数的测定
  •   6.4 结果与讨论
  •     6.4.1 GAP对海绵蛋糕感官特性的影响
  •     6.4.2 GAP对海绵蛋糕水分含量的影响
  •     6.4.3 GAP对海绵蛋糕比容的影响
  •     6.4.4 GAP对海绵蛋糕色泽的影响
  •     6.4.5 GAP对海绵蛋糕质构的影响
  •     6.4.6 GAP对海绵蛋糕菌落总数的影响
  •     6.4.7 GAP对海绵蛋糕霉菌数的影响
  •   6.5 本章小结
  • 第7章 结论与展望
  •   7.1 结论
  •   7.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间主要科研成果

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 冯林慧

    导师: 李迎秋

    关键词: 大豆蛋白抗菌多肽,黑曲霉,抑菌机制,海绵蛋糕

    来源: 齐鲁工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,轻工业手工业

    单位: 齐鲁工业大学

    分类号: TS201.3

    总页数: 69

    文件大小: 3104K

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