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文章背景簡(jiǎn)介

BACKGROUND INTRODUCTION

乳酸菌是耐氧菌，存在不完整的呼吸鏈。因此，乳酸菌具有雙重的代謝模式，可以在厭氧條件下進(jìn)行傳統(tǒng)的發(fā)酵代謝，在添加血紅素、甲萘醌且通氧的條件下會(huì)進(jìn)行有氧呼吸代謝。乳酸菌有氧呼吸代謝能夠顯著增加生物量、延長(zhǎng)存活率、降低氧脅迫和酸脅迫等優(yōu)勢(shì)，具有巨大的應(yīng)用潛力。但其背后的分子機(jī)制尚未完全闡清。

2019年，意大利阿維利諾國(guó)家研究委員會(huì)食品科學(xué)研究所（CNR－ISA）Rosa AnnaSiciliano等人在《International Journal of Food Microbiology》（IF＝3．76，工程技術(shù)二區(qū)）發(fā)表了題為“Impact of aerobicand respirative life－style on Lactobacillus casei N87 proteome”的文章，文章運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)闡明了干酪乳桿菌N87有氧呼吸的適應(yīng)性分子機(jī)制。

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所用到的主要方法

METHODS

1．極譜電極測(cè)溶氧技術(shù)

2．二維凝膠電泳技術(shù)

3．蛋白組學(xué)分析技術(shù)

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文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT

乳酸菌（LAB）可以作為發(fā)酵食品的發(fā)酵劑、食品輔料和益生菌劑。有氧呼吸培養(yǎng)可能有助于提升一些耐氧菌種的生理和工藝性能。本文使用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)研究了耐氧菌株干酪乳桿菌N87在有氧呼吸條件（補(bǔ)充血紅素和甲萘醌）的適應(yīng)性機(jī)制。結(jié)果顯示：有氧呼吸提升了干酪乳桿菌N87的生物量、氧化應(yīng)激的魯棒性（Robust）、對(duì)長(zhǎng)期饑餓和冷凍干燥脅迫的抵抗能力，然而，高濃度溶解氧（DO260％）對(duì)其生長(zhǎng)和細(xì)胞存活率均有不良影響。干酪乳桿菌N87有氧呼吸蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果也與其生理和代謝指標(biāo)一致，結(jié)果顯示：有氧條件會(huì)誘導(dǎo)參與碳水化合物代謝和應(yīng)激反應(yīng)途徑的多種蛋白質(zhì)高表達(dá)，而造成核酸形成和翻譯過程的蛋白質(zhì)表達(dá)量下調(diào)。與此相反，添加血紅素和甲萘醌誘導(dǎo)的有氧呼吸還會(huì)導(dǎo)致伴侶蛋白和其他應(yīng)激蛋白的數(shù)量減少。這些研究結(jié)果證實(shí)了呼吸可以減輕氧化應(yīng)激，調(diào)節(jié)中心碳代謝和能量代謝，進(jìn)而改善生長(zhǎng)和壓力耐受特性。本研究可能有助于開發(fā)更具有競(jìng)爭(zhēng)性的食品輔料和益生菌劑，從而能夠提高發(fā)酵食品質(zhì)量、促進(jìn)人類健康。

▼相關(guān)鏈接▼CRISPR－Cas9D10A核酸內(nèi)切酶輔助的干酪乳桿菌基因組編輯