一株具有益生特性的太空诱变植物乳杆菌ST20-71及其应用制造技术

本申请涉及一株具有益生特性的太空诱变株植物乳杆菌ST20‑71及其应用，该菌被命名为Lactobacillus plantarum ST20‑71，已于2018年3月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心保藏，保藏号为15456。本申请中的植物乳杆菌L.plantarum ST20‑71在胃肠液中较高的存活率，在人体内具有较强的存活能力。植物乳杆菌L.plantarum ST20‑71具有增强免疫抵抗作用、提高肠道菌群多样性、增加肠道菌群稳定性的益生特点。此外，L.plantarum ST20‑71可以发酵豆乳高产苯乳酸和4‑羟基苯乳酸。

A space induced Lactobacillus plantarum st20-71 with probiotic properties and its application

【技术实现步骤摘要】
一株具有益生特性的太空诱变植物乳杆菌ST20-71及其应用
本专利技术涉及微生物
，特别涉及一株经过太空诱变后进行优良菌株选育得到、具有一定益生特性的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)ST20-71及其作为功能性食品发酵剂和添加剂的应用。
技术介绍
乳酸菌(Lacticacidbacteria，LAB)是一群革兰氏阳性、能发酵糖类产乳酸的细菌总称，其在自然界中广泛存在。乳酸菌是人和动物肠道内重要的生理菌群，参与人体的营养消化吸收、脂类和药物代谢、能量转换与供应和免疫调节等，其在人体健康中扮演着重要的角色。乳酸菌具有改善人体肠道菌群、调节机体免疫力等功效。益生菌是指通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活性微生物。乳酸菌中的Lactobacillus是最重要的益生菌菌属。根据卫生部印发的《可用于品的菌种名单》(2010版)规定，可以在食品中使用的乳杆菌属主要包括Lactobacilluscasei、Lactobacillusplantarum、Lactobacillusacidophilus和Lactobacillusjohnsonii等。Lactobacillusplantarum的最适生长温度为30-35℃，厌氧或兼性厌氧，呈直杆状或弯杆状，为兼性异型发酵乳酸菌。人类对Lactobacillusplantarum的应用有着悠久的历史。相关研究发现，一些Lactobacillusplantarum能通过胃并可定植于肠道，具有免疫调节、维持肠道平衡、预防心血管疾病等益生作用。植物乳杆菌能够代谢产生苯乳酸和4-羟基苯乳酸，上述物质具有广谱抗菌作用。与此同时，Lactobacillusplantarum对肠道菌群的调节也具有显著作用。近年来，太空诱变技术越来越多的应用于细菌育种研究，可快速产生新的亚群，对微生物生长动力、抗生素敏感、代谢产物的变化以及病原菌的毒力研究具有重大意义。太空诱变主要利用太空环境高辐射、微重力、高真空、弱磁场等特点，以高空气球、返回式卫星、航天飞机等为实验平台，完成对特定物种基因的诱变，具有诱变效率高、周期短，变异方向不确定等特点。我国益生菌菌种资源相对缺乏，经过太空诱变、具有优良益生特性的益生菌更是少之又少。
技术实现思路
本专利技术提供一株植物乳杆菌的新菌株(Lactobacillusplantarum)ST20-71及其应用，其特征在于具有增强免疫抵抗作用、提高肠道菌群多样性、增加肠道菌群稳定性等益生特点。本专利技术提供一株植物乳杆菌的新菌株(Lactobacillusplantarum)ST20-71已于2018年3月16日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心保藏，保藏号为CGMCCNo.15456，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。本专利技术的另一目的是具有优异的胃肠液耐受性的新型乳杆菌菌株LactobacillusplantarumST20-71，具备作为益生菌的基本条件。本专利技术的另一目的是提供新型乳杆菌LactobacillusplantarumST20-71作为发酵剂或添加剂在酸奶或保健食品中的应用。本专利技术的另一目的是提供新型乳杆菌LactobacillusplantarumST20-71，具有高产苯乳酸以及4-羟基苯乳酸的特性。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：本专利技术所涉及的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)ST20-71、ST20-83等103株植物乳杆菌是由植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)GT20搭载神州十号飞船(太空飞行15天)和天宫二号飞船(太空飞行60天)中经过太空诱变后进行优良菌株的选育得到，其中植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)ST20-71具有增强免疫抵抗作用、提高肠道菌群多样性、增加肠道菌群稳定性的益生特点。本专利技术涉及的植物乳杆菌ST20-71是通过如下方法分离筛选得到的。a.菌株活化及单克隆挑取本专利技术所涉及的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)ST20-71、ST20-83等103株植物乳杆菌是由植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)GT20搭载神州十号飞船(太空飞行15天)和天宫二号飞船(太空飞行60天)中经过太空诱变后进行优良菌株的选育得。将天空突变返回菌种接入到MRS液体培养基，37℃培养24h，继代培养3代，恢复菌株活力。对菌液进行10倍比稀释，得到10-1～10-7稀释梯度。分别吸取200μL10-4、10-5、10-6、10-7梯度稀释液，均匀涂布于MRS固体培养基平皿内，37℃厌氧培养48-72h。挑取形态、大小、颜色不同的单克隆接种于液体培养基中，于37℃恒温厌氧培养箱培养24h。待菌株生长良好后，进行革兰氏染色、镜检。其中MRS培养基的组成是：大豆蛋白胨10g、牛肉膏5g、酵母粉4g、葡萄糖20g、Tween801ml、磷酸二氢钠2g、无水乙酸钠5g、柠檬酸三胺2g、硫酸锰0.02g、硫酸镁0.1g，蒸馏水1L，调节pH至6.2左右，琼脂15g，121℃、15min灭菌。b.分子生物学鉴定将冷冻保存的供试菌株接种于TPY增菌液体培养基中，30℃恒温培养24h，经TPY传代培养2～3代后，取2mL对数生长末期的菌体培养物置于无菌EP管内离心，经8000×g离心3min(4℃)后收集菌体，弃上清，采用乳酸菌专用CTAB冻融法提取菌株的基因组DNA。其中，TPY增菌培养液的组成是：乳糖10g、牛肉膏5g、酵母粉5g、酪蛋白胨10g、大豆蛋白胨5g、磷酸氢二钾2.5g、磷酸二氢钾2.5g、硫酸镁0.1g、吐温800.25g、L-半胱氨酸盐酸盐0.5g、15g琼脂、蒸馏水1L，121℃、15min灭菌。利用IllumineHiSeq2000测序平台对LactobacillusplantarumGT20原始菌株和ST20太空诱变复合体以及单克隆株等104株菌进行深度为500X的测序。104株菌与模式菌株相比共获得20,465个SNP位点，除重复区以外，基因组上每Kb平均约有6.8个SNP位点。用SNP序列构建系统进化树，发现太空诱变菌株ST20-71和ST20-83与其他102株有较大的差异，其系统发育树如图1所示。c.形态学特性本专利技术的植物乳杆菌L.plantarumST20-71具有如下形态学特征：细胞呈直杆状，有圆形末端，长3.0-8.0μm，宽0.9-1.2μm，呈单个、成对，或短链状出现(见图2)。d.菌落形态特性本专利技术的植物乳杆菌L.plantarumST20-71在MRS培养基上生长形成乳白色菌落，不透明，圆形，表面光滑，中央凸起，直径约为1.2-1.5mm(见图3)。e.植物乳杆菌上清液的制备方法把冻存管中的保藏液接种到5ml的MRS培养基中，震荡混匀，37℃恒温厌氧培养24h，连续活化两代，用活化第二代的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株太空诱变的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)ST20-71，该菌株于2018年3月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心保藏，保藏号为15456。/n

【技术特征摘要】
20190514 CN 20191039804701.一株太空诱变的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)ST20-71，该菌株于2018年3月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心保藏，保藏号为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明乐，许扬，
申请(专利权)人：世纪康美北京生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11