乳铁蛋白(Lactoferrin,Lf)作为典型的食源性抗菌蛋白,是一种铁结合糖蛋白,主要来源于牛、人、猪等哺乳动物的乳汁中。它不仅参与生物体内铁的转运,促骨细胞生长、分化,而且具有抗微生物、抗病毒、抗氧化、抗癌等功能。其中,最突出的功能是其广谱的抗菌活性。尤其是乳铁蛋白在胃蛋白酶水解作用下,释放乳铁蛋白肽(乳铁蛋白cin)具有更出色的生物活性。大量研究表明,乳铁蛋白对多种革兰氏阴性菌、革兰氏阳性细菌以及一些真菌表现出良好的抑制能力。人体服用很多抗菌蛋白无毒副作用,并且其在体内还可以被蛋白酶降解,双重安全的保证使得抗菌蛋白在食品工业中将有着广阔的应用前景。
大量研究报道均重点强调乳铁蛋白作为天然食品防腐剂“低毒高效”的优势,而对乳铁蛋白是否能够促进微生物生长繁殖的问题,鲜有报道。食源性抗菌蛋白的分子本质是蛋白质,可为微生物生长N源和C源两大营养要素。在微生物的生长繁殖过程中,可能促进微生物的生长。因此,本实验以乳铁蛋白为对象,研究其在抑菌试验中,不同浓度作用下,对大肠杆菌生长抑制或促进的情况。通过改变大肠杆菌的初始密度,观察乳铁蛋白抑菌效果的变化,并对比不同来源乳铁蛋白的作用效果,增加实验的可信度。
1材料与方法
1.1材料
乳铁蛋白(分别选用以下三个公司的样品:荷兰的DMV、澳大利亚的Tatua Corporate Profile、新西兰的Westland Milk Products);大肠杆菌:由东北农业大学食品学院微生物实验室提供;UV-2401PC紫外可见分光光度计:日本岛津公司;葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏:北京奥博星生物技术有限责任公司;DELTA 320型pH计、电子天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;试剂配制与培养基配制使用双蒸水。
1.2方法
1.2.1蛋白质含量的测定
总蛋白质的测定采用凯氏定氮法(GB/T 5009.5-2003),配制盐酸标准滴定溶液参考GB/T 5009-1-2003,配制溴甲酚绿-甲基红混合指示剂参考GB/T 5009-1-2003。计算方法如下:
样品蛋白含量=样品中总蛋白含量/样品总质量*100%
实验中所用的乳铁蛋白样品,均换算为纯蛋白质后配制溶液。
1.2.2大肠杆菌浊度标准曲线的制作
将对数期的大肠杆菌接种于葡萄糖蛋白胨(PYG)培养基中,接种量为2%,37℃摇床培养,摇床转速120 r/min,选择不同培养时间,用分光光度计(OD625)分别测定培养物的浊度,同时取该浊度的菌液,进行平板菌落计数(GB4789.2-94),得到吸光值-菌密度的标准曲线。
1.2.3不同浓度的乳铁蛋白对大肠杆菌的抑制作用测定
抑菌性的测定采用微量稀释法,参考美国临床标准委员会推荐的抗菌性的测定方法(NCCLS)。选用葡萄糖蛋白胨培养基,接种的大肠杆菌在37℃下培养至对数生长期。具体方法如下,先将乳铁蛋白配置成100 mg/mL的溶液,用孔径为0.22μm的醋酸纤维膜过滤除菌,再用无菌水将其调整成不同浓度,使得PYG培养基中加入等体积的乳铁蛋白溶液后,得到乳铁蛋白终浓度分别为0、2、4、6、8、10 mg/mL的PYG培养基。然后将培养17 h的新鲜大肠杆菌接种于培养基中接种比例为2%,混匀,分装于无菌试管中,每支试管3 mL,置于37℃下培养,摇床转速120 r/min,测定625 nm处的OD值。
三组样品均采用上述方法测定抑菌性,每组样品每个浓度设3个平行,重复3次。为保证大肠杆菌菌落总数测定值的稳定和浊度测定的可信度,所有涉及培养基的实验操作均置于冰桶内,单次测定操作时间不超过15 min。
1.2.4大肠杆菌污染程度对乳铁蛋白抑菌性影响的测定
使用6 mg/mL的样品1的乳铁蛋白添加到PYG培养基中,接种对数期大肠杆菌菌液,接种量分别为2%、3%、4%、5%,使菌密度分别达到1.01×107、1.51×107、2.01×107、2.52×107cfu/mL,分装于无菌试管中,测定不同时间的浊度,方法同2.3中所述。
1.2.5数据统计
本研究中所有实验结果的数据均以平均值±标准偏差表示。采用SPSS16.0软件中的单因素方差分析(One-way AVONA)和Duncan′s多重比较法进行数据统计分析,P<0.05为差异显著。