李國旻　謝英曼　董華煜　仇夢真　王然然　樊明濤　魏新元

摘要：脂環(huán)酸芽孢桿菌是當(dāng)前許多水果飲品中的致腐菌，其中酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌最為常見。許多被公認(rèn)安全的乳酸菌對脂環(huán)酸芽孢桿菌具有抑菌活性。為了研究乳酸菌抑制脂環(huán)酸芽孢桿菌的機理，該研究從分離自中國傳統(tǒng)泡菜的乳酸菌中，篩選出對酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌DSM 3922T具有較強抑菌活性的植物乳桿菌509，采用非靶向代謝組學(xué)分析了酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌DSM 3922T受植物乳桿菌509抑制時的代謝產(chǎn)物變化，受抑制后的酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌DSM 3922T中上調(diào)的代謝物有308個，下調(diào)的代謝物有666個，它們主要位于氨基酸代謝、核酸代謝、糖代謝、TCA循環(huán)、細(xì)胞壁合成和跨膜運輸?shù)韧分?，其中大部分氨基酸及其氨基酰類、核苷及其磷酸鹽類等物質(zhì)均受到下調(diào)。研究結(jié)果表明，酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌DSM 3922T中許多參與重要生物途徑的中間代謝物受到植物乳桿菌509的抑制，而這些代謝物的下調(diào)反過來又促使酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌自身凋亡，從而達(dá)到抑菌效果。

關(guān)鍵詞：酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌；植物乳桿菌；代謝產(chǎn)物；非靶向代謝組學(xué)

中圖分類號：TS201.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-9973（2023）06-0028-08

Abstract： Alicyclobacillus is the spoilage bacterium in many fruit drinks at present， in which， A. acidoterrestris is the most common. Many lactic acid bacteria that are generally regarded as safe have bacteriostatic activity against A. acidoterrestris. In this study， in order to study the bacteriostatic mechanism of lactic acid bacteria against Alicyclobacillus， Lactobacillus plantarum 509 with strong bacteriostatic activity against A. acidoterrestris DSM 3922T is screened from the lactic acid bacteria isolated from Chinese traditional pickles. Non-targeted metabolomics is used to analyze the changes of metabolites of A. acidoterrestris DSM 3922T when it is inhibited by Lactobacillus plantarum 509. There are 308 up-regulated metabolites and 666 down-regulated metabolites in the inhibited A. acidoterrestris DSM 3922T， which are mainly located in the pathways of amino acid metabolism， nucleic acid metabolism， sugar metabolism， TCA cycle， cell wall synthesis and transmembrane transport， most amino acids and their aminoacyls， nucleosides and their phosphates are down-regulated.The research results show that many intermediate metabolites involved in important biological pathways in A. acidoterrestris DSM 3922T are inhibited by L. plantarum 509， and the down-regulation of these metabolites in turn promotes the self-apoptosis of A. acidoterrestris， thus achieving the bacteriostatic effect.

Key words： Alicyclobacillus acidoterrestris; Lactobacillus plantarum; metabolites; non-targeted metabolomics

作者簡介：李國旻（1998－），男，碩士，研究方向：食品微生物及分子生物學(xué)。

*通信作者：魏新元（1971－），男，副教授，博士，研究方向：食品微生物及分子生物學(xué)。

脂環(huán)酸芽孢桿菌（Alicyclobacillus）是一類需氧、無致病性、產(chǎn)芽孢的革蘭氏陽性的嗜酸耐熱菌，可在pH 2.5～6.0、25～70 ℃的環(huán)境下生長[1]。脂環(huán)酸芽孢桿菌已從多種濃縮果汁，包括蘋果汁、櫻桃汁、葡萄柚、芒果、橙汁、梨汁、番茄汁和葡萄汁等中分離[2-3]。由于脂環(huán)酸芽孢桿菌不易在巴氏滅菌條件下徹底殺滅，導(dǎo)致幸存的細(xì)胞在果汁降溫后能重新生長繁殖，其代謝活動常常產(chǎn)生愈創(chuàng)木酚、鹵酚等有不愉快的煙熏味的物質(zhì)[4]，不被消費者接受，給果汁行業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失[5-6]。

目前對果汁的抑制或殺滅有物理法、化學(xué)法和天然產(chǎn)物殺菌法。物理殺滅法主要包括傳統(tǒng)熱法、超聲波處理、紫外處理、高壓處理[7]、歐姆加熱[8]、超臨界二氧化碳和超高壓等新型殺菌技術(shù)等。傳統(tǒng)熱法往往容易影響果汁的營養(yǎng)和風(fēng)味，而高壓處理、超聲波處理、紫外處理、歐姆加熱、超臨界二氧化碳和超高壓等新型殺菌技術(shù)往往要求高端的滅菌設(shè)備，從而限制了這些技術(shù)在果汁中的應(yīng)用?；瘜W(xué)殺滅技術(shù)主要包括中性電解水、苯甲酸及苯甲酸鹽、亞氯酸[9]、臭氧[10]等滅菌技術(shù)，但由于化學(xué)類防腐技術(shù)容易對人體造成傷害，逐漸不符合當(dāng)前食品安全的要求。所以，人們開展對生物殺滅技術(shù)的探索，如：乳酸鏈球菌素[11]（Nisin）、迷迭香提取物[12]、石榴提取物[13]等中的抑菌物質(zhì)，因其安全性、功能性和適口性等特點，成為新的抑菌物質(zhì)挖掘和應(yīng)用的熱點。乳酸菌則具備以上特點[14]。

乳酸菌是一群公認(rèn)安全的、可發(fā)酵部分碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸、革蘭氏陽性、不產(chǎn)芽孢的細(xì)菌。乳酸菌對食品中的腐敗菌、食源性致病菌及霉菌均具有抑殺作用，而且能阻止霉菌毒素的形成[15]。乳酸菌已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和飼料等行業(yè)中，陳全毅等[16]在冷鮮雞肉上涂抹乳酸菌發(fā)酵上清液，可顯著抑制單增李斯特菌的生長，使雞肉的保質(zhì)期至少延長3 d。馬國涵[17]在鮮切酸菜產(chǎn)品中添加乳酸菌劑顯著抑制芽孢桿菌的生長，使貨架期延長。胡昌輝[18]研究發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌S11發(fā)酵液可顯著抑制金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和大腸桿菌的生長。乳酸菌所展示的抑菌活性為控制脂環(huán)酸芽孢桿菌提供了一種有前景的新選擇。盡管當(dāng)前也有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌對脂環(huán)酸芽孢桿菌具有抑制作用[19]，但是對脂環(huán)酸芽孢桿菌被抑制的機制尚不清楚。

本研究擬以酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌（Alicyclobacillus acidoterrestris DSM 3922T）為研究對象，從實驗室保藏的乳酸菌中篩選出對脂環(huán)酸芽孢桿菌具有明顯抑制作用的菌株，通過非靶向代謝組學(xué)研究方法鑒定出響應(yīng)乳酸菌抑菌作用的酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的差異代謝物[20]，通過對差異代謝物進(jìn)行通路富集，找出其受乳酸菌抑制作用影響的相關(guān)代謝通路，對乳酸菌的抑菌機制進(jìn)行初步分析，以評估乳酸菌作為果汁工業(yè)中抑菌劑的可行性，為進(jìn)一步研究開發(fā)生物防腐、進(jìn)行菌種資源挖掘提供了思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌（Alicyclobacillus acidoterrestris DSM 3922T，以下簡寫為Aa DSM 3922，使用AAM培養(yǎng)）購于德國微生物菌種保藏中心。

乳酸菌菌株：Lactobacillus plantarum 204，323，509，510，512，517，541，546，702，704，812，821；Staphylococcus carnosus 103，104，106，301，305，309，316，320，322，837，846，848，849；Lactobacillus sakei subsp. sakei 101；Weissella confusa 105，114；Weissella cibaria 224，535，保藏于西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院食品微生物與生物技術(shù)實驗室，使用MRS培養(yǎng)基（液體和固體，用于培養(yǎng)）或改良MRS固體培養(yǎng)基（含0.75%碳酸鈣，用于活化后分離篩選）。

1.2 其他試劑

甲醇（色譜級）、乙腈（色譜級）、甲酸（色譜純）、葡萄糖、酵母浸粉、七水硫酸鎂、蛋白胨、牛肉膏、無水醋酸鈉、吐溫-80、磷酸氫二鉀、一水硫酸錳、檸檬酸氫二銨、二水氯化鈣、磷酸二氫鉀、四水硫酸錳、硫酸銨、氯化鈉、無水乙醇、鹽酸（均為分析純）：北京索萊寶科技有限公司。

1.3 儀器與設(shè)備

HH-M6恒溫水浴鍋 江蘇新春蘭科學(xué)儀器有限公司；QYC-200恒溫培養(yǎng)箱 上海圣科儀器設(shè)備有限公司；NRY-2102型搖床培養(yǎng)箱 上海南榮實驗室設(shè)備有限公司；LMQ.CE型立式滅菌鍋 山東新華醫(yī)療器械有限公司；Thermo Scientific UltiMate 3000超高效液相色譜儀 賽默飛世爾科技公司；HC-3018R高速冷凍離心機 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；PTX-FA110電子天平 福州華志科學(xué)儀器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 脂環(huán)酸芽孢桿菌Aa DSM 3922的活化與篩選

Aa DSM 3922的活化與菌落挑選：將凍存的Aa DSM 3922室溫下解凍后按2%接種于5 mL AAM液體培養(yǎng)基中，45 ℃、150 r/min下振蕩培養(yǎng)24 h，進(jìn)行革蘭氏染色初步驗證后，于AAM平板上進(jìn)行劃線分離，45 ℃培養(yǎng)24 h，選取較大單菌落保存。

1.4.2 乳酸菌菌株的活化

乳酸菌菌株的活化與菌落挑選：將冷凍保藏的各乳酸菌菌株于室溫下解凍后按2%接種于5 mL MRS液體培養(yǎng)基中，37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，然后用接種環(huán)取種劃線于改良MRS平板，37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～48 h，選取溶鈣圈明顯的較大菌落進(jìn)行保存。

1.4.3 對Aa DSM 3922具有抑菌活性的乳酸菌的分析與篩選

采用雙層平板法分析和篩選抑制Aa DSM 3922的乳酸菌菌株[21]。首先在培養(yǎng)皿底部倒置一層MRS瓊脂，凝固后，在平板上點種生長到對數(shù)期末期的不同乳酸菌培養(yǎng)液各1 μL，置于37 ℃下培養(yǎng)24 h。然后倒入50 ℃的AAM固體培養(yǎng)基20 mL（厚約0.3 cm），凝固后將對數(shù)末期的Aa DSM 3922菌液涂布在AAM培養(yǎng)基上。在37 ℃（Aa DSM 3922生長良好，數(shù)據(jù)在此未提供）下培養(yǎng)24 h，觀察各乳酸菌對Aa DSM 3922的抑菌圈大小，測量乳酸菌的抑菌圈直徑，從而進(jìn)行比較分析，選擇抑菌效果好的菌株進(jìn)行后續(xù)試驗。

1.4.4 Aa DSM 3922非靶向代謝組學(xué)分析樣品的制備

為了分析上述選定的乳酸菌抑制Aa DSM 3922的機理，本試驗采用非靶向代謝組學(xué)（GC-TOF-MS）對Aa DSM 3922受到該乳酸菌抑制后的代謝物變化進(jìn)行分析。

1.4.4.1 受抑制Aa DSM 3922及對照平板的制備

在平板中先倒一層MRS固體培養(yǎng)基，凝固后，處理組：在培養(yǎng)基上取培養(yǎng)至對數(shù)末期且抑菌效果良好的乳酸菌菌液，均勻地用接種環(huán)劃直線，待菌液被吸收后（對照組：不接種乳酸菌），37 ℃下培養(yǎng)24 h，在其上層倒入約20 mL（厚約0.3 cm）的AAM培養(yǎng)基，然后涂布培養(yǎng)至對數(shù)末期的Aa DSM 3922菌液100 μL于AAM培養(yǎng)基上。在37 ℃下繼續(xù)培養(yǎng)24 h，觀察抑菌帶范圍。

1.4.4.2 受抑制Aa DSM 3922及對照菌體的收集

按照合作方杭州聯(lián)川生物技術(shù)股份有限公司對代謝組學(xué)檢測樣品的要求進(jìn)行菌體處理，收集足量的菌體樣本。用無菌載玻片刮取抑菌帶范圍及抑菌帶邊沿的菌苔（對照組直接收集AAM培養(yǎng)基表面生長良好的Aa DSM 3922），用提前冰浴的無菌生理鹽水將菌苔沖洗至50 mL無菌離心管中，4 ℃、4 000 r/min離心10 min，倒掉上清液，無菌生理鹽水重懸，將其轉(zhuǎn)移至無菌的小離心管中，離心去上清，然后液氮速凍，充分冷卻后，放入-80 ℃冰箱中暫時保存。最后送至杭州聯(lián)川生物技術(shù)股份有限公司測定不同樣本中的代謝產(chǎn)物。

1.4.5 代謝組學(xué)分析

首先使用有機試劑沉淀蛋白法對Aa DSM 3922樣本進(jìn)行代謝物提取，并同時制備質(zhì)控（quality control，QC）樣本（取等量制備好的實驗樣本混合而成）。然后對所提取的樣本進(jìn)行上機排序（樣品采用隨機排序），在樣品前、中、后分別插入 QC 樣品以作實驗技術(shù)重復(fù)評估。樣品分別進(jìn)行質(zhì)譜正負(fù)離子掃描。

對質(zhì)譜下機原始數(shù)據(jù)利用ProteoWizard的MSConvert軟件轉(zhuǎn)換成可讀數(shù)據(jù)mzXML。利用 XCMS軟件進(jìn)行峰提取，并做峰提取質(zhì)控。對提取到的物質(zhì)利用CAMERA進(jìn)行加和離子注釋，然后利用MetaX軟件進(jìn)行一級鑒定[22]。分別使用質(zhì)譜一級信息進(jìn)行鑒定和質(zhì)譜二級信息與in-house標(biāo)準(zhǔn)品數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配。候選鑒定物質(zhì)分別利用HMDB、KEGG等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行代謝物注釋，解釋代謝物的物理化學(xué)性質(zhì)、生物功能。利用MetaX軟件對差異代謝物進(jìn)行定量、差異代謝物篩選[23]。

1.4.6 數(shù)據(jù)采集與分析

采用MassLynx、Progenesis QI 軟件對UPLC-Q TOFMS獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行峰提取、峰對齊、保留時間校正等處理。采集整理的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Simca 14.1軟件，進(jìn)行主成分分析（PCA）、偏最小二乘判別（PLS-DA）分析。使用MetaboAnalyst 5.0（http：//www.metaboanalyst.ca）進(jìn)行統(tǒng)計分析與通路分析。結(jié)合PLS-DA的VIP（變量投影重要性，variable importance in the projection）值≥1、兩組間差異倍數(shù)≥2和P值≤0.05相結(jié)合的方法找出兩組Aa DSM 3922樣品中顯著差異性代謝物[24]。

2 結(jié)果與分析

2.1 對Aa DSM 3922具有抑菌活性的乳酸菌的篩選

通過比較不同乳酸菌對Aa DSM 3922抑菌圈的大小（見表1），結(jié)果顯示，不同的乳酸菌菌株對Aa DSM 3922的抑制效果不同，即使同種的不同菌株也表現(xiàn)出差異。其中，L. plantarum 509的抑菌效果最好，抑菌圈直徑為3.10 cm，L. plantarum 512的抑菌效果次之，抑菌直徑為2.85 cm，其他菌株的抑菌圈更小，因此，選出抑菌作用最強的L. plantarum 509進(jìn)行后續(xù)研究。

2.2 Aa DSM 3922菌體樣品的質(zhì)控分析

將足量的待測樣本提供給杭州聯(lián)川生物技術(shù)股份有限公司后，經(jīng)公司進(jìn)一步處理，樣品上機并同時加入質(zhì)控樣本進(jìn)行監(jiān)測，以時間為橫坐標(biāo)、離子強度為縱坐標(biāo)繪制提取后的總離子流圖譜，通過與不同質(zhì)控樣本的基峰離子流圖（BPC圖）進(jìn)行重疊展示分析，從而判斷代謝物提取和檢測的重復(fù)性和儀器穩(wěn)定性（見圖1），其中，圖1中A和B分別表示質(zhì)控樣本總離子流圖在0～10 min的正離子流圖和負(fù)離子流圖。

由圖1可知，樣品總離子流圖中色譜峰保留時間和峰面積均能較好重疊，表明儀器穩(wěn)定性很好，且本次提供的待測實驗樣本質(zhì)量佳，可用于后期數(shù)據(jù)測定和分析[25]。

2.3 Aa DSM 3922不同處理的代謝產(chǎn)物的PLS-DA分析

未經(jīng)L.plantarum 509抑菌處理和經(jīng)過L.plantarum 509抑菌處理的Aa DSM 3922的代謝物測試數(shù)據(jù)通過PLS-DA（partial least squares discriminant analysis）法進(jìn)行分析[26]，見圖2。

處理組和對照組樣本均處于95%置信區(qū)間內(nèi)，且分別位于第一主成分的負(fù)半軸和正半軸聚集，說明經(jīng)L. plantarum 509處理后Aa DSM 3922細(xì)胞的代謝水平發(fā)生了變化。

為了進(jìn)一步驗證PLS-DA模型的穩(wěn)健性和預(yù)測能力，對PLS-DA模型進(jìn)行置換檢驗，結(jié)果見圖3。發(fā)現(xiàn)此模型的R2Y為0.759 7，接近于1，且Q2均在R2Y之下，說明此模型符合樣本數(shù)據(jù)的真實情況；Q2的回歸直線與縱軸的截距為－2.078 8＜0，說明此模型具有良好的穩(wěn)健性，未出現(xiàn)過度擬合情況，表明此模型具有很高的預(yù)測性和可靠性。

2.4 抑菌處理的Aa DSM 3922代謝物的HMDB Super class分類及主要差異代謝物聚類分析

通過非靶向代謝組學(xué)分析，對經(jīng)L. plantarum 509抑菌處理的Aa DSM 3922代謝物檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行HMDB（human metabolome database） Super class分類，鑒定到的代謝物主要可分為16類，其中檢測到的前三位代謝物為有機酸及其衍生物、有機雜環(huán)化合物、脂類和類脂分子。

相對于未經(jīng)抑菌處理的對照組，經(jīng)L. plantarum 509抑菌處理的Aa DSM 3922的差異代謝物中，共篩選出顯著變化的離子974種，正離子和負(fù)離子分別為663，311種，其中正離子中上調(diào)的有193種，下調(diào)的有470種；負(fù)離子中上調(diào)的有115種，下調(diào)的有196種。對主要的差異代謝物進(jìn)行聚類分析并以熱圖形式展示，見圖3。

圖3的熱圖中每一列代表一個樣本，每一行代表一種差異代謝物，每組樣本3個平行，顏色深淺表示強度不同，顏色由淺及深表示強度由低到高。聚類分析結(jié)果顯示，聚類強度差異較大的物質(zhì)有膽酸、香蘭素、L-（+）-乳酸、肉桂酸、3-苯乳酸等酸類物質(zhì)；1，3-二丙基黃嘌呤、6-二甲氨基嘌呤、黃嘌呤等嘌呤類物質(zhì)；亮氨酰脯氨酸、脯氨酸、天冬氨酰羥脯氨酸、γ-谷氨酰鳥氨酸等氨基酸類物質(zhì)。5′-甲基硫腺苷、脫氧肌苷、L-乙酰肉堿、鳥苷、2′-脫氧腺苷、3′-去磷酸輔酶a等核苷酸類物質(zhì)，說明這些代謝物在處理和對照之間差異很大。以上這些代謝物是菌體維持正常生長狀態(tài)必不可少的成分[27]，它們主要參與菌體的能量代謝、核酸代謝、氨基酸及相應(yīng)蛋白的物質(zhì)合成。這些差異代謝物主要參與的通路包括氨基酸和核苷酸糖的代謝、ABC（ATP binding cassette）轉(zhuǎn)運、氨基酸的生物合成、嘌呤代謝、氨基酰-tRNA生物合成、次級代謝產(chǎn)物合成、碳水化合物代謝（carbohydrate metabolism）、不同環(huán)境中的微生物代謝、肽聚糖生物合成、磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)、雙組分系統(tǒng)等。

2.5 L. plantarum 509對Aa DSM 3922氨基酸合成的影響

L. plantarum 509的抑制處理使Aa DSM 3922細(xì)胞中部分氨基酸及其相關(guān)物質(zhì)的含量發(fā)生了明顯改變，見表2。賴氨酸（lysine）、丙氨酸（alanine）、鳥氨酸（ornithine）、蘇氨酸（threonine）、脯氨酸（proline）、纈氨酸（valine）、甘氨酸（glycine）、絲氨酸（serine）、精氨酸（arginine）、谷氨酸（glutamate）及相關(guān)的?；被岬鹊暮烤陆?。氨基酸在菌體的生長代謝過程中起著重要作用。據(jù)報道[28]，鳥氨酸和天冬氨酸含量降低直接影響菌體的能量代謝和生長狀態(tài)，也影響其他含氮化合物的合成；丙氨酸、谷氨酸等在肽聚糖的合成中起重要作用，其含量降低影響細(xì)菌細(xì)胞壁的合成；脯氨酸是20多種氨基酸中唯一的環(huán)狀亞氨基酸，不僅能參與生物體的應(yīng)激反應(yīng)，而且可以參與蛋白質(zhì)的集聚，而蛋白質(zhì)的集聚會誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。氨基酸的變化還會影響酶類和蛋白的合成，進(jìn)而影響物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和跨膜運輸，從而影響菌體的正常生長，最終產(chǎn)生抑菌效果[29]。因此，Aa DSM 3922細(xì)胞中氨基酸水平降低與L. plantarum 509抑菌作用相關(guān)，并導(dǎo)致自身細(xì)胞的生長受到抑制。

2.6 L. plantarum 509對Aa DSM 3922核酸合成相關(guān)代謝物的影響

通過非靶向代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過L. plantarum 509抑菌處理的Aa DSM 3922細(xì)胞中許多與核酸代謝相關(guān)的核苷及核苷磷酸鹽類物質(zhì)的含量下降明顯，見表3。Aa DSM 3922經(jīng)L. plantarum 509作用后，核苷及核苷單磷酸鹽在受抑制的Aa DSM 3922細(xì)胞中的含量均下降，這可能是細(xì)胞受到抑制的結(jié)果，反過來，這類物質(zhì)的降低又會影響細(xì)胞的生長。曾經(jīng)報道3′-去磷酸酶的表達(dá)量減少會影響Aa DSM 3922核酸的形成，黃嘌呤代謝水平下降意味著Aa DSM 3922的拮抗能力下降[30]。因此，本試驗中檢測到黃嘌呤水平降低，也意味著其生長受到抑制。

脫氧腺苷和2′-脫氧腺苷-5′-單磷酸（dAMP）是參與4種脫氧核苷酸補救合成途徑的關(guān)鍵原料，經(jīng)過一系列酶作用生成脫氧核苷三磷酸（dNTP）-DNA合成和修復(fù)的底物。經(jīng)乳酸菌處理后，脫氧腺苷和 dAMP水平顯著下降（P≤0.01），推測乳酸菌可能阻斷脂環(huán)酸芽孢桿菌胞內(nèi)脫氧核苷酸的合成，進(jìn)而抑制DNA合成和修復(fù)，最終導(dǎo)致細(xì)胞損壞或死亡。在本研究中，經(jīng)抑菌處理的Aa DSM 3922細(xì)胞中所測得的5′-腺苷-磷酸（AMP）和鳥苷的含量下降，這與康世墨[31]測定受抑制細(xì)胞中AMP和鳥苷含量上升的結(jié)果相反。一般認(rèn)為，當(dāng)細(xì)胞受到脅迫時，會啟動應(yīng)急機制對細(xì)胞生長進(jìn)行補救，導(dǎo)致5′-腺苷-磷酸（AMP）和鳥苷在短期內(nèi)含量上升。出現(xiàn)不一致的原因可能與取樣時間有關(guān)，因為本試驗中要等到抑菌圈出現(xiàn)了才進(jìn)行取樣，這時細(xì)胞中的各物質(zhì)含量可能已經(jīng)趨于穩(wěn)定。以上結(jié)果表明，由于乳酸菌的抑制作用，導(dǎo)致Aa DSM 3922細(xì)胞中許多與核酸代謝相關(guān)的中間產(chǎn)物含量降低，這些產(chǎn)物含量的下降又反過來影響了酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌的生長。

3 結(jié)論

本研究中篩選得到對Aa DSM 3922具有良好抑制效果的L.plantarum 509，通過代謝組學(xué)分析結(jié)果顯示，受L.plantarum 509抑制處理的Aa DSM 3922細(xì)胞中許多重要的代謝產(chǎn)物包括氨基酸類、核苷類等物質(zhì)的含量都受到下調(diào)，這種下調(diào)反過來抑制了細(xì)胞中蛋白質(zhì)和核酸的代謝活動，從而導(dǎo)致細(xì)胞的生長受到影響，引起螺旋式的抑菌作用，產(chǎn)生一種“惡性循環(huán)”，導(dǎo)致Aa DSM 3922細(xì)胞凋亡。當(dāng)Aa DSM 3922受到L.plantarum 509抑制時，也檢測到許多含量上調(diào)的中間代謝物，如香蘭素、乳酸、肉桂酸，它們分別相當(dāng)于對照的29.1，8.9，5.7倍（數(shù)據(jù)未提供），這幾種物質(zhì)在植物乳桿菌中均能產(chǎn)生，因此這些代謝物含量升高可能來自乳酸菌代謝物的滲透作用。本研究結(jié)果表明，L.plantarum 509對Aa DSM 3922具有良好的抑菌活性，而植物乳桿菌又是被普遍認(rèn)為安全的益生菌，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)中，因此，可以將其作為發(fā)酵劑用于新型發(fā)酵型水果飲料的開發(fā)，一方面可以提高水果飲料的風(fēng)味和功能，另一方面可以抑制水果飲品中的脂環(huán)酸芽孢桿菌，達(dá)到防止水果飲料腐敗、延長其保質(zhì)期的作用。

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