【摘要】

维生素K2是人体健康的重要维生素。通过在食品发酵中使用产生维生素K2的细菌（如乳酸乳球菌），可以增强人类饮食中的维生素K2。基于先前观察到充气培养条件改善了乳酸乳杆菌中的维生素K2含量，我们通过将该菌株在摇瓶中以顺序繁殖方式培养该菌株并每72h转移到新鲜培养基中，对乳酸乳杆菌MG1363进行了实验室进化。经过100代繁殖，我们选择了3种进化菌株，这些菌株在含氧条件下表现出更好的固定相存活率。与原始菌株MG1363相比，进化出的菌株显示出维生素K2含量增加50~110%，并且对过氧化氢诱导的氧化应激表现出较高的抵抗力。进化菌株的基因组测序揭示了基因ldh和gapB中的常见突变。蛋白质组学分析显示，在进化菌株的曝气条件下，甘油醛3-磷酸脱氢酶（GapA）、通用应激蛋白A2（UspA2）和甲酰胺嘧啶-DNA糖基化酶（MutM）的过量产生，在氧化还原反应中具有推定功能的蛋白质，通用应激反应和DNA损伤修复，所有这些都有助于增强抗氧化应激能力。进化菌株中维生素K2含量升高的机制仍有待阐明。三种进化菌株中的两种在培养基的生长和酸化方面与原始菌株MG1363相似。总之，这项研究展示了一种没有遗传操作的自然选择方法，以获得与食品应用高度相关的维生素K2过量生产者，并有助于了解乳酸乳杆菌的抗氧化应激抵能力。

【来源】PubMed