乳酸菌蛋白質(zhì)組學(xué)研究與在食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)中的應(yīng)用

劉文浩

在蛋白質(zhì)組學(xué)一個(gè)基因組所表達(dá)的全套蛋白質(zhì)即是一個(gè)蛋白質(zhì)組。而研究細(xì)胞里面所有蛋白質(zhì)的活動(dòng)及表達(dá)的學(xué)科就是蛋白質(zhì)組學(xué)。

它研究的范疇是，大規(guī)模的研究蛋白質(zhì)的一些特征，比如蛋白質(zhì)的表達(dá)水平、轉(zhuǎn)譯后的修改、蛋白之間的相互作用等，從而得到在蛋白質(zhì)度量上得到關(guān)于疾病的產(chǎn)生、細(xì)胞新陳代謝等發(fā)生過(guò)程的整體認(rèn)識(shí)。

乳酸菌屬于革蘭氏陽(yáng)性桿菌或球菌可以產(chǎn)生乳酸、現(xiàn)如今乳酸菌可以應(yīng)用于乳制品、蔬菜及肉類制品的生產(chǎn)中，而且在工業(yè)及醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中也發(fā)揮著重要的作用。

研究數(shù)據(jù)表明，來(lái)自外界的不同環(huán)境會(huì)誘使乳酸菌產(chǎn)生不同的應(yīng)激反應(yīng)，比方說(shuō)在生產(chǎn)及保存的時(shí)候存在的酸脅迫、滲透壓脅迫和冷脅迫等，會(huì)誘使各種不同類型及數(shù)量的蛋白質(zhì)表達(dá)產(chǎn)生變化。

而通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)研究乳酸菌在不同誘因的條件下蛋白質(zhì)表達(dá)的連續(xù)性變化，可以弄清楚乳酸菌應(yīng)激反應(yīng)調(diào)節(jié)的運(yùn)作機(jī)制，從而對(duì)選種培育和改造菌種提供幫助，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

乳酸菌蛋白質(zhì)組學(xué)研究現(xiàn)狀

乳酸菌（LAB），其產(chǎn)生乳酸作為其發(fā)酵代謝的主要終產(chǎn)物。它們?cè)谑澄锖惋暳咸砑雍捅４嬷衅鹬匾饔茫瑹o(wú)論是作為天然微生物群還是作為受控條件下添加的起始種植物。除了它們的技術(shù)作用外，乳酸菌可以通過(guò)抑制油脂和致病菌的生長(zhǎng)來(lái)延長(zhǎng)食物的壽命，乳酸菌及其食品被認(rèn)為具有多種重要的營(yíng)養(yǎng)和治療效果，并且在人體中具有許多健康促進(jìn)作用或益生菌作用。乳酸菌會(huì)對(duì)食品和食品相關(guān)行業(yè)的有益貢獻(xiàn)是相當(dāng)大的。

由于乳酸菌具有很大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，所以人們對(duì)乳酸菌的興趣日益增加，使得他們的合理使用受到關(guān)注。與基因組研究相比，蛋白質(zhì)表達(dá)水平的研究提供了詳細(xì)的信息，如蛋白質(zhì)豐度和翻譯后修飾的信息。蛋白質(zhì)組學(xué)被定義為在特定條件下在給定時(shí)間在細(xì)胞或任何生物樣品中表達(dá)的先前蛋白質(zhì)補(bǔ)體的分析。乳酸菌蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)是研究細(xì)菌對(duì)各種環(huán)境脅迫條件的生理反應(yīng)的強(qiáng)大工具。更好地了解應(yīng)力抵抗的機(jī)制及適應(yīng)性反應(yīng)和交叉保護(hù)的基礎(chǔ)的了解，并使其開(kāi)發(fā)合理化，以便為工業(yè)過(guò)程制備乳酸菌?，F(xiàn)如今，

乳酸菌蛋白質(zhì)組的獲取主要通過(guò)二維電泳（2-DE）分析技術(shù)，通過(guò)等電聚焦電泳（第一維電泳）和SDS-PAGE 電泳（第二維電泳） 將乳酸菌中幾百種不同的蛋白質(zhì)在凝膠上分離出來(lái)，進(jìn)過(guò)一定的技術(shù)，組成二維電泳（2-DE）的圖譜。接著對(duì)比二維電泳圖譜尋找不同的差異蛋白，找到后進(jìn)行鑒定，明確了解影響微生物活動(dòng)的蛋白質(zhì)，進(jìn)而知道微生物基因組功能機(jī)制，故而蛋白質(zhì)組學(xué)對(duì)基因組學(xué)起到一種互相補(bǔ)充的作用，對(duì)研究觀察不用的條件下微生物基因組表達(dá)的蛋白質(zhì)的功能表現(xiàn)起到了很良好的作用。

乳酸菌蛋白質(zhì)組學(xué)在食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)中的應(yīng)用

在過(guò)去的幾十年中，蛋白質(zhì)組學(xué)方法的持續(xù)快速演變?yōu)槭澄镅苌鞍踪|(zhì)的表征提供了有效的平臺(tái)。食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)中營(yíng)養(yǎng)一般是指膳食營(yíng)養(yǎng)，對(duì)其的攝取過(guò)少或者不均衡都會(huì)危害一個(gè)人的健康，并且某些食物中的某些抗?fàn)I養(yǎng)因子、過(guò)敏因子（如轉(zhuǎn)基因食品過(guò)敏原）和有毒物質(zhì)也是不利健康。

食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)是觀察食品中的營(yíng)養(yǎng)因子在人體內(nèi)通過(guò)攝取而后消化、吸收，并轉(zhuǎn)運(yùn)，最后代謝和排泄規(guī)律及對(duì)其過(guò)程進(jìn)行控制，達(dá)到改善目的的科學(xué)。

因此，目前中國(guó)對(duì)于食物的膳食營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題非常的關(guān)注，技術(shù)及市場(chǎng)的前景廣闊。所以蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的普遍應(yīng)用使得營(yíng)養(yǎng)學(xué)得到了良好的發(fā)展，比如食物的蛋白質(zhì)的組成及其生物活性成分的觀察和食品安全的監(jiān)督，食物體液蛋白質(zhì)的特征和相關(guān)信息的鑒定，還有蛋白質(zhì)在營(yíng)養(yǎng)素的吸收代謝之中的調(diào)節(jié)作用，還有在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在成長(zhǎng)、生育、抗病及維持身體平衡之中蛋白質(zhì)所起的作用，和相關(guān)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的單位需要的研究等等。

食品營(yíng)養(yǎng)中乳酸菌蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用，主要是對(duì)食物中蛋白質(zhì)的組成及其生物活性成分的分析、安全檢測(cè)、膳食營(yíng)養(yǎng)素對(duì)人體新陳代謝的影響等方面。

目前，乳酸菌菌株的蛋白質(zhì)組學(xué)研究主要集中在菌株的定位和特別是各種環(huán)境條件或脅迫誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)合成測(cè)定中。這些方法相互補(bǔ)充，為食品工業(yè)，人體健康和與細(xì)菌病原體的斗爭(zhēng)中使用細(xì)菌提供新的見(jiàn)解。

通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行的對(duì)不同環(huán)境中誘使乳酸菌進(jìn)行差異化表達(dá)蛋白質(zhì)的研究，顯示了乳酸菌反應(yīng)不同環(huán)境下的應(yīng)激特點(diǎn)，及不同蛋白質(zhì)對(duì)于相關(guān)代謝方式的調(diào)控，提升了在脅迫環(huán)境時(shí)的生存力也保存了它的生物活性。

乳酸菌的后基因組學(xué)系統(tǒng)研究中乳酸菌蛋白質(zhì)組研究是其核心部分，現(xiàn)如今獲得了良好的成績(jī)?？紤]到乳酸菌的工業(yè)重要性，蛋白質(zhì)組學(xué)方法以及基因組研究的使用預(yù)計(jì)將在不久的將來(lái)增加，特別是在將用作起始培養(yǎng)物或益生菌的菌株的研究中。將為我們提供更充實(shí)的數(shù)據(jù)和廣闊的應(yīng)用前景。