在功能性食品的工业生产过程中,碳源胁迫是细菌面临的重要生存挑战。为了从代谢水平了解乳酸菌在胁迫环境下的生存机制,本实验以从酸马奶中筛选出的益生菌Lactobacillus caseiZhang为研究对象,应用MSE模式下的超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF)的非靶向代谢组学技术结合单因素分析和化学计量分析等统计学方法,比较Lactobacillus casei Zhang原代和营养胁迫环境下实验室进化1000代、2000代、3000代和4000代菌株的胞外代谢产物差异。对细胞外差异代谢物质进行筛选后,结果表明:与原代相比,1000代菌株细胞外物质L-Cysteine、Thymine、Quinoline、L-Asparagine、L-Homocysteine以及Asn-Asp、Tyr-Ser等短肽含量具有显著差异。0代与2000代之间的差异物质分别为Cytosine、Creatinine、L-Cysteine、Thymine、Aspartic acid、Glutamine等;其中Glutamine的含量显著降低。0代与3000代之间的差异物质分别为7H-Purine、L-Cysteine、L-Valine、Cytosine、Leu-Gly等;其中Leu-Gly的含量显著降低。0代与4000代之间的差异物质分别为Succinic acid、Thymine、L-Leucine、L-Ornithine、Nonanoic acid等;其中Nonanoic acid含量显著降低,其余物质含量显著升高。这项研究筛选了参与葡萄糖限制性反应的关键代谢物质,为全面揭示与Lactobacillus casei Zhang葡萄糖限制在代谢水平相关的调控机制提供了理论依据。
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