保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌共生机理的研究进展

乳酸菌在乳中的共生机制是非常复杂的网络体系。通过对蛋白质代谢、核苷酸碱基代谢、氧化性应激以及碳源物质代谢等方面的研究,对保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌共生机理的研究进展进行详细的阐述。旨在为发酵剂菌体的筛选及应用提供参考。     

植物乳杆菌素抑菌机理的研究

从植物乳杆菌B-28的代谢产物中分离纯化植物乳杆菌素,以蜡样芽胞杆菌为指示菌,通过测定指示菌细胞结构和细胞中APT、离子量的变化,分析探讨植物乳杆菌素的抑菌机理。研究结果表明:当植物乳杆菌素作用于蜡样芽胞杆菌时,胞内ATP呈现迅速下降趋势;并迅速释放出K+和Na+,而且植物乳杆菌素的质量分数与K+和Na+释放量基本呈现线性正相关。随着植物乳杆菌素添加量的增加,蜡样芽胞杆菌细胞裂解率在逐渐提高。而且电镜观察发现:植物乳杆菌素作用的蜡样芽胞杆菌的细胞壁边缘模糊,菌体细胞变形,部分细胞壁缺失,可看到胞内物质的损失。     

乳酸链球菌素对肉食杆菌和腐生葡萄球菌的抑菌机制研究

目的 研究乳酸链球菌素(Nisin)对肉食杆菌和腐生葡萄球菌的抑菌作用机制。方法 采用肉汤稀释法测定乳酸链球菌素对肉食杆菌和腐生葡萄球菌的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC),由细菌生长曲线、电导率、胞外核酸、胞外蛋白、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)活力,并采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)观察综合评价乳酸链球菌素对肉食杆菌和腐生葡萄球菌细胞结构的影响,通过测定细胞保护酶中的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活力来分析乳酸链球菌素对肉食杆菌和腐生葡萄球菌细胞酶活性影响。结果 乳酸链球菌素对肉食杆菌和腐生葡萄球菌的MIC分别为6.2500 mg/mL和10.000 mg/mL,菌体经MIC和2 MIC处理后,其正常生长受到抑制,其对肉食杆菌的抑菌作用明显强于腐生葡萄球菌被抑制的作用。SEM观察发现,经MIC乳酸链球菌素处理后的两种菌体细胞形态发生扭曲收缩、有褶皱,电导率、胞外核酸、胞外蛋白含量和AKP活力升高,而菌体的SOD与CAT活力均降低。结论 乳酸链球菌素能够改变肉食杆菌和腐生葡萄球菌细胞的形态、增加膜的通透性,造成了细胞内容物的泄露,降低菌体内细胞保护酶的作用,从而导致细菌的死亡,乳酸链球菌素对肉食杆菌的抑制作用强于对腐生葡萄球菌。     

乳酸链球菌素抑菌机理及在食品保鲜中的研究进展

乳酸链球菌素（Nisin）是由乳酸乳球菌乳酸亚种的某些菌株代谢过程中合成的一种天然生物防腐剂,具有良好的抑菌性,可以有效地抑制革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、单增李斯特菌、小球菌等）,尤其是细菌芽孢的生长。且因为摄入后可快速被人体中的蛋白酶消化分解为各种氨基酸不会对人体产生毒害作用,因此被广泛的用于食品保鲜领域。本文主要综述了乳酸链球菌素的抑菌机理及其近10年来在食品保鲜领域中的应用,其中着重讨论了在果蔬保鲜中的应用,最后分析了乳酸链球菌素未来的发展方向,以期为乳酸链球菌素在食品保鲜中的进一步研究和应用提供理论参考。     

1株乳酸链球菌素产生菌的筛选鉴定及其抑菌特性的研究

从白菜叶上分离得到21株对乳酸链球菌素(Nisin)有抗性的乳酸菌株,采用杯碟法从中筛选得到抑菌活性较强的菌株T0625,经鉴定该菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.Lactis)。经测定,发酵液经加热处理,在低pH条件下能够保持较好的抑菌活性,对革兰氏阳性细菌具有明显的抑制作用,但对革兰氏阴性细菌、酵母菌和霉菌不表现抑制作用。研究还证实,T0625的发酵产物的抑菌活性不受胃蛋白酶和胰蛋白酶的影响。经提取纯化,确定抑菌物质为乳酸链球菌素。     

干酪乳杆菌细菌素的分离纯化及抑菌特性分析

该文从干酪乳杆菌XbC-36发酵液中分离纯化细菌素(命名为BaC21)并分析抑菌特性,为开发为新型食品防腐剂奠定理论基础。硫酸铵盐析、Sephadex G-15柱层析和半制备高效液相色谱法纯化BaC21。三羟甲基氨基甘氨酸-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,Tricine-SDS-PAGE)法测定细菌素分子质量。菌株XbC-36在MRS培养基中发酵稳定期前期(18 h)细菌素达到最大产量1 695 AU/mL。BaC21分子质量4.4 kDa,与其他细菌素分子质量不同,推测为一种新型细菌素。BaC21在37～100℃加热30 min抑菌活性几乎无变化,120℃加热15 min抑菌活性下降,但没有完全丧失,表明具有较高热稳定性; BaC21在pH 2～8保持稳定;有机溶剂和表面活性剂对BaC21抗菌活性无影响,但SDS能提高其抗菌活性;经多种蛋白酶处理后,其抑菌活性完全失活,而脂肪酶和α-淀粉酶则无明显作用,表明BaC21具有蛋白质性质。BaC21具有广谱...     

保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌冻干工艺条件的研究

试验对保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的冻干工艺进行了研究,结果表明：两菌的最佳离心条件为：转速4000r／min,时间10min;最佳预冻温度和预冻时间为在一20℃预冻3h;冻干保护剂的最佳pH为6．5;保护剂与菌泥的最佳平衡时间为30min;保护剂与菌泥的最佳配比为4：1;最佳装液厚度为7mm;冻干菌粉的最佳含水量为2％-3％。     

保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌相互作用的研究

探讨了嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌之间的相互作用(拮抗和共生效果)，指出这两个菌种的许多菌株在代谢过程中会产生过氧化氢、细菌素等抑菌性物质，导致嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌间表现出非协同生长的现象。在此基础上，建立了评价发酵剂之间相互作用的新的指标体系，旨在方便优良酸奶发酵剂菌种的筛选工作。     

高原酸奶中乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素纯化鉴定研究

目的:对从高原酸奶中提取的乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素进行纯化及鉴定。方法:采用分离、凝胶层析、抑菌实验、高效液相色谱法来纯化乳酸链球菌素,用凝胶电泳来鉴定其纯度,确定其分子量。结果:生产的乳酸链球菌素具有抑菌性,将该抑菌成分与乳酸链球菌素标准品进行SDS-PAGE凝胶电泳,通过比较电泳图谱一致。结论:本实验得到的抑菌成分即为乳酸链球菌素,且纯度高,分子量大约为3300u。     

不同保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌S10复配对发酵乳特性的影响

嗜热链球菌S10分离自青海地区自然发酵酸牛乳,具有良好的弱后酸化能力和发酵特性。本研究将分离自不同国家传统发酵乳及酸马奶的4株保加利亚乳杆菌IMAU20450、IMAU95110、IMAU62091和IMAU62161,分别与嗜热链球菌S10进行复配组成发酵剂(A、B、C和D),以商业发酵剂(E)为对照,采用多频扩散波谱法研究发酵过程中的微流变学特性,并对贮藏稳定性和后酸化进行综合评价。结果表明:发酵过程中A组发酵乳的固液平衡值最低,而黏性因子、弹性因子高于B、C、D组发酵乳,表明A组发酵乳形成具有较高强度的乳凝胶结构。在4 ℃贮藏21 d期间,A组和C组硬度与对照组无差异,均显著大于其它试验组(P<0.05),各试验组发酵乳的黏度、持水与对照组无显著性差异(P>0.05)。25 ℃贮藏14 d后酸化评价表明,B组和D组发酵乳pH值和滴定酸度均分别小于和大于其它各组(P<0.05),而A组和C组的发酵乳与对照组无显著性差异,说明A组和C组发酵剂具有弱后酸特性。同时A、C组感官评价得分最高,发酵乳酸甜比恰当,组织均匀,质地细腻丝滑。综上,保加利亚乳杆菌IMAU20450、IMAU62091分别与嗜热链球菌S10复配时酸乳发酵和贮藏特性较好,具有进一步研究价值和较好应用前景,为乳酸菌发酵剂开发提供物质基础和数据参考。     

弱后酸化保加利亚乳杆菌KLDS1.1011的筛选及其全基因组注释研究

为了研究影响保加利亚乳杆菌后酸化的关键基因,为酸奶发酵剂的开发提供分子水平的理论基础。本实验以实验室现有的8株保加利亚乳杆菌作为出发菌株,通过对其生长性能以及对酸敏感性筛选出KLDS1.0207、KLDS1.0205、KLDS1.1001、KLDS1.1011产酸差异性明显的4株保加利亚乳杆菌,通过对4株保加利亚乳杆菌单菌株发酵乳的凝乳时间、滴定酸度、乳糖消耗进行检测,分析得到菌株KLDS1.1011后酸化能力最弱。通过Illumina HiSeq与Illumina MiSeq测序平台对菌株菌株KLDS1.1011进行基因组测序,得到KLDS1.1011基因组全长1887491 bp,平均G+C含量为39.83%,基因组中共预测出2098个CDS,其总长度为1622760 bp,编码区域总长度占全基因组比例85.97%,编码基因的平均长度为773 bp;利用同源聚类分析方式比较保加利亚乳杆菌KLDS1.1011和KLDS1.0207基因组,发现两者有1631个共有基因,KLDS1.1011有353个特有基因,KLDS1.0207有320个特有基因,进而通过对特有基因进行KEGG通路的注释以及后酸化相关通路的分析得到6个与后酸化相关的基因,1.1011_GM000805、1.1011_GM002068、1.1011_GM000803、1.1011_GM000804四个基因是关于生物膜的形成,菌株的物质转运、1.1011_GM000260基因属于丙酮酸代谢通路,是乳酸生成过程的重要通路、1.1011_GM000194基因是蛋白水解的关键酶基因。在基因水平上为菌株KLDS1.1011较弱的后酸化特性提供了重要的理论依据。     

基于蔗糖代谢途径分析保加利亚乳杆菌的后酸化性能

弱后酸化能力是乳酸菌作为发酵剂使用时的重要特性。为研究保加利亚乳杆菌蔗糖代谢途径对发酵乳后酸化起到的作用，该研究比较了五株保加利亚乳杆菌的后酸化性能，分析了保加利亚乳杆菌的生长情况、糖代谢和产酸能力，探究了蔗糖代谢产酸相关基因的差异表达及关键酶活性，并研究了外源添加蔗糖代谢关键酶前后保加利亚乳杆菌的生长情况。结果表明，Lb. 1后酸化能力最弱，在以蔗糖为碳源的培养基中生长缓慢，KLDS 1.0207后酸化能力最强。发酵24 h后，二者蔗糖转化率分别为5.85%和85.39%，乳酸含量分别为1.13 g/L和11.81 g/L。在含双糖（乳糖:蔗糖=1:1.5）的MRS培养基中生长时，KLDS 1.0207蔗糖代谢途径中基因sacA、pgi、gap、pgk、ldh表达量极显著高于Lb. 1（P<0.01），KLDS 1.0207蔗糖酶活性显著高于Lb. 1（P<0.05），达到1.31 U/mg。在Lb. 1的蔗糖培养基中补充蔗糖酶后，OD600 nm增至原来的5倍。因此，蔗糖酶活性对保加利亚乳杆菌代谢蔗糖至关重要，编码蔗糖酶的sacA基因表达下调显著减弱蔗糖酶活性，菌株后酸化能力明显下降。     

低能N+注入诱变选育弱后酸化保加利亚乳杆菌

为获得弱后酸化保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）,采用低能N+注入技术对保加利亚乳杆菌DL1进行诱变,经中间培养后用青霉素进行筛选。结果表明,在注入能量为25 keV、注入剂量为1.5×1015 ions/cm2的条件下进行诱变,并用2.0 mg/mL青霉素处理2 h后,通过筛选最终得到一株后酸化较弱的突变菌株DL1-3。与出发菌株DL1相比,突变菌株DL1-3在25 ℃条件下贮藏后,后酸化程度降低18.8%,且在42 ℃条件下发酵脱脂乳的产酸能力差异较小,并可稳定遗传。     

蛋清肽的制备及其对保加利亚乳杆菌促生长的作用

研究Alcalase碱性蛋白酶酶解蛋清制备蛋清肽和蛋清肽对保加利亚乳杆菌生长的影响。结果表明：通过Box-Behnken设计确定酶解的最佳工艺为：底物质量浓度4.5 g/100 mL、酶解pH 9.0、酶解温度64 ℃、加酶量（[E]/[S]）5.0%,此条件下,酶解3 h后水解度达21.89%。蛋清肽可显著促进保加利亚乳杆菌生长,当添加体积分数3.0%、酶解3 h的蛋清肽（分子质量主要集中在1 513 u）时,其促生长效果最好,此时,与未添加蛋清肽组相比,活菌数提高了1（lg（CFU/mL））。     

弱后酸化保加利亚乳杆菌突变株与亲本菌株H+-ATPase基因的相似性比较

为了确定德氏乳杆菌保加利亚亚种H+-ATPase的调控机制,以H+-ATPase缺陷的德氏乳杆菌保加利亚亚种突变菌株和亲本菌株KLDS1.9201作为研究对象.首先分别提取亲本和突变菌株的基因组DNA,随后利用PCR的方法扩增出H+-ATPase蛋白的全部编码基因并测序,最后利用DNAMAN软件比较亲本和突变菌株的H+-ATPase的相似性.结果表明亲本和突变菌株H+-ATPase编码基因的相似性为100％.H+-ATPase缺陷的德氏乳杆菌保加利亚亚种突变菌株KLDS1.9201-11和亲本菌株KLDS1.9201的H+-ATPase活力之间的差异并不是由于编码基因发生了突变,可能是转录水平的降低导致H+-ATPase酶蛋白的表达量降低,进而影响酶活力.为进一步研究德氏乳杆菌保加利亚亚种H+-ATPase的调控机制奠定了基础.     

保加利亚乳杆菌浓缩培养的研究

对培养保加利亚乳杆菌的基础培养基进行筛选,确定为MRS培养基。然后优化培养条件:发酵时间为12h,起始pH值为5.80,发酵温度为40℃。最佳培养基:MRS培养基 7.5%番茄汁 12%麦芽汁 0.009mol/LCaCl2 2%乳清。通过中和试验,保加利亚乳杆菌菌体浓度可达到9.55×109mL-1。     

保加利亚乳酸杆菌与整肠生菌进行原生质体融合的研究

利用有芽孢的整肠生菌株（Bacillus licheniformis）与无芽孢的保加利亚乳酸杆菌（Lactobacillus bulgaricus）作为亲本．进行原生质体融合，并对融合子的产乳酸、丁二醇能力以及酸奶发酵能力进行了研究。结果表明，在MM培养基内，融合子乳酸产量为10．104mg／L、丁二醇产量为46．13mg／L，乳酸和丁二醇产量高于两亲本菌株。在CM培养基内，融合子乳酸产量为12．85mg／L其产量高于两亲本；丁二醇产量为69．19mg／L其产量高于保加利亚酸杆菌。在细胞形态上，融合子也与亲本存在一定的差异。在酸奶发酵的过程中，乳酸产量和pH值与亲本保加利亚乳酸杆菌发酵的结果一致。经过10次传代培养后，其遗传稳定性保持在99％以上。     

德氏乳杆菌保加利亚亚种耐酸机制

德氏乳杆菌保加利亚亚种是最具经济价值的乳酸菌之一,其耐酸能力是影响其发酵性能和发挥益生功效的关键因素。本文就该菌的耐酸能力调节进行阐述。     

不同蔬菜对保加利亚乳杆菌生长的影响

为了说明发酵蔬菜制品中的浆水菜在发酵过程中发酵菌对原料蔬菜的选择性,以保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)为菌种,以48种常见蔬菜为原料,按照浆水菜制作工艺,实验研究了菌体在添加不同蔬菜中的生长的情况。结果表明,添加白萝卜、黄瓜、山药、番茄、胡萝卜、小白菜、小青菜、油麦菜、芹菜、冬瓜等蔬菜的,保加利亚乳杆菌生长的很好,菌体浓度均可达到108cfu/mL以上;添加土豆、菠菜、海带、黄豆芽、油菜、芥菜、苦菊、芥蓝、茴香、菜花、莴笋、茄子、南瓜、西葫芦、苜蓿等蔬菜的,保加利亚乳杆菌有生长,菌体浓度在107cfu/mL左右;添加平菇、空心菜、生菜、大葱、蒜苔、青椒、大白菜、西兰花、茼蒿、韭菜、香椿、地瓜、紫薯、莲藕、娃娃菜、荷兰豆、苦瓜、紫甘蓝、丝瓜、冬笋、豇豆、香菜、洋葱等蔬菜的保加利亚乳杆菌没有生长。