纳豆芽孢杆菌固态发酵小米糠产抗氧化肽工艺优化

为提高小米糠蛋白资源的利用率,为小米糠的深加工提供参考,采用纳豆芽孢杆菌对小米糠进行固态发酵以获得小米糠抗氧化肽。在单因素试验的基础上以小米糠发酵后水提液的总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)为指标,使用Plackett-Burman试验对发酵条件进行筛选,然后使用响应面法对发酵条件进行优化,并测定优化后小米糠水提液的多肽含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力。结果显示最适发酵条件为:小米糠平均粒径0.22 mm(60~80目)、菌液接种量0.4 mL(约108 CFU/mL)、初始pH 6.7、发酵时间26 h、发酵温度35℃。此条件下小米糠固态发酵后提取液的T-AOC实际值为(344.51±8.02)U/g小米糠,多肽提取量为(68.37±0.92)mg/g小米糠,清除DPPH自由基IC50为0.12 mg/mL。该研究表明,小米糠固态发酵条件经过优化后能够获得具有较高抗氧化能力的生物活性肽。     

5种乳酸菌及其灭活态体外抗氧化能力的比较研究

以总抗氧化活性(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力、羟自由基清除率(OH~-·)、超氧阴离子清除率(O~-_2·)、还原活性为测定指标,对5株乳酸菌灭活前后发酵上清液、完整细胞悬液、胞内提取物的抗氧化能力进行比较研究,并筛出抗氧化能力相对较强的3株乳酸菌进行复配。结果表明:5种乳酸菌灭活前后的发酵上清液、完整细胞悬液、胞内提取物具有不同的抗氧化能力,其中嗜酸乳杆菌灭活前和灭活后的发酵上清液的总抗氧化活性最好,分别为45.9、35.0 U/mL。菊糖芽孢乳杆菌未灭活的发酵上清液的超氧阴离子自由基清除率较强为21.03%。嗜热链球菌的灭活胞内提取物的总超氧化物歧化酶活力最强为456.7 U/mL,其未灭活的胞内提取物的羟自由基清除率最强为79.26%。唾液乳杆菌的灭活发酵上清液的还原活性最强。复配结果表明,灭活完整细胞悬液的超氧阴离子清除率(O~-_2·)较单一菌株强;菊糖芽孢乳杆菌和嗜酸乳杆菌复配后灭活完整细胞悬液的羟自由基清除率(OH~-·)最强,为82.40%;而菌株复配后的总抗氧化活性(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力与单菌差异不显著。不同乳酸菌菌株的抗氧化能力存在差异,且其发挥抗氧化作用的活性物质存在的部位也因菌株不同而具有较大的差异性。     

纳豆芽孢杆菌发酵米糠上清液的抗氧化功能研究

设计单因素和正交试验,以羟自由基清除率为衡量指标,筛选出纳豆菌发酵米糠的最佳条件:5%的米糠,1%的酵母粉,初始pH7.0,接种量4%,装瓶量25ml,温度为27℃,140r/min培养48h.在此条件下纳豆菌发酵米糠的羟自由基清除活性最高.体外方法测定米糠发酵上清液和米糠水提液清除·OH和O2-·及抑制猪油氧化的能力.结果显示两者均具有抗氧化活性,但前者具有更大的活性,其中米糠发酵上清液对·OH和O2-·清除率IC50分别为3.55mg/ml和23.5mg/ml,比米糠水提液分别增加0.3、10倍;在抑制猪油氧化实验中,发酵米糠上清液的活力略强于米糠水提液,效果于VE相近.实验证明纳豆菌发酵米糠能产生更强的抗氧化活力,在保健食品方面有开发潜力.     

抗氧化活性乳酸菌的筛选

以获得高抗氧化活性乳酸菌菌株为目的,从泡菜汁、鹅肠、鸡嗉囊等材料中分离获得20株乳酸菌。以对DPPH自由基和O2－ ·的清除率为初筛指标,总抗氧化(T-AOC)能力和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力为复筛指标,筛选得到两株具有较高抗氧化活性的菌株L8和L17。利用糖发酵实验、生理生化实验和16S rDNA序列比对的方法对其进行鉴定,发现它们均为干酪乳杆菌。     

米曲霉发酵米糠制取米糠多肽及其抗氧化活性研究

利用米曲霉对米糠进行发酵,研究了接种量、培养时间、培养温度和pH对发酵过程中蛋白酶活力和米糠多肽含量的影响,并利用响应面法对发酵条件进行了优化;分析了米糠多肽的分子量分布和抗氧化活性。结果表明,米曲霉发酵米糠的最佳条件为:接种量为14.6%,培养时间为48.6h,培养温度为29.5℃,pH为5.5,多肽含量达到128.4mg/g。发酵米糠多肽的分子量主要集中在500~800u之间,大约占75.6%,并且具有较强的抗氧化活性,对羟基自由基和DPPH自由基清除率最高分别达到86.2%和69.8%。     

豆豉中抗氧化芽孢杆菌的多样性分析和鉴定

从豆豉中分离筛选具有抗氧化能力的芽孢杆菌菌株,以豆粕为原料,以抗氧化性测试为筛选体系,筛选优良菌株并鉴定,了解菌株的抗氧化特性并为功能性成分的开发提供菌株资源。对菌株发酵豆粕上清液,使用DPPH·清除率作为初筛方法获得12株菌株,其清除率在86.2%~96.6%,使用·OH清除率等6种抗氧化评价方法进行复筛并测定多肽浓度,结果显示各抗氧化性测试方法间相关性不明显,仅有总抗氧化力与·OH清除率显著正相关,与·O2-清除率极显著正相关。多肽浓度与各抗氧化性测试方法间无显著正相关,与脂质过氧化抑制率呈极显著负相关,提示12株菌株产生的抗氧化成分在类型和机理可能存在较高的多样性。将菌株发酵上清液密封后在50℃保存14 d,抗氧化力均呈下降趋势,HFBL261菌株抗氧化力残留最高,对其表型形状和16S r DNA序列进行测定,鉴定为Bacillus subtilis。     

干酪乳杆菌发酵芡实上清液的活性成分及抗氧化活性分析

以芡实为原料,研究干酪乳杆菌发酵过程中上清液中活性成分及抗氧化活性的变化。通过干酪乳杆菌发酵芡实,对其发酵过程中上清液的pH、可滴定酸、多肽产率、多肽分子量分布、游离氨基酸组成、总酚、总黄酮及抗氧化活性的变化进行了研究,并分析各组分与抗氧化活性的相关性。结果表明,在发酵过程中pH呈降低趋势,而可滴定酸含量逐渐升高,在发酵48 h后分别达到3.97±0.02和2.53±0.04 mL/g;多肽产率呈上升趋势,在发酵结束时达到19.09%±0.42%,其中500～180和<180 Da的低分子量多肽比例显著增加（P<0.05）;游离氨基酸总量在发酵过程中增加了5.62倍;总酚和总黄酮的含量持续显著增加（P<0.05）,在发酵结束时分别达到18.00±0.20和10.99±0.14 μg/g;发酵芡实上清液的DPPH自由基清除能力、羟基自由基清除能力和亚铁离子螯合能力在发酵结束时均显著提高（P<0.05）,可滴定酸、多肽产率、总游离氨基酸含量、总黄酮和总酚含量与抗氧化活性具有极显著（P<0.01）正相关关系。综上,干酪乳杆菌发酵可以促进芡实抗氧化活性物质的释放,提高其发酵上清液的抗氧化活性,可以为芡实产品的开发提供参考。     

自然发酵东北酸菜中抗氧化乳酸菌的筛选及其益生性研究

目的 从自然发酵酸菜样品中筛选具有抗氧化活性的乳酸菌为蔬菜发酵提供优良菌种。方法 将筛选获得的71株乳酸菌经平板划线纯化培养, 去除生长性差和遗传性能不稳定的菌株, 筛选出23株乳酸菌进行抗氧化性能初筛, 经初筛得到6株具有较好抗氧化潜力的乳酸菌。基于还原能力和自由基清除能力复筛并将具有最强抗氧化能力的菌株与常用的天然抗氧化剂, 即抗坏血酸做对比, 同时进行益生性研究, 最后利用16S rRNA基因的序列对其进行鉴定。结果 初筛得到的6株乳酸菌均具有较好的抗氧化能力, 且大部分菌株的菌体悬液抗氧化能力大于无细胞提取物。经益生性分析, 所筛选6株乳酸菌理论上可通过胃肠环境定植于肠道并都属于高疏水性菌株。具有较高抗氧化活性的乳酸菌为SC3, 其还原能力相当于270.58 μmol/L L-半胱氨酸, 其菌体悬液清除羟基自由基的能力(45.28%)显著高于0.1 mg/mL抗坏血酸(P<0.05), 清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的能力(43.66%)与0.1 mg/mL抗坏血酸相近, 其发挥抗氧化作用的关键为菌体悬液。结论 SC3经鉴定为植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum), 具有良好的抗氧化性。本研究结果可为具有抗氧化功能的乳酸菌筛选提供参考。     

黑曲霉发酵脱脂麦胚过程中抗氧化活性变化研究

以脱脂麦胚为原料,研究了黑曲霉（Aspergillus niger）发酵脱脂麦胚过程中发酵液抗氧化活性、蛋白酶活力和蛋白质含量的变化。结果表明,随着发酵时间在0～120 h范围内延长,发酵液对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、羟基（OH）和超氧阴离子（O2-）自由基的清除能力及其总还原力均呈现先增加后缓慢降低的趋势,在发酵84 h达到最大值,分别为75.68%、80.40%、40.7%、0.476 7（A700 nm值）;发酵液蛋白酶活力在72 h时达到最大值为269.35 U/mL,之后逐渐平稳,在发酵第108小时,发酵液中蛋白质含量达到最大值为21.92 mg/mL。该研究为发酵法制备麦胚抗氧化产品提供了一定的参考依据,有助于提升麦胚的附加值。     

黄鳝鱼骨多肽制备及其抗氧化活性

以黄鳝鱼骨为原料,选用不同蛋白酶对其进行酶解,以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除率为指标,得到了具有较高抗氧化活性的黄鳝鱼骨多肽。通过单因素试验和响应面分析优化得到酶解黄鳝鱼骨制备多肽的最佳工艺条件为：选用木瓜蛋白酶,底物质量浓度40 mg/mL、酶添加量8 000 U/g、酶解温度59.2 ℃、pH 5.8、酶解时间4.1 h,在此条件下得到的黄鳝鱼骨多肽DPPH自由基清除率为90.85%。通过不同的体外抗氧化指标对黄鳝鱼骨多肽的抗氧化活性进行测定,结果发现黄鳝鱼骨多肽具有良好的抗氧化活性,随着多肽质量浓度的升高,其抗氧化活性不断增强,表现出良好的量效关系。     

八公山腐乳酿制过程中毛霉和根霉的前期发酵比较研究

八公山腐乳前期发酵工艺对其总体风味具有重要影响,围绕腐乳酿制中常用的总状毛霉（Mucorracemosus）和米根霉（Rhizopus oryzae）开展工艺探索具有重要意义。在单因素试验的基础上,选取发酵时间、发酵温度和接种量为影响因子,以蛋白酶活力为评价指标,采用响应面法优化总状毛霉和米根霉发酵腐乳的前期发酵条件,比较最优条件下二者前期发酵分泌酶系和氨基酸。研究结果表明总状毛霉的前期发酵条件为：发酵时间60 h、发酵温度24 ℃、接种量1.0×105 CFU/mL,此时分泌产蛋白酶活力为42.79 μg/mL;米根霉的前期发酵条件为：发酵时间50 h、发酵温度32 ℃、接种量1.0×105 CFU/mL,此时分泌产蛋白酶活力为33.51 μg/mL。通过对二者前期发酵的情况比较分析可知：总状毛霉发酵前期产物中蛋白酶活力高于米根霉,而淀粉酶、糖化酶、脂肪酶活力低于米根霉。总状毛霉发酵产物的氨基酸总量高于米根霉,但其中呈味氨基酸和疏水氨基酸差别不大。两种菌的前期发酵互有优势,为协同作用提供了一定的理论依据。     

油橄榄叶中橄榄苦苷的体外抗氧化和抑菌活性

采用总抗氧化能力法和总还原能力法测定橄榄苦苷体外抗氧化活性,以滤纸片法考察橄榄苦苷对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌活性,稀释法分析橄榄苦苷对3 种细菌生长曲线的影响和最低抑菌浓度（minimal inhibitory concentration,MIC）。结果显示：橄榄苦苷在0.02～0.08 mg/mL范围内与2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚相比始终表现出强的总抗氧化能力和总还原能力;橄榄苦苷对3 种细菌生长曲线的影响表现为延缓细菌的对数生长期;在研究质量浓度范围内橄榄苦苷对大肠杆菌抑制作用最强,10 mg/mL时其抑菌圈直径d＝（20.77±0.47）mm,为极度敏感,MIC为0.025 mg/mL;金黄色葡萄球菌为高敏感（d＝（19.23±0.44）mm＞15 mm）,MIC为0.05 mg/mL;而枯草芽孢杆菌处于中度敏感状态（d＝（11.48±0.60） mm＜15 mm）,MIC为0.4 mg/mL。结果表明,橄榄苦苷具有极强的抗氧化和抑菌活性。     

响应面法优化植物内生菌产α-葡萄糖苷酶抑制剂的发酵条件

糖尿病是一种多病因的代谢疾病,α-葡萄糖苷酶抑制剂是一类治疗糖尿病的药物。本研究利用植物内生菌蜡状芽孢杆菌SD6进行发酵产α-葡萄糖苷酶抑制剂,并通过响应面法优化发酵条件。Plackett-Burman试验结果表明:葡萄糖质量浓度、转速与温度对发酵液的α-葡萄糖苷酶抑制率影响显著,可信度在90%以上。然后采用Box-Behnken试验设计对发酵条件进行响应面分析试验,结果表明:最优条件为葡萄糖质量浓度48.05 g/L、转速200.44 r/min、温度27.42℃。α-葡萄糖苷酶抑制率的最优理论值为39%。在优化的条件下进行验证实验,测得α-葡萄糖苷酶抑制率的实际值为38.52%。模型预测值与实际值的吻合度高,说明该模型可以很好地预测实际发酵情况。     

3 株乳酸菌及其组合对发酵牦牛肉灌肠中肽变化的影响

本实验探讨了3 株乳酸菌发酵剂及其组合在发酵牦牛肉灌肠过程中对肽变化规律的影响。人工接种米酒乳杆菌（Lactobacillus sake,L. s）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum,L. p）、戊糖片球菌（Pediococcuspentosaceus,P. p）及其组合菌种于牦牛肉灌肠,每隔24 h测定其pH值,分别在主发酵2 d（32 ℃）,再自然风干发酵10、20、30 d后取样,采用反相高效液相色谱（reversed phase high performance liquid chromatography,RP-HPLC）对不同发酵时期牦牛肉灌肠中肽的含量进行检测和分析。结果表明,在主发酵2 d,再自然风干发酵10、20 d（除P. p与L. p＋P. p外）和30 d后,不同乳酸菌发酵剂对牦牛肉灌肠中总肽含量的影响均显著（P≤0.05）。按发酵时间由短及长的顺序,在4 个不同发酵时期检出最大总肽含量的发酵菌种依次是L. s（1.73×105 mAU·s）、P. p（1.62×105 mAU·s）、对照组（1.81×105 mAU·s）和L. p（1.83×105 mAU·s）。随着发酵时间的延长,发酵牦牛肉灌肠中的总肽含量发生了明显的变化,相对极性较弱的肽减少了,存在的主要是相对极性较大的肽;主发酵结束时,L. s发酵的处理组检出最大总肽含量,且L. s与其参与发酵L. s＋P. p和L. s＋L. p＋P. p组合中检出总肽含量的变化呈现出相似的趋势,L. s是牦牛肉灌肠中快速生成肽的良好发酵剂;在4 个发酵时期,L. p＋L. s发酵的处理组检出肽的含量均小于其单一菌种的发酵,L. p＋L. s对牦牛肉灌肠中肽的生成具有一定的拮抗作用;L. s与P. p作用不明显,但能快速降低pH值,保证产品的安全性。本实验结果为进一步生产优质牦牛肉灌肠奠定了良好的基础。     

响应面法优化小刺青霉16-7产纤维素酶液体发酵工艺

在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman试验设计及响应面分析,利用Minitab软件,对纤维素酶高产菌小刺青霉（Penicillium spinulosum）16-7进行发酵工艺条件的优化。通过Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3 个主要因素,即稻草-麸皮（碳源）添加量、培养温度和培养时间。在此基础上通过最陡爬坡试验和响应面分析法进行回归分析。结果表明：当稻草-麸皮添加量为3.45 g/100 mL、培养温度为27.11 ℃和培养时间为146.27 h时,酶活力最高,此条件下滤纸酶酶活力预测值为132.53 U/mL。经过修正,选择稻草-麸皮添加量3.45 g/100 mL、培养温度27 ℃、培养时间146 h,此条件下测得羧甲基纤维素酶酶活力为387.58 U/mL、滤纸酶酶活力为128.86 U/mL,滤纸酶酶活力比优化前提高49.07%。     

红树莓果醋酿造过程中抗氧化性能的变化

采用液态深层快速发酵法发酵红树莓果醋,分析红树莓酿造过程中总多酚、总黄酮、花色苷的含量以及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基、羟自由基（·OH）、超氧阴离子自由基（O2－·）清除率的变化。结果表明：总多酚、总黄酮、花色苷的含量先升高后降低,3 种自由基清除率随着醋酸发酵明显升高,醋酸发酵10 d后,总多酚、总黄酮、花色苷含量分别保留了68%、85%、38%,DPPH自由基、O2－·、·OH清除率分别为98.63%、83.82%、78.36%。相关性分析显示总多酚、总黄酮、花色苷含量互为极显著正相关,且与主成分1成很高的负相关;·OH清除率、O2－·清除率、DPPH自由基清除率互为极显著正相关,且与主成分1成很高的正相关。聚类分析将酿造过程分为3 个集群,代表发酵过程中抗氧化性能不同的变化趋势。     

高产α-葡萄糖苷酶黑曲霉的微波选育及发酵条件优化

采用微波诱变技术对黑曲霉J2进行选育,得到1株α-葡萄糖苷酶活力较高的突变菌株ANY-4,酶活力达到305 U/mL,比出发菌株提高了38.6%,且稳定性良好。通过单因素和正交试验得到最适培养条件为:玉米淀粉80 g/L、玉米浆干粉40 g/L、初始pH 4.5、装液量50 mL/500 mL、接种量3%、培养温度36℃、摇床转速240 r/min、培养时间40 h。在最优培养条件下进行发酵,α-葡萄糖苷酶活力达到427 U/mL,比优化前提高了40%。     

1 株产壳聚糖酶细菌的分离、鉴定和发酵条件优化

从烟台海岸带沙质土壤中分离筛选壳聚糖酶产生菌株,对其进行分类鉴定,优化其发酵条件,为酶法生产壳寡糖提供技术依据。通过透明圈法初步判断产酶能力,液体发酵复筛测定酶活力,筛选到酶活力达36.20 U/mL的菌株amyP216。通过菌体形态、菌落特征、生理生化及16S rDNA序列分析鉴定菌株amyP216为莫哈韦芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）。通过单因素和正交试验确定最佳发酵条件为：胶体壳聚糖添加量20 g/L、酵母浸粉添加量12.5 g/L、吐温-80添加量1.0 g/L、初始发酵pH 6.0、发酵温度30 ℃。在最优条件下利用5 L自控发酵罐培养45 h壳聚糖酶活力可达到80.60 U/mL,较优化前（36.20 U/mL）提高了1.2 倍。莫哈韦芽孢杆菌amyP216是一株壳聚糖酶活力较高的生产菌株,具有潜在的研究和应用价值。     

多肽体外抗氧化活性测定方法的比较

为确定适用于多肽体外抗氧化活性的测定方法,以丁基羟基茴香醚（butyl hydroxylanisole,BHA）、VC和生育酚（vitamin E,VE）为对照,测定大豆肽的还原能力、螯合Fe2＋能力、清除2,2’-联氮双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺盐（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt,ABTS）自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基及抑制脂质体氧化的活性。结果显示：在质量浓度为0～30 mg/mL时,大豆肽还原能力随质量浓度的增加而增强,与BHA、VE、VC类似,大豆肽最大还原能力仅为0.487。大豆肽抑制脂质体氧化的活性弱于BHA和VE,但具有较稳定的增加趋势,最大抑制率达到20.6%;在质量浓度为0～15 mg/mL时,大豆肽螯合Fe2＋能力随质量浓度的增加而增强,最大螯合率为38.7%。然而,未检测出BHA、VE、VC具有螯合Fe2＋的能力;在质量浓度为0～3.0 mg/mL时,大豆肽清除ABTS＋·活性与VC基本相同,大于BHA和VE,ABTS＋·清除率最大为61.2%。大豆肽DPPH自由基清除率最大仅为2.1%,清除DPPH自由基活性远低于VC（45.0%）、BHA（10.1%）和VE（10.7%）,表明螯合Fe2+能力、清除ABTS＋·及抑制脂质体氧化活性的测定方法适合用于评价大豆肽体外抗氧化活性。