龙须菜酶解制备琼胶寡糖的工艺优化

通过酶解条件的优化来提高琼胶寡糖水解度,以得到低聚合度的新琼寡糖。试验研究了底物浓度、酶解温度、反应p H、加酶量、酶解时间和龙须菜颗粒大小对酶解过程中水解度的影响。酶解产物采用琼胶酶直接酶解龙须菜制备琼胶寡糖,简化琼胶寡糖制备工艺。结果表明,最佳酶解工艺为:底物浓度0.5%,酶解温度45℃, pH 6.5,琼胶酶加酶量10 U/mL,纤维素酶加酶量6.5 U/mL,龙须菜颗粒大小为过40～60目筛,酶解时间5 h,对应的水解度为56.6%,还原糖含量为4.652 mg/mL。通过液相色谱分析酶解产物主要为新琼四糖,存在少量新琼二糖,为功能性琼胶寡糖应用打下基础。     

胡萝卜发酵型酸奶的工艺优化及研制

以保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂,探究发酵剂接种量、培养温度、糖浓度对发酵剂产酸能力影响以及酸奶中胡萝卜汁、稳定剂、蔗糖最适添加量,目的获得发酵剂最佳发酵条件及成分配比。结果表明:当保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的接种量为3%时,两种发酵剂产酸能力达到最高,酸度及酸奶酸味适宜;相同培养时间内42℃两组发酵剂产酸能力均高于37℃和45℃时;糖质量浓度选择在100~120 g/L时,发酵剂生长最好,产酸能力也高于其他糖质量浓度(小于100 g/L和大于120 g/L)。通过正交实验可知胡萝卜汁添加量为20%,蔗糖添加量为5%,果胶添加量为0.1%,菌种比例为1∶3。     

响应面法优化琼胶的酶解条件

为了优化琼胶酶酶解琼胶制备琼胶寡糖的工艺条件,在单因素试验的基础上,运用软件Design-Expert8.0设计中心组合试验,以反应体系中还原糖生成量为评价指标,采用响应面分析法确定琼胶酶酶解的最优条件。优化结果:酶解温度40℃,p H 7.04,Na Cl添加量15 g/L,加酶量为体系的23.97%(14.4 U)、底物质量浓度11 g/L。在此最佳工艺条件下,还原糖质量浓度达1762.3 mg/L,比优化前提高了近3倍,同时琼胶的转化率达到30%。采用薄层色谱分析法优化前后酶解产物的降解情况,结果显示优化后的终产物基本只有新琼二糖,酶解反应比优化前更加完全,酶解效率更高。试验结果表明,采用基于中心组合设计的响应面分析方法能够较大地提高目标产物的产量,实现酶解工艺条件的优化。     

琼胶寡糖的生物酶解制备工艺研究

以龙须菜为原料,以琼胶得率为指标,采用正交实验研究了液料比、水提温度、水提时间对琼胶得率的影响,得到最佳水提琼胶工艺条件;进一步以水解度为指标,采用响应曲面法研究了pH、酶解温度、底物浓度对琼胶水解度的影响,得到最优酶解工艺。结果表明,琼胶的最佳水提条件为:液料比281(v/w),水提温度120℃,水提时间90 min,在此条件下,琼胶得率为32.8%。酶解时间2h,加酶量20 U/mL条件下的最优酶解工艺为:pH6.4,酶解温度54℃,底物浓度0.6%(w/v),此时水解度为89.75%。经薄层层析分析,酶解产物为偶数新琼寡糖(DP2、4、6、8),其中主要产物为新琼四糖,为功能性琼胶寡糖的开发应用打下基础。     

茶多酚对保加利亚乳杆菌生长的影响

本文通过测定脱脂乳培养基中保加利亚乳杆菌菌体数目变化及产酸能力变化,研究茶多酚对保加利亚乳杆菌生长的影响。结果表明,高含量茶多酚对保加利亚乳杆菌酸牛乳发酵具有明显的抑制作用,低含量茶多酚抑制作用较小。随着茶多酚浓度的增加,相同发酵时间的菌体数目先增大后减小,当茶多酚添加量为2.0g/L的时候,菌体数目最多;茶多酚浓度相同时,随发酵时间的进行,酸牛乳的酸度逐渐增大,到发酵后期酸度趋于稳定,当茶多酚添加量为2.0g/L时,最终酸度最大;发酵后期,菌体形态极不稳定,大量保加利亚乳杆菌衰亡。茶多酚添加量过多,保加利亚乳杆菌产酸能力下降。而且茶多酚的颜色影响酸牛乳的色泽。     

褐藻胶寡糖对双歧杆菌体外生长影响的研究

探讨褐藻寡糖对双歧杆菌增殖的促进作用。采用光电比浊法研究褐藻胶寡糖在体外培养中对双歧杆菌生长的影响。褐藻胶寡糖在一定浓度（10g／L-0．3125g/L）下,可以明显地缩短双歧杆菌生长的适应期,使双歧杆菌大量增生,其中褐藻胶寡糖浓度为1．25g／L-0．625g/L时,作用效果最好。褐藻胶寡糖是一种有效的双歧杆菌的增殖因子,具有明显的促生长作用。     

利用斑马鱼模型研究琼胶寡糖抗氧化机制

为进一步实现琼胶寡糖的高值化利用,探究琼胶寡糖(Agaro-oligosaccharides,AOS)对2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐(AAPH)诱导损伤后斑马鱼的抗氧化作用及机制。采用高效液相色谱法对酸法制备的琼胶寡糖组分进行分析。优化建立AAPH诱导的斑马鱼模型,并以斑马鱼胚胎存活率、活性氧生成率和细胞死亡率评价不同浓度琼胶寡糖的抗氧化活性。结果表明,琼胶寡糖主要由琼二糖(51.60%)、琼四糖(28.40%)和琼六糖(14.50%)组成,对斑马鱼胚胎添加琼胶寡糖浓度低于200 μg/mL时无致畸、致死毒性;琼胶寡糖(25、50、100 μg/mL)对最优AAPH诱导浓度(15 mmol/L)引起的氧化应激损伤斑马鱼模型有保护作用,且呈剂量依赖性。其中最优浓度100 μg/mL 琼胶寡糖能显著提高斑马鱼胚胎存活率(96.88%,p<0.05),显著降低AAPH引起的斑马鱼体内活性氧生成率(100.53%,p<0.05)和细胞死亡率(101.69%,p<0.05)。本研究通过斑马鱼模型首次揭示了琼胶寡糖可通过清除体内大量活性氧生成和阻止细胞死亡损伤的抗氧化机制实现提高其体内抗氧化活性,为其作为保健功能食品等应用提供了理论基础。     

基于pH下降速率的反馈补料策略高密度培养保加利亚乳杆菌NQ2508

保加利亚乳杆菌是酸奶发酵剂和益生菌制剂的重要菌种,其高密度培养对于提高菌种在应用产品生产中的效率具有重要的现实意义。葡萄糖浓度和发酵pH是影响保加利亚乳杆菌生长的关键因子,底物葡萄糖被转化为细胞菌体和主要代谢产物乳酸,探究葡萄糖消耗速率与表征乳酸生成的发酵pH下降速率的关系,是研究保加利亚乳杆菌代谢流方向的重要方法。该实验通过培养基组成和培养条件对保加利亚乳杆菌生长的影响进行研究,同时对葡萄糖消耗速率-pH降低速率相关模型研究,并基于底物质量守恒定律建立了一条基于pH下降速率的保加利亚乳杆菌高密度培养的反馈补料发酵策略。通过化学中和法控制发酵pH为6.0～5.0,基于pH下降速率进行反馈补料将葡萄糖质量浓度控制在8～2 g/L,发酵液的活菌数达到3.6×10⁹ CFU/mL,是批次分批培养的2.4倍。该策略的应用结果为提高保加利亚乳杆菌的工业化生产效率提供参考。     

MTT法测定甲壳低聚糖对肠道微生物生长的影响

以肠道益生菌(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)和肠道腐败菌(金黄色葡萄球菌、沙门氏菌)为研究对象,通过用MTT法来考察甲壳低聚糖对肠道微生物生长的影响。结果表明:在一定质量浓度(0.1～0.8g/100mL)范围内,甲壳低聚糖对肠道益生菌保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌均有明显的增殖作用;随着菌体培养基糖(甲壳低聚糖)质量浓度的增大,甲壳低聚糖对肠道腐败菌金黄色葡萄球菌、沙门氏菌抑制效果增强;同时分子质量1kD的甲壳低聚糖比分子质量3kD的对微生物生长的影响更为显著。     

琼胶酶水解工艺条件的优化及产物分析

为探讨琼胶酶水解琼胶的动态过程变化,采用DNS法测定还原糖,结合苯酚-硫酸法测定体系总糖,根据二者比例,得出体系总糖随时间变化的平均聚合度,从而得出各因素对琼胶水解过程的影响。结果表明,来源于厦门红树林的海洋弧菌JMUAZ6菌株产生的琼胶酶,其水解琼胶的适宜工艺条件为:水解温度40℃,p H 7.0,初始底物质量浓度12 g/L,加酶量25%,在120 r/min振荡条件下酶解反应90 min。此工艺条件下产生还原糖的质量浓度2.179 g/L,平均聚合度最低值(DP)3。通过20 L罐放大试验验证小试优化工艺条件具有良好的重现性。采用薄层色谱分析酶解产物的降解情况,结果显示:反应48 h后,终产物为二糖及少量的四糖。     

不同乳酸菌对椰子水饮料的发酵特性研究

以椰子水为原料,利用6株乳酸菌:发酵乳杆菌L20、面包乳杆菌32-2-2、短乳杆菌64-1、植物乳杆菌A33、嗜热链球菌IFFI6038和德氏乳杆菌保加利亚亚种CICC6045发酵椰子水制备饮料,分析测定发酵椰子水主要成分、抑菌活性和感官评价的变化。试验结果表明,发酵48 h时,面包乳杆菌32-2-2发酵椰子水饮料总酸含量最高,达10.85 g/L;植物乳杆菌A33发酵椰子水饮料pH值最低为3.1;德氏乳杆菌保加利亚亚种CICC6045发酵椰子水饮料还原糖含量最低为0.03 g/L;植物乳杆菌A33的抑菌谱最广;抑菌活性与pH值和乳酸含量呈显著相关性。植物乳杆菌、嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵椰子水感官评分较高。     

蒺藜对L.acidophilus和L.bulgaricus生长的影响

研究了不同浓度的蒺藜药液及药液离心与否对嗜酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌生长的影响。结果表明,蒺藜药液培养嗜酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌的最佳浓度均为0．111g／mL;药液离心对嗜酸乳杆菌的生长和药液的pH几乎没有影响;药液离心对保加利亚乳杆菌的生长和药液的pH均有较大影响,与对照相比,其菌体减少,pH升高。     

氯化钠刺激对保加利亚乳杆菌生长及质膜流动性的影响

目的:研究NaCl刺激对保加利亚乳杆菌ATCC11842生长的影响,分析NaCl刺激下此菌细胞膜流动性和质膜脂肪酸组成的变化。方法:经不同浓度NaCl处理后,用荧光探针1,6-二苯基-1,3,5,-己三烯(DPH)研究细胞膜流动性的改变;用气相色谱法测定NaCl刺激下细胞膜脂肪酸组成的改变。结果:保加利亚乳杆菌能耐受的最高NaCl浓度为1.0mol/L。确定了在保加利亚乳杆菌中DPH孵育时间(60min)和温度(35℃)条件。当NaCl浓度为0.4mol/L时,此菌株中主要的脂肪酸为C16:0和C18:1;随着NaCl浓度增加,饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸比率(SFA/UFA)从原来的0.57增加到0.78;同时,保加利亚乳杆菌存活率逐渐降低。结论:当NaCl浓度从0.2mol/L增加到0.8mol/L时,随着荧光偏振值和微黏度的增加,细胞质膜流动性减小,并且膜中饱和脂肪酸比率增加。     

发酵豆渣中低聚糖对益生菌增殖的研究

目的:研究粗壮脉纹孢菌发酵豆渣中低聚糖对植物乳杆菌NCU116和青春双歧杆菌CICC 6178增殖的影响。方法:将植物乳杆菌NCU116和青春双歧杆菌CICC 6178分别培养48 h,测定生长曲线、最大比生长速率、延迟期、发酵液p H曲线和基质消耗率。结果:2 g/L发酵豆渣低聚糖组的植物乳杆菌NCU116发酵液最大吸光度、p H减小值、基质消耗率(p0.05)均小于2 g/L菊糖组(阳性对照组),2 g/L发酵豆渣低聚糖组的青春双歧杆菌CICC 6178最大吸光度、p H减小值、基质消耗率(p0.05)均大于2 g/L菊糖组,所有发酵豆渣低聚糖组对两种益生菌的最大比生长速率均大于2 g/L菊糖组,2、6 g/L发酵豆渣低聚糖组的植物乳杆菌NCU116延迟期小于2 g/L菊糖组,各发酵豆渣低聚糖组的青春双歧杆菌CICC 6178延迟期大于2 g/L菊糖组。结论:粗壮脉纹孢菌发酵豆渣中低聚糖对植物乳杆菌NCU116的增殖作用不如菊糖,对青春双歧杆菌CICC 6178的增殖作用优于菊糖。     

碱性中和与补料分批高密度培养保加利亚乳杆菌的研究

本实验采用葡萄糖反馈抑制补料、调节发酵液pH 值、碱性中和与补料分批复合培养等方法对保加利亚乳杆菌高密度培养进行研究。研究表明,碱性中和与补料分批复合培养条件为：保加利亚乳杆菌培养18h 和26h 时,向培养液补加碳氮比为0.67 的补料液5ml,并且每隔1.5h 调节pH 值至6.5,培养36h,培养液中保加利亚乳杆菌菌体浓度最高达9.02 × 1011CFU/ml,菌体干重达14.266g/L。     

保加利亚乳杆菌冷冻干燥保护剂的研究

为获得对保加利亚乳杆菌最佳的真空冷冻干燥保护剂的配方,在以10％脱脂乳为基础保护剂的情况下,采用单因素和正交试验设计,以冻干后的存活率为指标,考察了不同冻干保护剂对保加利亚乳杆菌冷冻干燥的保护效果,获得了最优的保护剂配方,即脱脂乳100 g/L,谷氨酸钠25 g/L,抗坏血酸0.5 g/L,甘油60mL/L,酵母浸粉1 g/L.使用此保护剂配方,保加利亚乳杆菌冻干后的存活率可达60.59％.     

辣木叶多糖对益生菌生长及耐受性的影响

利用体外发酵试验考察不同质量浓度(0.2%、0.5%、1%、2%、4%)辣木叶多糖对保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)增殖作用及在模拟人体胃肠道逆环境中的耐受能力的影响。研究结果表明,辣木叶多糖可显著促进保加利亚乳杆菌和植物乳杆菌的生长。随着辣木叶多糖含量的增加,益生菌液浓度先增加后降低,在多糖质量浓度为2%时菌液浓度达到最大,表明辣木叶多糖添加量为2%时最有利于益生菌的生长。辣木叶多糖可显著提高保加利亚乳杆菌和植物乳杆菌对酸和胆汁盐的耐受性(P0.05),可显著增强保加利亚乳杆菌对胃肠液的耐受性(P0.05),但对植物乳杆菌肠液的耐受性影响不显著。     

壳寡糖及其溴络合物的抗菌活性研究

采用培养基稀释法测定壳寡糖及其溴络合物的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）,研究壳寡糖及其溴络合物的抗菌活性。结果表明,壳寡糖对大肠杆菌的MIC和MBC均为6.5 g/L;对白色念珠菌的MIC为4.0 g/L,MBC为8.0 g/L;对枯草芽孢杆菌的MIC和MBC均为1.5 g/L。壳寡糖溴络合物对大肠杆菌的MIC为1.0 g/L,MBC为1.2 g/L;对白色念珠菌的MIC为1.5 g/L,MBC为2.0 g/L;对枯草芽孢杆菌的MIC为1.0 g/L,MBC为1.5 g/L。与壳寡糖相比,壳寡糖溴络合物对大肠杆菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果更好。     

凤窝酒曲酵母菌多样性及其分离株发酵红枣酒氨基酸组成分析

采用野生蓝靛果（Lonicera caerulea）纯化得到花青素，以生长曲线、抑菌圈直径、最小抑菌浓度为评价指标，研究其对嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）生长的影响，分析其抑菌效果、抑菌机理及保质期21 d内酸度、pH值、还原糖的变化。结果表明，添加花青素组能抑制菌株生长；花青素对两种乳酸菌及其混合菌有一定的抑制作用，对嗜热链球菌、混合菌（1∶1）及保加利亚乳杆菌的最小抑菌浓度分别为62.5 μg/mL、62.5 μg/mL、31.25 μg/mL；加热预处理、培养基pH以及糖浓度对花青素的抑菌作用产生影响。花青素对乳酸菌的抑菌作用机理是其改变细胞膜通透性、损伤菌体蛋白引起菌体蛋白的泄露。0.32%花青素添加量可抑制酸奶后酸化作用。     

海洋细菌Sphingomonas sp. Q2产琼胶酶发酵条件优化、酶学性质及降解产物研究

本研究旨在对从江蓠中筛选获得的Sphingomonas sp. Q2菌株产琼胶酶能力条件进行优化并对其酶学性质及降解产物进行研究。通过响应面法对发酵条件进行优化,采用硫酸铵沉淀、离子交换层析和凝胶层析等方法对发酵所得酶液进行纯化并对纯化后的酶液进行酶学性质研究。发酵优化结果表明该菌株产琼胶酶的最佳培养基组成为：琼脂4.42 g/L、磷酸氢二钾1.30 g/L、氯化钠10.51 g/L。优化后的酶活力为1085.71 U/mL,较优化前提高了1.58倍。纯化后的琼胶酶比活为112048.82 U/mg,纯化倍数为7倍,回收率为48.04%。酶学性质结果表明该酶最适反应温度为40℃,最适pH为6.5,且在最适温度下保存8 h,酶活仍保持在90%以上。MS和¹³C-NMR结果表明,该琼胶酶的降解产物主要为新琼四糖。该琼胶酶具有良好的热稳定性及较高的酶活力,为琼胶寡糖的开发制备提供了基础。