植物乳杆菌NCU116微胶囊制备工艺的优化设计

利用乳清蛋白中的β-乳球蛋白在低pH值及胃蛋白酶存在的情况下,依然能够保持结构完整的特性,本实验以脱脂乳作为壁材的成分之一,对植物乳杆菌NCU116微胶囊的制备工艺条件进行研究。在单因素试验的基础上,应用响应面分析法优化植物乳杆菌微胶囊制备条件。以经过人工胃液处理后微胶囊中包埋的活菌数为响应值,优化后的最佳工艺条件为：海藻酸钠质量浓度2.68g/100mL,氯化钙浓度0.20mol/L,脱脂乳质量浓度4.17g/100mL。以该工艺条件制备的植物乳杆菌NCU116微胶囊粒径为1.12mm,包封率在73.49%左右。经过人工胃液处理3h后,微胶囊中的活菌数可达8.79×109CFU/g,与理论预测值(8.85×109CFU/g)较为接近。表明实验所制备的微胶囊具有较好的耐酸性。     

植物乳杆菌NCU116在模拟人体消化环境中的耐受力

模拟人体消化道环境,即在人工胃液、人工肠液、胆盐和高盐环境下对植物乳杆菌NCU116的耐受力进行研究。结果表明：植物乳杆菌NCU116在pH1.5和pH2.5的人工胃液中培养3h,存活率分别达到了32.62%和45.76%,在pH3.5以上的人工胃液中能保持很高的存活率;在人工肠液中作用4h,存活率达到了49.63%;牛胆盐环境中培养24h后的NCU116活菌数随牛胆盐质量浓度(0.03～1.00g/mL)的增加而降低,但活菌数均保持在107CFU/mL以上;NaCl高盐环境中培养24h后的活菌数随NaCl质量浓度(1～8g/100mL)的增加而稍有降低,当NaCl质量浓度为8g/100mL时,活菌数仍在108CFU/mL以上。这表明植物乳杆菌NCU116对人工胃液、人工肠液、胆盐和高盐具有较好的耐受力,在食品和保健品工业中具有良好的应用前景。     

植物乳杆菌NCU116对高脂饮食大鼠肾脏的保护作用

目的：探讨植物乳杆菌NCU116对高脂饮食大鼠肾功能及抗氧化能力的影响。方法：40 只健康雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠随机分为正常对照组、高脂模型对照组和植物乳杆菌NCU116低（108 CFU/mL）、高（109 CFU/mL）剂量组,其中正常对照组以普通饲料喂养,其余各组在高脂饲料喂养的同时结合植物乳杆菌NCU116进行干预。通过分析肾脏系数,检测血液中血肌酐（serum creatinine,Scr）、尿素氮（blood ureanitrogen,BUN）和尿酸（uric acid,UA）水平,并测定肾脏中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）、总抗氧化能力（total antioxidative capacity,T-AOC）、过氧化氢酶（catalase,CAT）活性和丙二醛（malondialdehyde,MDA）水平,病理学观察肾脏病变情况,研究植物乳杆菌NCU116对高脂饮食大鼠肾脏的保护作用。结果：高剂量植物乳杆菌NCU116对大鼠UA、SOD、GSH-Px、CAT、T-AOC和MDA等指标及肾脏病变具有显著性改善作用（P＜0.05）。结论：植物乳杆菌NCU116对高脂饮食大鼠肾脏氧化损伤、肾功能有一定的保护作用。     

植物乳杆菌NCU116发酵胡萝卜浆对免疫抑制小鼠肠道黏膜免疫的影响

目的：探讨植物乳杆菌NCU116发酵胡萝卜浆对免疫抑制小鼠肠道黏膜免疫的影响。方法：利用环磷酰胺建立免疫抑制小鼠模型,将小鼠随机分为5 组,即正常对照组、模型组、胡萝卜原浆组、发酵胡萝卜浆组、灭活发酵胡萝卜浆组。小鼠以灌胃的方式给予胡萝卜原浆、发酵胡萝卜浆和灭活发酵胡萝卜浆后,分别测定各组小鼠胸腺指数和脾脏指数,酶联免疫吸附实验（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）方法测定小肠组织白细胞介素-2（interleukin-2,IL-2）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）、IL-10和分泌型免疫球蛋白A（secretory immunglobulin A,sIgA）含量,小肠组织病理学观察及直接免疫荧光检测IgA分泌B细胞数。结果：实验组与模型组相比,植物乳杆菌NCU116发酵胡萝卜浆能显著提高小鼠胸腺和脾脏指数,增加IgA分泌B细胞数量,提高细胞因子IL-2和sIgA的水平,改善肠道形态结构,但TNF-α和IL-10含量没有显著增加。结论：植物乳杆菌NCU116发酵胡萝卜浆能有效拮抗环磷酰胺对小鼠免疫功能的抑制作用和肠道结构损伤作用,提高免疫抑制小鼠的免疫功能和改善肠道形态结构。     

葡萄糖氧化酶和植物乳杆菌抑菌性能的研究

采用牛津杯法研究葡萄糖氧化酶（GOD）和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）对鸡源、猪源大肠杆菌（Escherichia coli）和沙门氏菌（Salmonella）的抑菌作用。结果表明,牛津杯法检测到GOD对不同来源致病菌均具有抑菌性,且在一定浓度范围内随浓度增加抑菌性能增强,在GOD酶活10 U/m L时仍具有抑菌作用,抑菌圈直径均≥9.25 mm。GOD酶在37～75℃干热处理10 min后仍具有较好的抑菌活性,65℃时对猪源大肠杆菌K88和37℃时对沙门氏菌0533抑菌作用最强,抑菌圈直径分别为10.75 mm和12.25 mm。植物乳杆菌BLCC2-0126对被试病原菌抑菌圈直径最大,对猪源大肠杆菌K99和沙门氏菌0533抑菌圈直径为13.75 mm。总之,GOD和BLCC2-0126均具有抑菌作用,且可共用于实际生产中。     

罗伊氏乳杆菌NCU801的鉴定及抑菌性能研究

从乳猪粪便中筛选出1株乳酸菌,经生理生化和分子生物学鉴定,该菌株为罗伊氏乳杆菌,命名为罗伊氏乳杆菌NCU801。采用牛津杯法,分别对其发酵液、发酵液的无菌上清液、发酵液的菌体进行体外抑菌性能研究。结果表明,NCU801发酵液对大肠埃希氏菌CMCC444的抑制作用最强。进一步研究无菌上清液经热处理、p H调节、氯仿和酶处理后对大肠埃希氏菌CMCC444的抑菌活性的影响,考察无菌上清液对大肠埃希氏菌生长的影响。结果显示,温度、酶对无菌上清液的抑菌效果无显著影响;p H接近中性时,抑菌效果减弱;氯仿抽提后显示,无菌上清液中的抑菌物质全部是水溶性物质;且无菌上清液能显著性的影响大肠埃希氏菌的生长。     

胆盐对植物乳杆菌NCU116应激基因和关键生理指标的影响

植物乳杆菌NCU116是1株分离自四川传统泡菜的优良益生菌菌株,具有降血糖、调节肠道菌群、缓解便秘等功能。乳酸菌在进入人体胃肠道时,胆盐、胃酸等不利条件会降低其生理活性。为研究胆盐胁迫对NCU116的影响,文章分别研究了在质量浓度0、0. 3、0. 5、0. 7、1 g/100 mL的胆盐胁迫下NCU116转录水平及关键生理指标的变化。结果表明:NCU116受到0. 3 g/100 mL质量浓度的胆盐胁迫后,分子伴侣蛋白基因dnaK、groES、热休克蛋白基因hsp、6-磷酸果糖激酶基因pfk、ATP依赖型DNA解旋酶基因uvrD1等的相对转录水平显著上调;通过生理分析,发现细胞表面疏水性和自凝聚特性降低、细胞膜出现破损、葡萄糖代谢受到抑制;但随着胆盐质量浓度继续上升至0. 7、1. 0 g/100 mL时,NCU116受到的影响减弱。胞内氨基酸总含量受胆盐胁迫后增加,表明NCU116有良好的胆盐耐受能力,具有在胃肠道发挥益生功能的潜在能力。     

植物乳杆菌NCU116菌剂的喷雾干燥制备

研究了通过喷雾干燥制备植物乳杆菌NCU116发酵剂。通过正交试验确定,以质量分数为5%的脱脂乳,5%的海藻糖,3%的谷氨酸钠作为喷雾干燥复配保护剂时保护效果最佳,利用响应面分析得到最佳喷雾条件:进风温度125℃,物料流量320 m L/h,菌含量为10.25 lg CFU/m L,此时NCU116存活率为89.95%,活菌数达到10.96 lg CFU/g。通过流式细胞术检测喷雾干燥后菌剂的细胞膜完整性,未添加保护剂时仅有1.12%的细胞膜保持完整,使用最佳保护剂后,细胞膜保持完整的达到49.75%,保护剂的使用显著降低了喷雾干燥过程对菌体细胞膜的损伤。通过环境扫描电子显微镜观察喷雾干燥后菌剂的微观结构,发现菌剂颗粒呈球形,表面凹陷或褶皱,无裂纹,颗粒大小在10~18μm;差示扫描量热法测得菌剂的玻璃化转变温度(Tg)为79.50℃。菌剂在不同温度下的存储稳定性差异明显,-20℃存储,60天后活菌数变化较小,而在25℃下存储时,活菌数下降了2.31个对数值。     

海洋源乳杆菌抑菌物质的研究

为判定从海鱼肠道分离出的乳酸菌产生的主要抑菌物质,从4种海鱼肠道中分离出的41株菌株中筛选出16株过氧化酶试验阴性、革兰氏染色阳性的杆菌,初步认定为乳杆菌属细菌。以大肠杆菌为指示菌,采用牛津杯琼脂扩散法研究16株杆菌对大肠杆菌的拮抗效果,筛选出抑菌性能较强的6株杆菌,菌株的抑菌圈直径分别为13.73、14.77、13.71、12.84、13.63 mm和13.65 mm,6株菌编号为S_2-4、S_2-6、Y_3-1、H_2-4、B_2-4和B_2-10。6株菌对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、志贺氏菌、副溶血性弧菌和沙门氏菌都有不同程度的抑制作用,其中S_2-6和Y_3-1抑菌效果最强,对所有指示菌的抑菌圈直径都超过14 mm。通过试验最终判定出6株杆菌的抑菌物质为酸或细菌素。经过16S rDNA全长序列分析,最终将菌株B_2-4、H_2-4、S_2-4鉴定为米酒乳杆菌(Lactobacillus sakei),菌株S_2-6和Y_2-1被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。     

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。     

植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CW5的筛选及细菌素抑菌活性的研究

为了提高抑菌活性,对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CW5产细菌素的发酵条件进行了优化,分别研究了培养时间、温度、接种量、培养基起始pH、培养基碳源、氮源等因素对细菌素产生的影响,通过单因素水平实验和正交实验,确定产细菌素的最佳培养基组合和最佳发酵条件为:葡萄糖3%,胰蛋白胨1.5%,蛋白胨1.5%,酵母膏1%,硫酸镁0.058%,吐温80 0.2%,30℃培养24 h,培养基起始pH为6.5,接种量2%。CW5在优化前效价为367.82 IU/mL,优化后效价为1619.85 IU/mL,提高了340.39%。     

Volatile Compounds on Sterile Pork Loin Tissue Inoculated with Lactobacillus plantarum and Lactobacillus fermentum

Sterile pork loin tissue was inoculated with Lactobacillus plantarum 1 and Lactobacillus fermentum, placed in sterile sample bottles, purged with CO₂, and stored for up to 24 days at 3°C. L. plantarum grew more rapidly than L. fermentum under these conditions. Among the 15 compounds identified in the headspace of sterile and inoculated pork loin tissue were acetone, sulfur dioxide, dichloroethane, trichloromethane, benzene and toluene. Profiles of volatile compounds were similar for inoculated and sterile pork loin tissue.     

植物乳杆菌C8-1产类细菌素的初步研究

从发酵2周的泡菜中分离到66株乳杆菌,以其中4株乳杆菌作为出发菌株进行紫外诱变处理得到一株产类细菌素的突变株C8-1。基于细胞形态、生理生化和16S rDNA测序数据,菌株C8-1被鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。菌株C8-1所产的类细菌素具有较宽的抑菌谱,能够抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等多种食品腐败菌和致病菌;有较好的热稳定性,在4℃冷藏5 d和-20℃冷冻5d以及60,80,100℃和121℃分别加热15 min,活性损失均不超过6%;且抑菌活性随pH值增大逐步降低,当pH≥6时,抑菌活性消失,对胃蛋白酶、木瓜蛋白酶耐受性较强,对胰蛋白酶较为敏感。这些数据表明,产类细菌素的植物乳杆菌C8-1在食品加工中具有进一步地潜在应用价值。     

管碟法测定Nisin效价

对管碟法测定Nisin效价的条件进行了研究,考察了几个参数的影响,得出了Nisin测定的最佳条件:90mm培养皿中培养基加量为15mL,Na2HPO4·12H2O质量浓度1g/dL,菌悬液浓度109CFU/mL,琼脂质量浓度1g/dL,培养基pH值7.0,牛津杯中样品加液量100μL.在此条件下,Nisin效价在5～100IU/mL,其对数值与抑菌圈直径有较好的线性关系.     

植物乳杆菌最适生长底物解析及高密度培养工艺

为提高植物乳杆菌的增殖浓度,分别测定菌株在添加不同氮源、不同缓冲盐、不同浓度的MnSO₄和不同促生长物质时菌株的生长浓度。结果表明,酵母类氮源是植物乳杆菌的最适氮源,缓冲盐在恒pH培养时对菌株生长无促进作用,锰浓度与最高活菌数呈正相关,在以酵母浸粉为氮源时植物乳杆菌培养不需要添加其他生长因子。进一步优化菌株的最适pH值和碳氮比,基于可耐受渗透压,优化恒pH培养和恒pH自动反馈补料培养基和培养工艺,得到各菌株的最适培养策略。3株菌的最适氮源添加量为40～45 g/L,MnSO₄的最适添加量为0. 25 g/L,最适碳氮比为对数生长期生长速率被抑制时的碳氮消耗比。恒pH 5. 5自动反馈补料培养植物乳杆菌X1,活菌数达到4. 1×10¹⁰CFU/mL;恒pH 5. 5分批培养植物乳杆菌N8,活菌数达到2. 9×10¹⁰CFU/m L;恒pH 6. 0分批培养植物乳杆菌N9,活菌数达到6. 2×10¹⁰CFU/mL。该研究结果的应用将显著提高植物乳杆菌的工业化生产效率。     

真空冷冻干燥工艺参数对植物乳杆菌MA2活性的影响

试验主要研究了预冻温度、预冻时间、保护剂配方、保护剂与菌泥比例、物料厚度等真空冷冻干燥工艺参数对植物乳杆菌MA2活性的影响,并对真空冷冻干燥过程中菌粉的含水量进行了动态监测,绘制了物料升温曲线图,最终确定了合适的真空冷冻干燥工艺为预冻温度70℃;预冻时间2h;保护剂与菌泥的比例为1∶3;保护剂配方为脱脂奶粉10％,海藻糖1.5％,甘油0.5％,山梨醇2％,麦芽糊精1％;冻干厚度为1.5cm,该工艺条件下植物乳杆菌MA2真空冷冻干燥后的菌体存活率达61％,活菌数为1.50× 1012cfu/g.经复水试验证明,真空冷冻干燥后的菌体活性保持良好,证明该工艺具有良好的应用推广前景.