广谱乳酸菌素的研究

研究的主要目的是筛选产广谱乳酸菌素的乳酸菌菌株,并将其产生的乳酸菌素进行提取和纯化研究。实验从多种材料中筛选出22株乳酸菌,采用牛津杯法选出抑菌活性最高的乳酸菌B9,该菌株经菌种鉴定为植物乳杆菌。乳酸菌B9发酵液的抑菌圈直径为22.19mm,经硫酸铵盐析、透析脱盐、DEAE-52离子柱层析和Sephadex G-25凝胶柱层析后的抑菌圈直径分别为19.54、23.46、25.32、25.76mm。采用高效液相色谱进行纯度检测,得到一个峰,说明该菌株发酵所产细菌素经一系列提取纯化操作后,纯度得到很大提高。此菌株产生的乳酸菌素不仅对革兰氏阴性菌如大肠杆菌有较强抑制作用,而且对革兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌也有较强的抑制作用,是一种广谱乳酸菌素。     

单一及混合乳酸菌发酵对肠道病原菌的抑制作用

目的:比较单一和混合乳酸菌对3种肠道病原菌的抑菌作用,并对其体外抑菌机制进行初步探讨。方法:测定菌株L.fermentum Xn、L.rhamnosus J、L.plantarum Yd、L.plantarum La的单一以及混合菌株的发酵特性,再比较以上4株菌单一和混合乳酸菌发酵对3种肠道病原菌的抑菌作用及体外抑菌机制。结果:混合乳酸菌在发酵10 h后的酸度为120.07°T,高于4种单菌株发酵。乳酸菌混合发酵后,除了对大肠杆菌的抑菌圈直径大小仅次于菌株L.plantarum La外,对沙门氏菌和艰难梭菌的抑菌圈直径均大于4种单菌株。结论:4种单菌株短时间内发酵对肠道病原菌抑制作用的影响主要是乳酸菌在生长过程中产生的酸。混合乳酸菌发酵对肠道病原菌的抑制作用较强于单菌株发酵,这与混合乳酸菌短时间内发酵酸度上升比单菌株发酵快有关。     

戊糖乳杆菌细菌素的抑菌特性研究

乳酸菌产生的细菌素具有防腐抑菌的作用,越来越受到人们的重视。但乳酸菌产生的细菌素多只对近缘乳酸菌菌株有抑制作用,研究旨在研究一株戊糖乳杆菌产生的细菌素对食品中常见的腐败菌的抑制作用。利用滤纸片法以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、青霉作为指示菌进行抑菌研究,探讨了p H、Na Cl浓度、发酵时间和热处理对细菌素抑菌效果的影响。得出发酵培养基初始p H为3,不添加Na Cl,发酵36 h时戊糖乳杆菌产生的细菌素抑菌效果最好,为戊糖乳杆菌细菌素的应用提供科学依据。     

1株产乳酸菌素植物乳杆菌的鉴定及功能研究

乳酸菌素是一种天然生物防腐剂。本试验鉴定了1株产乳酸菌素的植物乳杆菌并研究其所产乳酸菌素的理化性质。采用16S r RNA序列分析法鉴定菌株LD-1为植物乳杆菌,其发酵上清液具有抑菌活性。采用吸附法粗提所产乳酸菌素,经Tricine-SDS-PAGE分析其分子质量在4.6~6.5 ku之间。由乳酸菌素产量与乳酸菌生长的关系试验得出乳酸菌素的最佳收获时间为发酵培养14 h。管碟法抑菌试验表明,该乳酸菌素抑菌活性的最适p H范围为2~8;100℃处理90 min后抑菌活性仍很明显;对胃蛋白酶、胰蛋白酶、蛋白酶K敏感,在人体内可被消化吸收;对单核增生李斯特细菌、粪肠球菌、大肠杆菌、都柏林沙门氏菌有较强的抑制作用。该乳酸菌素为开发抑菌谱广的天然生物防腐剂提供研究基础。     

1株产广谱细菌素乳酸菌的筛选及其抑菌物质的特性

从植物性材料中筛选到1株对大肠杆菌有明显抑制作用的乳酸菌,在排除有机酸和过氧化氢的干扰后,该菌株的发酵上清液仍有较强的抑菌性;胃蛋白酶处理后,抑菌活性明显降低,说明其抑菌物质为蛋白质类物质,是一种细菌素。通过形态学和生理生化分析,初步鉴定该菌株为植物乳杆菌。生物学特性研究表明,该菌株发酵上清液经高温、吐温-80、SDS、EDTA处理后,仍保持较好的抑菌活性;在酸性条件下稳定;对蛋白酶K和胰蛋白酶较胃蛋白酶敏感。抑菌谱显示,该菌株的发酵上清液具有广谱抑菌性。     

产乳酸菌素菌株的筛选鉴定及其特性分析

本实验对广西巴马村天然发酵米粉中的乳酸菌进行分离鉴定,筛选出一株具有抑菌活性的植物乳杆菌M44,并研究了其所产乳酸菌素的基本性质。采用微生物形态学和16S r DNA序列分析法鉴定菌株M44为植物乳杆菌,其发酵上清液具有抑菌活性,抑菌物质确定为蛋白类。采用盐析法粗提所产乳酸菌素,确定最佳硫酸铵沉淀浓度为60%。由乳酸菌素产量与菌株生长的关系实验得出乳酸菌素的最佳收获时间为发酵培养12 h。管碟法抑菌实验表明,该乳酸菌素在p H范围2~8时有良好的抑菌活性;121℃处理15 min后仍具有抑菌活性;胃蛋白酶、胰蛋白酶处理后抑菌性消失;对单核增生李斯特细菌、大肠杆菌、沙门氏菌,金黄色葡萄球菌均有抑制作用。该乳酸菌素为天然生物防腐剂的开发与应用提供了研究基础。     

产广谱细菌素乳酸菌的筛选

从四川传统发酵食品、市售酸奶、自制泡菜、香肠中分离出267株乳酸菌,采用平板挖井法从中筛选了64株对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、铜绿假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌有抑制作用的广谱抑菌性乳酸菌菌株,再对这些乳酸菌采用牛津杯抑菌实验,排除酸、过氧化氢干扰后,部分菌株的发酵上清液仍有很强的抑菌作用;进行胰蛋白酶、木瓜蛋白酶处理后,发酵上清液抑菌活性降低,因而确定产生的抑菌物质为蛋白质类细菌素。     

芒果酸奶发酵及后熟过程中乳酸菌素的产生及其抑菌作用

为了揭示芒果酸奶在其发酵与贮运过程中抗菌物质的产生及抑菌作用机理,采用指示菌及抑菌培养试验等方法,探讨了芒果酸奶中抗菌物质的种类及作用。结果表明,在芒果酸奶正常发酵并经后熟12 h后,开始有乳酸菌素产生。乳酸菌素随着后熟时间的延长而增加,且对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌效果,乳酸菌素的抑菌作用随着胰蛋白酶、胃蛋白酶或木瓜蛋白酶的作用而消失。此外酸奶发酵过程产生的乳酸等有机酸对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用;而H 2O 2对指示菌也有微弱的抑制作用。添加复配稳定剂对酸奶的抑菌作用没有显著影响,而添加芒果酱在一定程度上增强了酸奶的抑菌效果。综上,芒果酸奶中有机酸、H 2O 2及乳酸菌素等物质共同起到抑菌作用。     

地衣腌菜中产广谱细菌素乳酸菌的筛选与鉴定

采用滤纸片双层平板法从自制酸奶、市售散装腌菜和袋装榨菜中分离出乳酸菌,再对分离的乳酸菌进行抑菌试验、酸和过氧化氢抑制作用的排除、蛋白酶的敏感检测和抑菌谱测定,最后对所得菌株形态和生理生化特性进行鉴定。结果:从样品中筛选到5株具有较高抑菌活性的乳酸菌菌株,在排除了酸和过氧化氢干扰后,发酵上清液仍有很强的抑菌作用;经蛋白酶处理后,发酵液的抑菌活性显著下降,说明该抑菌物具有蛋白质性质,是一类细菌素。这5株菌对绿脓假单胞杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠埃希氏菌均有很强的抑菌活性,并选出抑菌活性最强的菌株E2-2,初步鉴定其为戊糖乳杆菌。     

泡菜中产细菌素菌株的分离及细菌素性质的初步研究

从四川泡菜中分离得到一株产细菌素的菌株,经形态学、生理生化鉴定等试验,初步鉴定此菌株为乳酸菌。对其所产细菌素做温度、pH、蛋白酶的敏感性试验,实验结果表明,发酵上清液中的抑菌物质对胃蛋白酶、木瓜蛋白酶较敏感,菌株所产细菌素在高温(121℃20min)和酸性条件(pH 3.0～5.0)下均有较强的抑菌活性,可以较好地抑制革兰氏阳性、阴性菌,筛选得到的菌株所产细菌素是一类具有广谱抑菌活性的细菌素。     

Comparative evaluation of bacterial cellulose (nata) as a cryoprotectant and carrier support during the freeze drying process of probiotic lactic acid bacteria

Nata or bacterial cellulose produced by Acetobacter xylinum was compared for its cryoprotective and carrier support potential for probiotic lactic acid bacteria against other established cryoprotectants like 10% skim milk, calcium alginate encapsulation or 0.85% physiological saline and distilled water. Individual lactic acid bacteria were grown in MRS broth in the presence of nata cubes or the bacterial suspension mixed with either powdered bacterial cellulose (PBC), 10% skim milk, saline or distilled water and freeze dried. These freeze dried cells were stored at temperatures of either 30 °C or 4 °C and periodically checked for viability. The freeze dried cells on carrier supports were directly used to prepare fermented milks to establish the activity of these cultures. Scanning electron microscopy was employed to visualize the support matrix with the attached lactic acid bacteria. The freeze drying process resulted in a 3.0 log cycle reduction in the colony forming units as compared to the original cell suspension in the case of all the lactic acid bacteria. The growth of lactic acid bacteria in the presence of bacterial cellulose (nata) offers a convenient and easy method to preserve bacteria for short durations and use it as a support to carry out other fermentation processes.     

提高乳酸菌细菌素合成量方法的研究进展

细菌素是某些细菌通过核糖体合成机制产生的蛋白质或多肽,能够抑制与其亲源关系相同或相近的微生物,某些细菌素在食品加工和发酵过程中能抑制致病菌和腐败菌。乳酸菌被认为是一般公认安全,其细菌素具有安全性高、稳定性好、抑菌谱广等优点,作为一种新型食品防腐剂备受关注,但商品化的乳酸菌细菌素十分有限,仅限于Nisin和Pediocin PA-1等少数几种,合成量低是细菌素在食品中应用受限的主要原因之一。从不同原料中筛选高产菌株、发酵培养基和发酵条件优化、诱变育种、原生质体融合、基因工程方法、群体感应系统调控六个方面,论述了增加乳酸菌细菌素合成量的方法,以期为实现乳酸菌细菌素的工业化生产提供一定的借鉴。     

不同发酵剂和工艺环节对发酵牛肉调味基料抑菌性的影响

为研究不同发酵剂和工艺条件对发酵牛肉调味基料（fermented beef flavorings,FBF）抑菌性的影响,以金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、大肠杆菌（Escherichia coli）和乙型副伤寒沙门氏菌（Salmonella paratyphi B）为目标菌,添加10% FBF于目标菌中,37 ℃培养12 h,计算其对不同目标菌的抑制率。设计3 组实验：CK组（热压浸提-酶解-美拉德反应）;2）反应Ⅰ组（热压浸提-酶解-发酵）,在发酵环节接种15 种商业复合菌或单株菌;3）反应Ⅱ组（热压浸提-酶解-发酵-美拉德反应）,在反应Ⅰ的基础上继续进行美拉德反应。结果表明：不同工艺制得的处理组FBF,其抑菌能力从强到弱依次为反应Ⅱ组＞反应Ⅰ组＞CK组;CK组对P. Aeruginoosa和S. paratyphi B无抑菌能力,对E. coli的抑制率最高（61%）,其次是S. aureus（20%）和S. typhimurium（11%）;反应Ⅰ制得的FBF除对P. Aeruginoosa无抑制能力外,对其余4 株目标菌的抑制率均提高,其中,以清酒乳杆菌为发酵剂制得的FBF对S. typhimurium的抑制率可达55%;反应Ⅱ制得的15 种FBF对5 株目标菌均有较强的抑菌性,以清酒乳杆菌为发酵剂制得的FBF对S. typhimurium的抑制率达85%,对E. coli的抑制率达53%,以WBL-45为发酵剂制得的FBF对E. coli的抑制率达100%,对S. paratyphi B的抑制率达85%。最终选定WBL-45、清酒乳杆菌为制作FBF的发酵剂,采用热压浸提-酶解-发酵-美拉德反应工艺制作FBF,得到的产品抑菌性较强。     

戊糖乳杆菌S1-4产抑菌物质发酵条件的优化及其抑菌谱

通过单因素及正交试验对戊糖乳杆菌S1-4产抑菌物质的发酵条件进行了优化,并其对敏感菌株的抑菌效果进行了探讨。结果表明,戊糖乳杆菌S1-4产抑菌物质的最佳培养条件为：接种量2.0%,培养基初始pH 5.5,32 ℃培养26 h,其抑菌圈平均直径可达（30.08±0.69） mm,优化前其抑菌圈平均直径为（24.41±0.25）mm,优化后抑菌活性提高了0.23 倍。菌株S1-4所产抑菌物质对所试12 种G＋和G－致病菌的生长都起到抑制作用,呈现出较广谱的抑菌特性。因此,菌株S1-4具有可作为食品生物防腐剂的潜在应用价值。     

葡萄酵素发酵过程中代谢产物的动态变化

为探究葡萄酵素接种发酵过程中物质变化规律,以葡萄为原料,分析了接种酵母菌、醋酸菌以及乳酸菌发酵过程中总酸、有机酸、乙醇体积分数、总酚、主要功效酶（超氧化物歧化酶及β-葡萄糖苷酶）以及香气成分等代谢产物的变化。结果表明：发酵过程中总酸质量浓度呈先上升后下降的趋势,于第34天达到最大值19.37 g/L;在接种酵母菌（0～6 d）发酵过程中有机酸主要以柠檬酸、苹果酸、酒石酸为主,且乙醇主要产生于该阶段;接种醋酸菌后（6～27 d）主要产生乙酸;而后接种乳酸菌后（27～41 d）,乳酸、柠檬酸质量浓度逐渐增加至最大值102.09 mg/L和67.70 mg/L,而苹果酸减少,此时乙醇体积分数降低至最小值0.47%并趋于稳定;总酚含量与β-葡萄糖苷酶活力的变化趋势一致,主要于接种酵母菌（0～6 d）发酵以及接种乳酸菌发酵后期（34～41 d）产生,超氧化物歧化酶活力总体呈波动上升趋势;葡萄酵素发酵过程中产生的挥发性物质主要以醇类、酸类和酯类化合物为主。以上研究结果可为葡萄酵素的精准制备以及品质优化提供理论依据。     

6株人源乳酸菌体外抗氧化活性的比较

本文对分离自江苏如皋长寿村人群肠道的6株乳酸菌体外抗氧化活性进行了研究。测定了6株菌对过氧化氢耐受能力、不同组分对羟自由基、DPPH自由基清除能力、还原能力、抗脂质过氧化能力及T-SOD和GSH-Px活性,结果表明:6株菌中,发酵乳杆菌L2、L4,屎肠球菌E2对1.0 mM H2O2耐受能力较强。6株菌不同组分均具有一定的抗氧化活性,发酵上清液的抗氧化活性总体要优于菌体和胞内提取物。其中,L2发酵上清液羟自由基清除能力和T-SOD活性最强;E2发酵上清液DPPH自由基清除能力和GSH-Px活性最高;发酵乳杆菌L1发酵上清液还原能力最高;干酪乳杆菌L3发酵上清液抗脂质过氧化能力最强。测定结果表明这6株菌总体抗氧化能力较好,具有潜在的应用价值。     

Development of Wide-Spectrum Hybrid Bacteriocins for Food Biopreservation

The food industry demands new procedures and methods to produce minimally processed, ready to eat food with intact nutritional, taste, and flavor properties. The biopreservation and the use of both bacteriocins produced by lactic acid bacteria (LAB) and bacteriocinogenic strains as an alternative to substitute chemical antimicrobial for food preservation became increasingly important in the last two decades. When the new proposed natural preservatives techniques are applied, probiotics food can be obtained and, simultaneously, foodborne pathogens and spoilage contaminants can diminish. However, bacteriocins produced by LAB have a narrow antibacterial spectrum and are inactive against Gram-negative bacteria like Salmonella and the emergent enterohemorrhagic Escherichia coli. Knowing the mechanism of action and the structural features of microcins synthesized by Gram-negative bacteria and with potent antimicrobial activity against the mentioned microorganism, the proposal is to obtain hybrid peptides (microcin–bacteriocin) with broad antimicrobial spectrum. This review explains how the inability of bacteriocins to cross the outer membrane of Gram-negative bacteria unable them to act on the bacteria. It will also be discussed how a hybrid bacteriocin can be obtained.     

Bacteriocins of lactic acid bacteria: Their potentials as food biopreservative

Abstract

Numerous strains of lactic acid bacteria used in the fermentation of foods are known to produce bacteriocins. In general, bacteriocins are a group of proteinaceous antimicrobial substances that inhibit the growth of closely related bacteria. However, some bacteriocins produced by lactic acid bacteria (LAB) exhibit a relatively broad antimicrobial spectrum and are active against several food‐spoilage and health‐threatening microorganisms. Many investigators have reported on the use of bacteriocins as food preservative to extend the shelflife of various foods. This review decribes the research that has been conducted on bacteriocinogenic lactic acid bacteria— isolated from a wide variety of foods and in some instances of animal origin—and the characteristics of bacteriocins. Special emphasis is placed on their potentials for use as food preservative and on their physicochemical nature, antibacterial spectrum, and genetic behavior.     

产抗菌肽乳源乳酸菌的筛选及定向培养

为了获得乳酸菌高效表达抗菌肽的代谢调控方法,对德氏乳杆菌保加利亚亚种等7种乳酸菌进行了产抗菌肽能力的筛选和定向培养。筛选出具有较高抑菌活性的菌株嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌,它们产生的抑菌物质经排除酸、过氧化氢后,仍具有抑菌活性,然而经蛋白酶处理后其抑菌活性明显下降。结果表明,两种菌发酵上清液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有抑制作用。经一系列定向培养嗜酸乳杆菌抑菌直径达到(23.53±0.06)mm,与未经定向培养的抑菌直径(11.63±0.15)mm相比抑菌活性提高了102%;经定向培养的干酪乳杆菌抑菌直径达到(21.27±0.25)mm,与未经定向培养的抑菌直径(12.50±0.10)mm相比抑菌活性提高了70.2%。