基于乳糖水解酶的乳酸乳球菌乳糖代谢多样性研究

探究了磷酸-β-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶对乳酸乳球菌乳糖代谢的影响。通过对12株乳酸菌在以乳糖为单一碳源环境下的生长、产酸、乳糖代谢情况、β-半乳糖苷酶和磷酸-β-半乳糖苷酶活力及发酵液中残留半乳糖含量进行测定,了解不同菌株乳糖代谢的差异。结果表明,不同的乳酸乳球菌乳糖代谢能力存在显著性差异;β-半乳糖苷酶活力较高的菌株发酵液中半乳糖含量为270～4 110 mg/L,而磷酸-β-半乳糖苷酶活力较高的菌株发酵液中半乳糖含量为40～900 mg/L;将磷酸-β-半乳糖苷酶活力较高的乳酸乳球菌与嗜热链球菌复配,发酵液中半乳糖含量较嗜热链球菌单菌发酵时显著降低。磷酸-β-半乳糖苷酶活力较高的乳酸乳球菌有助于降低发酵乳制品中的半乳糖含量。     

产α-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选及酶学特性研究

以发酵乳制品、益生菌制品、泡菜等为原料,筛选产α-半乳糖苷酶的乳酸菌.以平板上显示蓝色作为初筛依据,结合液体培养,复筛获得1株产α-半乳糖苷酶酶活较高的菌株,其最大酶活达到17.35U/mL,经初步鉴定为发酵乳杆菌(Lactobacillu fermentum).该发酵乳杆菌α-半乳糖苷酶的最适温度50℃,且保温2 h后,酶活仍保持60%.其最适pH为5.8,在pH5.0～7.0之间,酶稳定性良好.该酶对α-半乳糖苷类寡糖的降解性良好,为今后酸豆奶的开发和推广奠定了基础.     

益生菌降解大豆源α-低聚糖和醛类物质的研究

从传统乳酸菌中分离获得6株产α-半乳糖苷酶的益生菌,研究了它们分解代谢豆乳中α-低聚糖和醛类物质的特性。首先分析了益生菌所产α-半乳糖苷酶的活性;接着探讨了益生菌在豆乳中37℃培养48 h期间,样品中α-低聚糖代谢水平,醛类物质的降解率。pH值变化和蛋白水解活性。结果表明,益生菌表现出不同的α-半乳糖苷酶的活性,乳双歧杆菌B12.0501所产α-半乳糖苷酶活性最高,达到21.8U/mL。豆乳中α-低聚糖和醛类物质的降解程度依赖于菌株类型和发酵时间。     

植物乳杆菌透性化细胞催化生产低聚半乳糖的工艺优化

以乳糖为底物,利用含β-半乳糖苷酶的植物乳杆菌透性化细胞催化生产低聚半乳糖(GOS).在5L发酵罐上进行了以乳糖为碳源的植物乳杆菌WZ011的厌氧培养,β-半乳糖苷酶产量在发酵14 h时达到最大值5 U/mL.收获的植物乳杆菌菌体用于透性化全细胞催化生产GOS的研究.比较了乙醇、Tween 80、SDS、DMSO、丙酮这五种渗透剂对胞内β-半乳糖苷酶酶活的影响.结果表明以40％乙醇作为渗透剂处理最为有效,β-半乳糖苷酶胞内酶活可达500 U/g(细胞干重DCW).进一步对40％乙醇渗透处理后整细胞催化生产GOS的工艺条件进行了研究,结果表明乳糖浓度、初始pH、温度和反应时间对GOS合成均有显著影响.在乳糖质量浓度为400g/L,初始pH为7.0,温度50℃及反应进行10h的条件下,GOS产量达到最大值32％(质量分数).     

α-半乳糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达及酶学性质研究

利用大肠杆菌（Escherichia coli）表达系统,经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导,成功异源表达了一株链球菌（Streptococcus）S1的α-半乳糖苷酶基因,重组α-半乳糖苷酶经镍柱纯化后,测定其酶学性质。重组α-半乳糖苷酶最适pH值为6.5,最适温度为50 ℃,在碱性环境中（pH 7.5～10.0）及在40 ℃以下温度条件下该酶较为稳定;酶催化动力学结果显示,该酶在最适条件下水解硝基苯-α-D-半乳糖苷（pNPG）的最大水解速率（Vmax）为508.38 μmol/（min·mg）,米氏常数（Km）值为1.2 mmol/L;通过薄层层析（TLC）法检测到该重组α-半乳糖苷酶可以高效地水解天然底物蜜二糖、棉籽糖和水苏糖中的α-半乳糖苷键。     

乙醇胁迫对植物乳杆菌D5-5代谢活力的影响

以(Lactobacillus plantarum D5-5)为研究对象,用不同体积分数乙醇胁迫菌体,测定乙醇胁迫后菌体中乳酸脱氢酶(LDH)、ATP酶的活力,胞外β-半乳糖苷酶相对酶活及细胞膜特性的变化,分析乙醇胁迫后造成菌体失活的主要因素,探讨乙醇胁迫对乳酸杆菌的损伤机制。结果表明:在乙醇体积分数为6%~8%胁迫条件下,菌体存活率分别降低了44.07%、61.81%、69.79%,乙醇胁迫对植物乳杆菌D5-5LDH、ATP酶具有显著影响,胞外β-半乳糖苷酶相对酶活升高,细胞膜完整性和表面结构受破坏程度增强。说明LDH、ATP酶是影响乙醇胁迫损伤的关键酶,乙醇胁迫致使菌体关键酶失活,细胞膜完整性破坏,细胞表面结构受损,从而影响植物乳杆菌D5-5的正常生理代谢。     

植物乳杆菌通过调节肠道短链脂肪酸水平缓解代谢综合征

目的：探究植物乳杆菌对高糖高脂饮食导致的代谢综合征的调控效果及可能机制。方法：利用高糖高脂饮食的大鼠模型,评价植物乳杆菌对代谢综合征的缓解作用;具体包括：检测大鼠血清中血糖、血脂等代谢指标和肝脏抗氧化能力,对肝脏、十二指肠及胰岛进行组织病理学分析,测定大鼠粪便中的短链脂肪酸含量。结果：高糖高脂饮食引发了一系列代谢紊乱,补充植物乳杆菌对代射紊乱具有一定的缓解作用,但存在菌株差异性;进一步分析表明,植物乳杆菌CCFM591可调节大鼠血糖-胰岛素稳态,减轻胰岛和小肠组织病变,同时提高大鼠粪便中短链脂肪酸的含量。结论：植物乳杆菌CCFM591可能通过调节肠道短链脂肪酸水平实现对大鼠高糖高脂饮食导致的代谢综合征的缓解作用。     

不同乳酸菌发酵葡萄酵素过程中代谢产物及其抗氧化特性分析

以巨峰葡萄为原料,选用4种不同的乳酸菌进行发酵,对发酵过程中的代谢产物和抗氧化能力进行测定。结果表明：试验选择的4种乳酸菌均能在发酵过程中较好的生长且均能产酸,产酸能力大小依次为干酪乳杆菌﹥植物乳杆菌﹥副干酪乳杆菌﹥鼠李糖乳杆菌,发酵15 d后,干酪乳杆菌总酸含量最大,达8.40 g/L;不同乳酸菌在发酵过程中总酚含量与超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）酶活变化一致,均呈先增加后减少的趋势,干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌在发酵第7天时总酚含量最大,分别为3.53、3.49、3.59mg/mL,植物乳杆菌在发酵第9天时总酚含量最大,为3.62mg/mL;干酪乳杆菌在发酵第6天时SOD酶活最大,为284.57 U/mL,副干酪乳杆菌在发酵第7天最大,为274.26 U/mL,植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌在发酵第9天最大,分别为262.22 U/mL和272.33 U/mL;抗氧化性测定指标DPPH自由基、ABTS+自由基清除率和发酵过程中铁离子还原能力（ferric reducing antioxidant power,FRAP）变化趋势与总酚含量的变化趋势大致相同。综合比较,这4种乳酸菌均能提高葡萄发酵液的总酚含量和抗氧化活性。     

高产β-半乳糖苷酶植物乳杆菌的筛选及其酶学性质研究

β-半乳糖苷酶不仅能通过分解乳制品中乳糖解决乳糖不耐症问题,同时能通过转糖苷作用合成具有益生功能的低聚半乳糖。从8株植物乳杆菌中筛选出高产β-半乳糖苷酶菌株K2,比活力高达6620 U/g,并对β-半乳糖苷酶酶学性质进行研究。结果表明:β-半乳糖苷酶最适和最稳定的pH值为6.5,最适温度为60℃,而在40℃稳定性最强。Mg2+对β-半乳糖苷酶活力有明显促进作用,而Cu2+有强烈抑制作用,通过推导求得米氏常数Km,oNPG=1.15 mmol/L,最大反应速率Vmax,oNP=6.34μmol/(min.mg)。研究结果为具有解决乳糖不耐受症的植物乳杆菌微生态制剂的开发奠定了基础。     

荔枝汁-大豆蛋白培养基鼠李糖乳杆菌发酵过程脂肪酸组的变化动态

目的解析荔枝汁-大豆蛋白培养基鼠李糖乳杆菌发酵过程脂肪酸组的变化动态。方法利用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)脂肪酸自动测定仪,分析植物原料荔枝汁、大豆蛋白(豆浆)、荔枝汁+大豆蛋白(体积比为1:1)培养基的脂肪酸组成,以及鼠李糖乳杆菌FJAT-13807(Lactobacillus rhamnosus FJAT-13807)发酵前后和发酵过程脂肪酸组的变化。结果荔枝汁-大豆蛋白复合培养基经过鼠李糖乳杆菌FJAT-13807发酵脂肪酸组成发生显著变化(P0.05),发酵前脂肪酸标记30条,发酵后上升到53条,增加了76.77%,脂肪酸总量增加115.01%;脂肪酸标记可分为高含量(2条)、中含量(10条)和低含量(41条)3组,其中高含量组的脂肪酸标记C16:0和C18:1ω9c,含量占比超过45%,具有乳杆菌种属特征;鼠李糖乳杆菌FJAT-13807发酵过程中,脂肪酸组和活菌数变化趋势相近;发酵1h,活菌数达8.7×10~7 CFU/mL,此时,脂肪酸总量达1426116(响应值);发酵1-6 h,活菌数略有下降,为6.20×10~7 CFU/mL,脂肪酸总量相应下降为1106592(响应值);发酵6～12 h,活菌数含量急速上升到高峰56.00×10~7 CFU/mL,相应的脂肪酸总量也急速上升到2349101(响应值)。结论乳杆菌发酵能显著增加脂肪酸组的种类和含量,C16:0和C18:1ω9c为乳杆菌种属特征脂肪酸标记,可通过检测脂肪酸总量的变化,可以监测乳杆菌数量变化动态。