罗伊氏乳杆菌产罗伊氏细菌素的工艺优化

罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)是一种安全、高效生产罗伊氏细菌素的菌株。作者优化了罗伊氏乳杆菌ATCC 53608转化甘油生产罗伊氏细菌素的工艺参数。结果表明:处于初期稳定期(26 h)的L. reuteri,其细胞内甘油脱水酶能达到最大酶活2.2 U/mg,有利于转化甘油生产罗伊氏细菌素。正交实验优化后的最佳生产工艺:甘油浓度400 mmol/L,接种量110 mg/mL,酶转化时间2 h,转化温度30℃,pH 6.2。优化后罗伊氏细菌素的平均产量达到(241.2±3.4) mmol/L。     

罗伊氏乳杆菌酸奶的研制

本文初步研究了罗伊氏乳杆菌的生长特性,并利用其发酵生产酸奶。通过单因素实验探讨了白砂糖的添加量、菌种间的配例以及发酵时间三个因素对酸奶的感官品质的影响,通过正交实验确定了最佳生产工艺。结果表明,罗伊氏乳杆菌的产酸量和活菌数量均在发酵28h达到最高。生产酸奶生产的最佳工艺条件为:接种量为1%,接种比例[c(罗伊氏乳杆菌):c(嗜热链球菌+保加利亚乳杆菌)]为1:1,糖添加量为9%,发酵时间为16h。该酸奶内活菌数量为4.2×108cfu/g。     

罗伊氏乳杆菌冻干保护剂的优选及高密度冻干工艺优化

为提高罗伊氏乳杆菌的冻干存活率及产业化制备效率,系统解析不同种类保护剂对该菌的保护效果并优化高密度冻干工艺降低冻干体积。首先将不同分子量、不同种类的单糖(醇)、二糖(醇)、低聚糖、多糖和蛋白质分别与罗伊氏乳杆菌的菌泥混合冻干测定存活率,然后研究不同分子质量的保护剂复配,及优势保护剂复配其他类物质对菌体的冻干保护效果,最后优化冻干前菌体与保护剂的比例和菌悬液总干物质含量。结果表明,低聚糖对罗伊氏乳杆菌具有最好的冻干保护效果,分子质量大小不同的物质以不同比例复配均不会提高保护效果,谷胱甘肽、甜菜碱、氨基酸、核苷酸、无机盐、维生素等物质均未显著提高低聚糖对该菌的冻干保护效果。菌泥与低聚糖类保护剂以干重比为1∶1. 2混合时,具有最高的冻干存活率,冻干前菌悬液总干物质质量分数最高为29%时菌体存活率达90%以上。该研究结果为乳杆菌的高效冻干提供了指导。     

罗伊氏乳杆菌发酵生产亚油酸异构酶的研究

对利用罗伊氏乳杆菌发酵生产亚油酸异构酶的条件及基本酶学性质进行了研究。结果表明,以MRS培养基为基础,该菌产生亚油酸异构酶的最佳条件为:亚油酸添加量0.1mL/50mL,pH为6.5,37℃发酵26h。各因素对产生亚油酸异构酶能力影响的顺序为:亚油酸加入量>pH>发酵时间>温度。最佳酶促反应温度为40℃,最佳酶促反应pH为6。该酶在35～45℃、pH5.5～7.5具有较高稳定性。      

罗伊氏乳杆菌对机体免疫功能调节作用的荟萃分析

目的:通过荟萃分析将国内外近几十年临床上关于罗伊氏乳杆菌对机体的免疫调节作用研究进行汇总,总结该菌对机体免疫功能的调节作用.方法:通过Medline、SCI(Science Citation Index)、万方学术期刊论文数据库、中国知网中国学术期刊网络出版总库、中国生物医学文献数据库等5个数据库进行文献检索.利用Re...     

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。     

罗伊氏乳杆菌培养基优化及其生长代谢研究

罗伊氏乳杆菌的MRS 培养基是富培养基,简化培养基组分,优化培养基组成和培养条件是微生物工业化培养的重要基础。本实验在传统MRS 培养基基础上,首先对氮源进行单因素优化,然后采用Plackett-Burman 和中心组合试验设计对影响罗伊氏乳杆菌CG001 生长的MRS 培养基和培养条件进行筛选优化,并在最优条件下研究该菌的生长代谢情况。结果表明：酵母膏质量浓度、葡萄糖质量浓度、硫酸锰质量浓度和温度是影响菌体质量浓度的4 个关键因素;经响应面法分析确定该菌的最优培养条件为：酵母膏质量浓度20g/L,葡萄糖质量浓度20g/L,醋酸钠质量浓度7g/L,柠檬酸铵质量浓度1g/L,磷酸氢二钾质量浓度3g/L,硫酸镁质量浓度0.2g/L,硫酸锰质量浓度为0.23g/L,吐温-80 质量浓度1g/L,初始pH6.2,培养温度38.6℃,最终菌体质量浓度达0.984g/L,相对优化前提高1.102 倍。发酵罐中菌体生长曲线呈S 型,4～12h 菌体处于对数生长期,之后趋于平衡,葡萄糖的代谢与菌体的生长速率相对应。     

一株罗伊氏乳杆菌的生物学特性研究

研究了一株完达山乳业和润盈生物菌种研究项目组分离的罗伊氏乳杆菌LR-G100的耐胃酸、耐胆盐、降胆固醇和抑制肠道有害菌的生物学特性。结果表明,罗伊氏乳杆菌在pH值为2.5～4.5条件下,具有较强的生存能力;在胆盐质量分数为0.1%～0.5%环境中,活菌数能保持在106mL-1以上;在反应16 h后,同化胆固醇百分率能达到50%以上;对肠道有害菌的抑制效果也非常显著。     

罗伊氏乳杆菌原生质体的制备与再生条件的研究

研究细胞培养和溶菌酶酶解条件对罗伊氏乳杆菌原生质体形成率的影响以及罗伊氏乳杆菌原生质体在多种再生培养基中的再生条件,结果表明罗伊氏乳杆菌05-1和05-2原生质体形成的最适条件:在MRS培养基中接种量5%(两菌株活菌数分别为4.96×108 cfu/mL和8.04×107 cfu/mL),37℃静置培养至OD600值1.0(两菌株活菌数分别为2.36×1012 cfu/mL和6.56×109 cfu/mL)左右,酶解pH8.0、酶质量浓度20 mg/mL、酶解时间45min。在此最适条件下,两菌株原生质体形成率分别为90.2%和92.8%;在最适再生培养基RM1中,罗伊氏乳杆菌05-1和05-2原生质体的再生率分别为30.6%和23.2%;RM1中,胎牛血清(BSA)是罗伊氏乳杆菌原生质体再生不可获缺的物质。本研究为构建益生乳杆菌食品级基因克隆和表达系统,实现原生质体的转化及细胞融合育种与基因组洗牌分子育种,提供理论依据。     

基于人工神经网络耦联遗传算法（BP-GA）优化干酪乳杆菌LTL1361冻干保护剂配方

为提高干酪乳杆菌LTL1361在真空冷冻干燥过程中的冻干存活率,以脱脂乳为基础保护剂,通过单因素实验以及Plackett-Burman试验确定影响干酪乳杆菌LTL1361冻干存活率的主要因素,基于上述试验结果进行Box-Behnke响应面试验设计构建数据集,并构建人工网络耦联遗传算法（BP-GA）模型对干酪乳杆菌LTL1361的冻干保护剂配方进行深层模拟预测。结果表明:采用单因素及Plackett-Burman试验筛选出主要影响菌株冻干存活率的三个因素为:海藻糖、谷氨酸及甘露醇,并确定将上述三种因素与基础脱脂乳为优化条件开展后续试验。通过构建BP-GA模型进行全局寻优,得到干酪乳杆菌LTL1361的最佳保护剂浓度配比为脱脂乳10.3%、谷氨酸0.8%、海藻糖6.7%和甘露醇4.0%,此时菌株的最高冻干存活率达到89.56%,经过与响应面模型结果比较,发现BP-GA模型具有更好的预测性能。利用BP-GA模型,本研究探索出了一种较高冻干存活率的益生菌冻干保护剂配方,并对制备高活性菌株冻干制剂以及商业化直投式发酵剂研发提供参考。     

基于人工神经网络和遗传算法的普鲁兰酶重组大肠杆菌高密度发酵工艺优化

基于人工神经网络和遗传算法,对重组大肠杆菌(Escherichia coli)BL 21表达热稳定普鲁兰酶的高密度发酵工艺进行优化.在5?L的发酵罐中,通过比较不同发酵温度、pH值及培养基碳氮比(C/N,mol/mol)对细胞量和产物产量的影响,确定最佳发酵工艺.结果表明,诱导前适合细胞生长的发酵条件为发酵温度34.4...     

冷胁迫对冷冻干燥罗伊氏乳酸杆菌细胞膜流动性的影响

以DPH(1,6-二苯基-1,3,5-己三烯)为荧光探剂,优化了测定罗伊氏乳酸杆菌细胞膜流动性的条件,其最佳测定条件为:激发波长360nm,发射波长430nm,菌浓度OD0.8,30℃孵育时间为20min。同时研究冷胁迫处理对冷冻干燥存活率。细胞活力及细胞膜流动的影响,研究表明冷胁迫能改善乳酸菌的冷冻干燥存活率,同时在一定的条件下,冻干后细胞的流动性也有所改变,说明经过一定的冷胁迫处理后,增加了细胞的抗性,从而提高细胞的冷冻存活率。     

Stability of Lactobacillus reuteri in Different Types of Microcapsules

This study was designed to find the most suitable method and wall material for microencapsulation of the probiotic bacterium Lactobacillus reuteri to maintain cell viability during gastric challenge. Five L. reuteri strains were individually encapsulated using alginate, alginate plus starch, K‐carrageenan with locust bean gum, or xanthan with gellan by extrusion or phase separation (emulsion). The morphology of the microcapsules was studied using phase contrast and cryo‐scanning electron microscopy (cryo‐SEM). The resistance of these microcapsules and the viability of contained L. reuteri to simulated gastric juice were studied. The shape and size of the microcapsules produced varied with the preparation method and type of wall material. Extruded microcapsules were larger and more uniformly shaped. Survival of microencapsulated L. reuteri was significantly better than that of planktonic cells and varied with the strain, method of microencapsulation, and wall material used. In general, microencapsulation using alginate and alginate with starch by both extrusion and phase separation were found to provide bacteria significantly greater protection (P < 0.05) against simulated gastric juice.     

菜籽粕发酵脱毒工艺的神经网络建模与遗传算法优化

为了获得菜籽粕固态发酵(Bacillus subtilis BS-012)脱毒的最佳工艺条件参数,以硫苷降解率为响应值,通过中心组合设计得到的数据,建立其神经网络模型;同时利用遗传算法(GA)对网络模型进行全局寻优,最终获得最佳菜籽粕固态发酵脱毒工艺为:发酵温度为31.7℃,含水率为37.6%,发酵时间为39.3 h。在该工艺参数下的硫苷降解率提高了10.22%,显著高于原工艺。该研究结果表明,采用神经网络模拟结合遗传算法的优化方法,对菜籽粕脱毒工艺具有较好的优化效果。     

Effect of reuterin,produced by Lactobacillus reuteri on the surface of sausages to inhibit the growth of Listeria monocytogenes and Salmonella spp.

Reuterin is a bacteriocin produced by some strains of Lactobacillus reuteri. The strain used in this study was isolated from raw milk from a dairy farm nearby Ankara. Beef sausage is a long years produced bratwurst style meat product in Turkey, as well as in some other countries in the Mediterranean region. Sausages are produced by raw meat; sometimes lactic starter cultures are added or spontaneous fermentation is employed. The production and storage conditions of the product promotes the growth of Listeria monocytogenes and Salmonella spp. Although nitrate is added as an antimicrobial substance against many pathogens, sometimes however nitrate application is not preventive enough on the surface because of the natural film around the sausages. Since most of the contaminations take place at post production steps, pathogenic growth is more effective on the surface of the sausages in refrigerated conditions. In this study, reuterin was applied to the surface of the sausages in order to prevent the growth of these two pathogens along with nitrate used as an additive in the product. Reuterin has inhibited the growth of L. monocytogenes considerably but not of Salmonella spp. on the surface of the sausages.     

罗伊氏乳杆菌LTR1318的培养工艺优化

为了尽可能提高在有限营养组分和培养条件下罗伊氏乳杆菌LTR1318的活菌数,本文利用单因素试验、Plackett-Burman试验和最陡爬坡试验筛选出了限制LTR1318生长的三种关键营养组分,以试验得到的活菌数值作为训练样本对RBF径向基人工神经网络进行训练,并结合遗传算法对三种组分和含量进行优化,再将其用于5 L发酵罐,对接种量、温度、初始pH和转速四种条件下的使用效果进行检测。结果表明,低聚果糖,胰蛋白胨和L-半胱氨酸对LTR1318的活菌数起关键作用,最佳添加量分别为10.16 g/L,12.07 g/L和0.65 g/L。此条件下摇瓶培养的最大活菌数为60.33×109 CFU/mL。另外,5 L发酵罐上的最佳工艺条件为：接种量4%,温度37 ℃,初始pH 7.0,转速100 r/min。综合培养组分优化和发酵条件优化下发酵罐培养的活菌数达到91.33×109 CFU/mL,比未进行优化时提高了12.69倍。上述结果与目前有关罗伊氏乳杆菌活菌数优化的研究报道对比认为,本成果具有一定的优势,5 L发酵罐培养的活菌数也达到国内外先进水平。该成果对这类益生菌菌株的工业化生产和制品后续开发具有一定的指导作用。     

基于人工神经网络优化抄纸浆料配比

提出了应用人工神经网络技术进行抄纸浆料配比优化的方法,介绍了优化原理和过程.以卷烟纸为例,建立了多种浆料的配比与纸张主要物理性能指标之间的人工神经网络模型.该模型比传统回归模型有着更高的预测精度.以此模型为基础,通过扫描仿真,获得了针叶木浆、麻浆及填料配抄生产卷烟纸的各组分的配比范围,并从中优选出最佳配比.     

格氏乳杆菌GU-G23高密度培养因子多维度优化及其验证

为提高具有益生特性格氏乳杆菌GU-G23的生物量,获取其高密度培养因子,该研究首先通过单因素实验和Plackett-Burman实验筛选出该菌株主要的生长营养因子为鱼蛋白胨、胰蛋白胨、柠檬酸三铵。以响应面实验设计组合作为机器模型训练样本,采用随机森林回归（Random Forest Regression,RFR）和径向基神经网络（Radial Basis Function Neural Network,RBF）模型对其培养基配方进行预测。以决定系数（R-squared,R2）、平均绝对误差（Mean Absolute Deviation,MAE）、均方误差（Mean-Square Error,MSE）和平均绝对百分误差（Mean Absolute Percentage Error,MAPE）作为模型评价指标,比较认为RBF在该研究中具有更好的预测性能。随后选择RBF神经网络和遗传算法（Genetic Algorithm,GA）结合对培养基主要成分进行了优化。最终获得该菌株培养基的优化配方为：鱼蛋白胨29.89 g/L,胰蛋白胨23.33 g/L,柠檬酸三铵4.34 g/L,蔗糖15.0...     

罗伊氏乳杆菌发酵液中具有降胆固醇能力蛋白的分离、纯化和鉴定

罗伊氏乳杆菌DSM122460无细胞上清发酵液（cell-free supernatant,CFS）具有较高的胆固醇移除能力,经初步鉴定有效成分为蛋白质。通过超滤浓缩、硫酸铵分级沉淀、DEAE Sepharose F.F阴离子交换层析进一步对该活性成分进行分离纯化。纯化后,其比活力达到61.6 U/mg,纯化倍数为32.4。经SDS-PAGE检测,样品达到电泳级纯,分子量约为60 ku。通过质谱鉴定初步认定该活性蛋白为一假设蛋白,其功能尚待进一步研究。      

苹果渣多酚提取工艺的神经网络建模与遗传算法优化

本实验建立了苹果渣多酚提取工艺的人工神经网络模型,研究了提取工艺神经网络模型的遗传算法优化技术。结果表明,结构为4-9-1的神经网络能较为精确的拟合输入的样本数据,其对测试样本的输出与实验结果的相关系数为0.985;遗传算法优化出的最佳提取工艺参数为乙醇浓度为62%、乙醇溶液的体积与苹果渣的质量之比为14:1,温度为69.7℃,提取时间为5.9h,该工艺参数下的提取率明显大于单因素试验和二次组合试验的结果,比最好的大16.9%。用神经网络模型描述提取工艺参数与提取率之间的关系,用遗传算法优化工艺参数,能设计出最佳的提取工艺参数。