具有高细胞黏附性及高生物膜形成能力的植物乳杆菌有效抑制小鼠体内空肠弯曲杆菌毒力因子的转录活性

该研究考察了12株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的生物学特性,包括其生长速率、产酸能力、对HT-29细胞的黏附能力、形成生物膜的能力、表面疏水性以及耐酸耐胆盐的能力,同时,将这12株植物乳杆菌分别干预被空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)和弓形虫复合感染的小鼠并考察其对宿主体内空肠弯曲杆菌毒力基因转录水平的影响。结果显示,植物乳杆菌N36和ZL4可以显著降低小鼠体内空肠弯曲杆菌毒力基因的转录水平。将植物乳杆菌生物学特性和其干预后小鼠体内空肠弯曲杆菌毒力基因转录变化进行相关性分析后发现,菌体表面高疏水性所带来的高细胞黏附性及较强的菌株生物膜形成能力使得其能在小鼠体内显著降低空肠弯曲杆菌毒力基因的转录水平,抑制空肠弯曲杆菌的感染。     

唾液乳杆菌CCFM 1054通过改变肠道菌群缓解空肠弯曲杆菌在小鼠体内的感染

考察了唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius) CCFM 1054体外培养产酸及发酵上清液抑制空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)生长能力、对人工模拟胃肠液中的耐受、对共培养条件下的抑菌能力、对HT-29细胞的粘附以及自我形成生物膜的能力,并以鼠李糖乳杆菌LGG和植物乳杆菌N49作为对比菌株,分别干预空肠弯曲杆菌和弓形虫复合感染的小鼠。结果显示,CCFM 1054能显著改变小鼠肠道菌群的组成,降低空肠弯曲杆菌在小鼠体内的定植率并缓解其感染。肠道菌群变化和乳酸菌拮抗空肠弯曲杆菌相关的体内外特性的相关性分析表明,CCFM 1054对细胞的高粘附性及其较强的生物膜形成能力使得其能在小鼠体内显著改变肠道菌群丰度。     

一株具有抑制麦芽糖酶活性的乳酸菌的筛选与鉴定

以抑制麦芽糖酶为目的,采用α-葡萄糖苷酶抑制剂的体外筛选模型,筛选出具有较好麦芽糖酶抑制效果的乳酸菌菌株JH28.菌株JH28的MRS发酵上清及无细胞提取物均对麦芽糖酶有抑制作用.将该菌株的无细胞提取物经透析膜(截留分子量1000Da,去离子水为透析液)透析后取透析液冻干,测定不同浓度冻干物对麦芽糖酶的抑制效果,最高抑制率可达67.19%,经计算其IC50为4.12 mg/mL.菌株经16S rDNA鉴定为干酪乳杆菌,具有潜在的工业应用价值.     

5种不同益生菌发酵南瓜浆的发酵性能及抗氧化活性研究

目的 比较分析5种益生菌发酵南瓜浆的品质和抗氧化活性, 为筛选发酵南瓜浆的优良菌株奠定基础。方法 利用植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、戊糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌5种不同益生菌发酵南瓜浆, 比较分析发酵过程中活菌数、pH、总酸含量、还原糖含量、总酚含量、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼[1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2,2-diphenyl-1-(2,4,6-trinitrophenyl)hydrazyl, DPPH]自由基清除率能力和2,2’-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)[2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazo-line-6-sulfonic acid), ABTS]自由基清除能力。结果 嗜热链球菌和植物乳杆菌适应南瓜浆发酵体系能力最强, 发酵结束后, 植物乳杆菌发酵南瓜浆活菌数含量最高, 达9.89 lgCFU/mL, 较发酵前提高了100倍; 5种益生菌均能产酸, 其中植物乳杆菌产酸能力最强, 对碳源的代谢能力也最强, 植物乳杆菌、嗜热链球菌发酵后南瓜浆多酚含量增加最显著(P<0.05)。抗氧化实验显示, 植物乳杆菌和嗜热链球菌具有较好的抗氧化能力。结论 植物乳杆菌和嗜热链球菌更适合发酵南瓜浆。     

1株具有拮抗空肠弯曲杆菌作用的唾液乳杆菌的研究

对分离自泡菜、发酵奶酒以及新鲜婴儿粪便的11株乳酸菌(已证明其发酵上清液对空肠弯曲杆菌生长具有明显抑制作用)进行研究。经对其人工胃、肠液的耐受能力测定,表明这11株乳酸菌通过胃肠道后均能存活。经对全部乳酸菌抑制共培养空肠弯曲杆菌生长能力的测定及其抑菌物质的鉴定,得到对共培养空肠弯曲杆菌生长具有强烈抑制作用的1株唾液乳杆菌ZX5,该菌发酵上清液的抑菌物质很可能为有机酸、过氧化氢及细菌素类物质。测定该株唾液乳杆菌抑制空肠弯曲杆菌黏附及侵袭HT-29细胞的能力,结果表明ZX5可将空肠弯曲杆菌对HT-29细胞的黏附及侵袭率降低38%~55%。其中,以排阻作用最为明显。     

不同益生菌发酵乳ACEI活性比较

测定了6株德氏乳杆菌保加利亚亚种、6株嗜热链球菌、6株鼠李糖乳杆菌、4株双歧杆菌和天然发酵剂Kefir发酵产物的ACEI活性。结果显示,发酵产物的ACEI活性呈现种属和菌株差异性,发酵和贮藏条件对ACEI活性具有显著影响,菌株发酵结束后经冷藏,ACEI活性均有不同程度的下降。德氏乳杆菌保加利亚亚种Lb9菌株在发酵6h时的ACEI活性为60%,发酵产物在冷藏24h和48h后,ACEI活性分别为55.72%和49.64%。嗜热链球菌Stnh16菌株发酵6h时的ACEI活性显著高于其他嗜热链球菌菌株,为52.73%,冷藏24h和48h后,ACEI活性分别为48.82%和42.58%。鼠李糖乳杆菌在发酵18h时的ACEI活性最高,其中F菌株为83.19%,R26为72.72%,LV108菌株为69.44%,但是冷藏24h和48h后,ACEI活性LV108菌株显著高于其他菌株,ACEI活性分别为66.19%和62.91%,显示其适宜用作生产降血压益生菌发酵乳的发酵剂。双歧杆菌不同菌株中,H4在发酵24h时ACEI活性最高,为46.55%。Kefir在发酵24h时,其ACEI活性最弱,仅为15.23%。该研究为筛选降血压益生菌发酵乳的发酵剂及发酵乳生产提供了参考。     

对口腔变异链球菌具有抑制作用的乳杆菌的筛选

拟从发酵食品与成人唾液中分离乳杆菌,并筛选出对变异链球菌具有抑制作用的菌株。利用LBS培养基从5种发酵泡菜与20名成人唾液中分离乳杆菌,采用杯碟法检测抑菌活性,通过测定菌株抑制变异链球菌(Streptococcus mutant CICC 35668)菌膜形成的能力与羟磷灰石降解能力来评价其作为潜在口腔益生菌的可能性。共分离获得了2株菌(P6,T4)对变异链球菌的抑菌圈直径为(17.44±0.85)mm与(17.82±0.74)mm,经鉴定均为植物乳杆菌;分离株可以使菌膜中变异链球菌的数量从(8.54±0.05)log cfu降至(6.14±0.17)log cfu与(6.47±0.12)log cfu;培养72 h后,对羟磷灰石的降解能力分别为(0.25±0.01)μg/mL和(0.29±0.02)μg/mL。分离获得的2株对变异链球菌具有较好抑制作用的植物乳杆菌,具有作为口腔益生菌的潜能。     

益生菌混合菌种在发酵豆乳中的优化

采用益生菌混合物AST和TLB分别在42℃进行豆乳的发酵,在发酵豆乳的发酵和贮存过程中(4℃下28d),观察pH值和活菌数的变化情况。在AST益生菌混合物(嗜酸性乳杆菌,双歧杆菌和嗜热链球菌)的培育下,42℃下发酵时间减少到8h。但嗜酸性乳杆菌在冷藏的过程中生存状态较差,其活菌数在冷藏后一周后未达到标准。将豆乳在42℃下用TLB益生菌(嗜热链球菌,保加利亚乳杆菌和动物双歧杆菌乳酸亚种Bb12)进行发酵,结果发酵时间缩短到4h,双歧杆菌活菌数目的对数增加了约一半,而且经过28d的冷藏,细菌数仍然维持在107 CFU/mL以上。     

益生菌酸奶的工艺研究

以保加利亚乳杆菌(Lb)、嗜热链球菌(St)、干酪乳杆菌(Lc)、罗依氏乳杆菌(Lr)混合菌发酵,得到益生菌酸奶.正交结果表明,干酪乳杆菌、罗依氏乳杆菌可以应用于酸奶发酵,发酵工艺为:保加利亚乳杆菌:嗜热链球菌:干酪乳杆菌:罗依氏乳杆菌为3:3:2:2,发酵温度39℃,接种量0.25%(DVS),加糖量8%,凝乳时间5h.     

5种乳酸菌及其灭活态体外抗氧化能力的比较研究

以总抗氧化活性(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力、羟自由基清除率(OH~-·)、超氧阴离子清除率(O~-_2·)、还原活性为测定指标,对5株乳酸菌灭活前后发酵上清液、完整细胞悬液、胞内提取物的抗氧化能力进行比较研究,并筛出抗氧化能力相对较强的3株乳酸菌进行复配。结果表明:5种乳酸菌灭活前后的发酵上清液、完整细胞悬液、胞内提取物具有不同的抗氧化能力,其中嗜酸乳杆菌灭活前和灭活后的发酵上清液的总抗氧化活性最好,分别为45.9、35.0 U/mL。菊糖芽孢乳杆菌未灭活的发酵上清液的超氧阴离子自由基清除率较强为21.03%。嗜热链球菌的灭活胞内提取物的总超氧化物歧化酶活力最强为456.7 U/mL,其未灭活的胞内提取物的羟自由基清除率最强为79.26%。唾液乳杆菌的灭活发酵上清液的还原活性最强。复配结果表明,灭活完整细胞悬液的超氧阴离子清除率(O~-_2·)较单一菌株强;菊糖芽孢乳杆菌和嗜酸乳杆菌复配后灭活完整细胞悬液的羟自由基清除率(OH~-·)最强,为82.40%;而菌株复配后的总抗氧化活性(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力与单菌差异不显著。不同乳酸菌菌株的抗氧化能力存在差异,且其发挥抗氧化作用的活性物质存在的部位也因菌株不同而具有较大的差异性。     

乳酸菌生物学特性与其拮抗空肠弯曲杆菌在小鼠肠道定植能力的分析

采用3周龄C57BL/6小鼠建立了空肠弯曲杆菌感染模型,评价了8株在体外具有抑制空肠弯曲杆菌生长能力的乳酸菌在体内拮抗空肠弯曲杆菌定植的能力,同时对该8株菌生长速率、产酸能力、生物膜形成能力、黏附能力等生物学特性进行了测定,通过主成分分析对8株乳酸菌生物学特性的评价以及皮尔森相关性系数对乳酸菌生物学特性及其在体内拮抗空肠弯曲杆菌定植能力相关性的分析,发现8株乳酸菌种间生物学特性差异明显大于种内生物学特性差异,且乳酸菌在小鼠体内拮抗空肠弯曲杆菌定植的能力与其细胞黏附能力呈正相关。具有最高黏附指数的植物乳杆菌N8、N9可有效清除模型小鼠肠道内的空肠弯曲杆菌,对保护人体免受空肠弯曲杆菌感染具有潜在的应用价值,同时也为具有拮抗致病菌能力的益生菌的筛选提供了理论依据。     

植物乳杆菌C88发酵特性研究

对一株本实验室筛选的益生菌植物乳杆菌C88的发酵特性进行了研究,以一株商业化益生菌L.rhamnosus GG为参照。结果表明,菌株C88的凝乳活性较弱,蛋白水解活性较高;4℃贮28 d,该菌株表现出良好的存活能力,活菌数高于L.rhamnosus GG。菌株C88对金黄色葡萄球菌的抑制作用较强;丙酸钙对其生长无显著影响;药敏实验表明该菌株对所选10种抗生素均表现出一定的耐药性;本研究对植物乳杆菌C88发酵特性的研究为其进一步应用于益生性发酵乳的研究开发提供实验依据。     

益生菌Lactobacillus casei Zhang与商业益生菌对胃肠转运耐受性及发酵特性的比较

比较益生菌干酪乳杆菌Zhang(L.casei Zhang)与商业化益生菌嗜酸乳杆菌NCFM(NCFM)、鼠李糖乳杆菌GG(LGG)、干酪乳杆菌Shirota(kS)、动物双歧杆菌Bb12(Bb12)对人工胃肠液的耐受性及发酵特性.将各菌置于人工消化液及含3.0g/L牛胆盐的MRS培养基中,37℃培养,分别于3h和8h时测定人工胃液和肠液中各菌株的存活率,同时每小时测定MRS培养基的浊度,以延迟时间评价各菌株对胆盐的耐受性.对由各菌株制得的发酵乳在发酵及贮藏期间酸度与活菌数的变化进行了测定,结果表明,在pH 2.5的人工胃液消化3 h后,干酪乳杆菌Zhang存活率低于NCFM(p<0.05),高于其它3株对照菌(p<0.05);在pH 3.0和pH 4.0的人工胃液消化3 h后,干酪乳杆菌Zhang的存活率与4株对照菌无显著差异(p>0.05);在pH 8.0的人工肠液消化8h后,干酪乳杆菌Zhang的存活率高于Bb12(p<0.05),低于NCFM(P<0.05),与其它2株对照菌元差异(p>0.05).干酪乳杆菌Zhang对3.0g/L牛胆盐的耐受性与LcS差异不显著(p>0.05),而高于其它3株对照菌(p<0.05).脱脂乳37℃发酵24 h后,接种干酪乳杆菌Zhang的样品的酸度低于4株对照菌.4℃贮藏28 d内,各益生菌在发酵乳中继续生长,其中干酪乳杆菌Zhang发酵乳的pH值变化(降低0.55)显著高于4株对照菌(p<0.05);贮藏28 d后干酪乳杆菌Zhang活菌数为1.0×109 cfu/g,显著高于4株对照菌(p<0.05),说明干酪乳杆菌Zhang具有良好的胃肠转运耐受性和极佳的贮藏稳定性.     

九种益生菌之间的相互作用及协同共生机理

为了研究9种益生菌之间的相互作用及协同共生机理,采用牛津杯扩散法,对德氏乳杆菌保加利亚亚种、植物乳杆菌、嗜热链球菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳双歧杆菌、两歧双歧杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌9种益生菌进行拮抗试验,再将菌种之间无拮抗作用的实验组,按1%接种量以1∶1的比例两两混合发酵,测其OD600nm值。约1/3的益生菌之间都存在拮抗作用,但嗜热链球菌与德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌,以及干酪乳杆菌与嗜酸乳杆菌存在协同共生作用,由于乳杆菌有较强分解蛋白质的能力,能产生多种氨基酸可刺激嗜热链球菌生长,嗜热链球菌因产酸速率快,可以快速代谢产生乳酸、甲酸、CO2等,从而促进乳杆菌的生长。该研究分析了9种常用益生菌之间的相互作用,为益生菌混合发酵、微生物制剂的开发提供理论依据。     

益生菌在发酵乳中的氨基酸代谢特征、发酵特性和贮藏特性

目的:以复合益生菌发酵牛乳(PFM)为研究对象,对其氨基酸代谢特征、发酵特性和贮藏特性进行评估。方法:将乳双歧杆菌V9、副干酪乳杆菌PC-01和植物乳杆菌P-8复合发酵,以商业发酵剂(含嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌)为对照,利用光学微流变仪监测发酵期间的流变学参数,发酵结束时的游离氨基酸含量以及贮藏期间活菌数、酸度等理化指标。结果:在发酵过程中,益生菌发酵乳具有高黏性因子、高固液平衡值、低弹性因子和低流动状态的特征;在发酵结束时共检出14种游离氨基酸,其中8种游离氨基酸含量显著升高,分别是苯丙氨酸(0.93 mg/kg)、缬氨酸(3.3 mg/kg)、丙氨酸(22.6 mg/kg)、赖氨酸(12.6 mg/kg)、苏氨酸(3.8 mg/kg)、丝氨酸(3.5 mg/kg)、脯氨酸(35.4 mg/kg)和亮氨酸(5.4 mg/kg)。贮藏结束时,PFM组中乳酸杆菌活菌数高达2.34×108 CFU/mL,双歧杆菌达3.43×107 CFU/mL;与对照组(FM)相比,pH值、滴定酸度和持水力无显著差异,黏度显著降低(P＜0.01),感官评价评分显著升高(P＜0.05)。结论:益生菌发酵乳具有优异的发酵及贮藏特性,这为益生菌在发酵乳制品工业生产中的应用提供数据支持。     

益生菌抗氧化活性及菌体抗氧化相关成分的分析

目的比较乳杆菌、双歧杆菌、嗜热链球菌和乳酸乳球菌的抗氧化活性,分析抗氧化活性较高菌株内与抗氧化相关的成分。方法采用清除DPPH自由基、清除羟自由基以及抗脂质过氧化能力3种方法评价40株益生菌的抗氧化活性,选出抗氧化活性较高的菌株分析其超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)和总巯基化合物(TTG)的含量。结果所比较的40株益生菌的抗氧化能力差别较大,既具有种属特异性,又具有菌株特异性;7株嗜热链球菌和11株乳酸乳球菌中的SOD活性最高[(平均分别为124.02U/mg(蛋白质)和107.10U/mg(蛋白质)]、2株双歧杆菌中GSH的含量最高(平均为311.03μmol/L细胞破碎液),所分析的菌株中TTG含量均较高。研究结果表明,实验菌乳酸乳球菌清除自由基能力最强,其次是嗜热链球菌,所试验的乳杆菌和双歧杆菌最弱;SOD对益生菌的抗氧化起主要作用;GSH的存在因种属和菌株的不同而差别较大;TTG对益生菌的抗氧化起了积极作用。     

益生菌Probio-■对远航海员肠道中乳酸菌菌群的影响

为探究远洋航行及益生菌Probio-■的摄入对肠道乳酸菌的影响,本研究招募27名长远航海员,随机分为两组,分别服用复合益生菌制剂(n=11)和安慰剂(n=16),试验周期为30 d。采用乳酸菌特异性引物扩增与PacBio SMRT测序技术相结合的方式,对长远航海员肠道乳酸菌进行检测。在全部船员肠道中共鉴定到57个属,160个种,主要的优势物种有嗜热链球菌(31.06%)、瘤胃乳杆菌(9.31%)、副血链球菌(6.90%)、唾液链球菌(4.11%)、植物乳杆菌(3.47%)等。在长远航后,益生菌组和安慰剂组海员肠道中乳酸菌特有OTU数量增加,而非度量多维尺度分析(NMDS)结果显示,出海前、后益生菌组和安慰剂组乳酸菌结构并无显著差异,仅在物种水平上部分菌种平均相对含量发生显著变化,如血链球菌和副血链球菌。唾液链球菌和嗜热链球菌是海员出海前肠道中主要的乳酸菌。摄入益生菌后,肠道中链球菌属相对含量较少的部分海员乳酸菌肠型易发生改变,植物乳杆菌和发酵乳杆菌相对含量增加。本研究结果表明,摄入益生菌Probio-■的长远航海员肠道中副血链球菌和血链球菌显著减少,部分海员的乳酸菌肠型优势物种由链球菌属改变为乳杆菌属,这种改变取决于肠道原始乳酸菌的类别和基础数量。本研究在种水平上分析益生菌Probio-■对长远航海员肠道乳酸菌多样性的影响,为海员的肠道健康维护提供一个可行的途径。     

几种乳酸菌S-层蛋白的普查以及slp基因的克隆与序列分析

从内蒙古传统发酵乳制品中分离的几种乳酸菌,包括干酪乳杆菌、乳酸乳球菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌和嗜酸乳杆菌标准株(L.acidophilus ATCC4356)等为实验材料,应用SDS-PAGE方法和PCK方法分别进行S-层蛋白(S-layers pro-tein,SLP)的普查和slp基因的检测.结果表明:在各种乳酸茵中,经SDS-PAGE电泳方法检测,只有植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和其标准菌株的样品中出现膜外蛋白的可疑条带,大小为44～66ku之间,与文献报道的slp基因表达产物大小范围是一致;经PCR方法检测,只有嗜酸乳杆菌和其标准菌株L.acidoilus ATCC4356中扩增出slp基因可疑条带,其大小约为1 300 bp.并对嗜酸乳杆菌slp基因进行克隆、基因序列测序和分析.     

甘南传统牦牛酸奶来源抗氧化性乳酸发酵菌株的筛选

为寻找甘南传统牦牛酸奶中具有优良发酵与抗氧化性能的乳酸菌,对分离纯化的菌株以H_2O_2耐受力、耐酸、耐胆盐和凝乳发酵性进行初步筛选,再以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、羟基(·OH)自由基和超氧阴离子(O_2~-·)的清除率筛选抗氧化能力强的菌株。结果表明,所筛选出的6株乳酸菌中,菌株M5的发酵性能与抗氧化活性最强,生理生化及分子生物学特征鉴定结果为副干酪乳杆菌。该菌株凝乳发酵时间为6. 2 h;上清液对DPPH和羟自由基清除率分别为47. 8%和54. 4%;无细胞提取物对超氧阴离子的清除率为49. 9%。酵母存活细胞模型验证,其无细胞提取物、发酵上清液、完整细胞对酿酒酵母的存活率分别提高了95. 3%、130%和28. 5%。试验所筛选出的副干酪乳杆菌M5的发酵及抗氧化能力强,具有进一步开发利用价值。     

1株具有潜在降糖作用的益生菌的筛选

以鼠李糖乳杆菌(Lactocobacillus rhamnosus)GG为阳性对照菌株,研究了本实验室保藏的7株乳酸菌的α-葡萄糖苷酶酶活的抑制能力、抗氧化能力及其基本的益生特性。采用主成分分析方法做总体评价,以期获得具有潜在降糖作用的益生菌。研究发现干酪乳杆菌(L.casei)CCFM0412具有较好的α-葡萄糖苷酶酶活的抑制率(29.61%)及较高的抗氧化能力,如:完整细胞对DPPH的清除率为22.56%,对羟自由基的清除率为16.77%,显著高于鼠李糖乳杆菌GG(P0.05);细胞提取物对脂质过氧化的最高抑制率为25.35%。主成分分析表明干酪乳杆菌CCFM0412的综合能力与对照菌株鼠李糖乳杆菌GG最接近,具有潜在的降糖作用。