苹果酸-乳酸发酵细菌乙醇胁迫应答机制研究进展

由乳酸菌引起的苹果酸-乳酸发酵是生产优质葡萄酒的一个重要工艺过程。在这个过程中,乙醇是乳酸菌活性的主要抑制因子,特别是随着全球气候变暖带来的葡萄含糖量的增加,乙醇对乳酸菌的抑制作用越来越成为人们的研究热点。乙醇胁迫使得乳酸菌细胞结构发生变化,影响苹果酸-乳酸发酵的顺利进行。因此,乳酸菌在乙醇胁迫下的生长、代谢对葡萄酒生产是非常重要的。该文对苹果酸-乳酸发酵过程中常见乳酸细菌在乙醇胁迫下的应答机制进行了阐述,为乳酸菌乙醇胁迫耐受性机制的研究和优良菌株的选育提供参考。     

环境胁迫调控植物乳杆菌细菌素合成的研究进展

植物乳杆菌作为具有重要经济价值的乳酸菌被广泛应用于食品发酵与保鲜领域,由于其代谢过程中会产生具有广谱抑菌特性、对热稳定且易被蛋白酶水解的细菌素,因此有作为天然食品生物防腐剂的较大应用潜力。研究表明,在发酵过程中菌体的生长和细菌素的合成受多种环境因素如盐胁迫、酸胁迫、氧胁迫及低高温胁迫的影响,但目前环境因素调节信号分子产生以及调控相关基因合成细菌素的具体机制仍然有待研究,另一方面,通用的调控通路还未被发现。因此,本文介绍了植物乳杆菌抵御胁迫的反应机制并详细阐述了环境胁迫下与细菌素合成密切相关的调控基因和重要调控蛋白,为食品发酵加工过程中合理控制发酵条件,促进细菌素合成从而延长食品货架期提供理论依据。     

乳酸菌发酵在谷物产品中的应用及研究进展

谷物食品是人类能量摄入的主要来源之一，随着人们生活水平的提高，谷物食品的营养价值和食用品质受到了广泛关注。发酵是改善食品性质、功能及营养缺陷的重要方法，也是谷物加工的重要手段。乳酸菌能够利用碳水化合物进行生长代谢，在食品工业中被广泛应用于各种发酵制品，其发酵产生的代谢产物有许多重要的生理功能，包括调节肠道菌群平衡、提高免疫力、抗菌和抗肿瘤等。因此，乳酸菌发酵在谷物食品中的研究与应用，对提升食品品质具有重要意义。本文综述了乳酸菌发酵对谷物营养成分、生物功能和结构、理化性质的影响，总结了乳酸菌发酵谷物产品的优势以及乳酸菌发酵在多种谷物产品中的应用，分析了乳酸菌发酵谷物食品目前研究的不足及可能的发展方向, 拟为乳酸菌发酵在谷物中的研究与开发提供参考。     

乳酸菌有氧呼吸代谢研究进展

通过添加血红素,部分乳酸菌种(株)的细胞在有氧条件下可进行有氧呼吸代谢,细胞具有完整的呼吸链;遗传学证据表明,细胞色素氧化酶cydA 基因可以在对数生长末期获得表达,代谢调控蛋白CcpA 作为有氧代谢的“开关”进行代谢调控,此时乳酸菌细胞具有耐氧和耐酸性能力。相对于发酵条件而言,有氧代谢可促使乳酸菌细胞获得较高的生长量,培养介质的pH 值维持在较高水平,使细胞具有较强的抗逆效果和生存能力。这意味着通过控制性地改变乳酸菌的培养条件,或许能改善乳酸菌细胞在有氧条件下的增殖潜力和生存能力,拓宽其在食品发酵工业中的应用范围。     

酵母对酱、酱油的乳酸发酵的影响

在酱、酱油酿造中的主要微生物是嗜盐酱油乳酸菌和鲁氏酵母。许多文献已指出:在酱油酱造过程中,发酵初期,首当其充的是嗜盐酱油乳酸菌生长繁殖,随着嗜盐酱油乳酸菌(以下简称乳酸菌)的乳酸发酵,使酱、酱油发酵醪的pH下降,诱导、促进了鲁氏酵母的生长繁殖;当酵母菌发酵最旺盛时,即在主发酵期,在酱醅和酱油发酵醪中     

乳酸菌的热胁迫研究进展

乳酸菌和其他自由生活的微生物一样,在发酵及食品加工、贮藏过程中经常暴露于各种环境胁迫条件下,包括饥饿胁迫、渗透压胁迫以及热胁迫等,增加胁迫抗性是提高生物量及代谢产物积累的有效策略。热胁迫可能是自然界及工业应用中微生物所面临的最常见压力。目前研究表明来自不同生境的乳酸菌通过基因表达的快速变化对温度的突然升高做出反应,从而导致热休克蛋白的蛋白质水平升高。热休克蛋白在进化过程中具有高度保守性,在正常条件下,其有助于受体调节,细胞骨架稳定及蛋白质的折叠、组装、运输、降解。在热胁迫条件下,其功能变得尤为重要。综述了乳酸菌的热胁迫耐受机制及不同乳酸菌的热胁迫反应,为研究乳酸菌热胁迫应答机制提供一定的理论借鉴,有利于乳酸菌的工业化应用。     

嗜盐四联球菌及其在发酵食品中的应用

嗜盐四联球菌是一类存在于酱油、鱼酱、豆制品等多种发酵食品及糖浆中的耐盐或耐高渗的乳酸菌。它们在食品发酵过程中可提高食品中有机酸、醛类和酯类等风味物质含量,具有广泛的应用价值。该文对嗜盐四联球菌的分类、生理生化特性、鉴定、胁迫环境下适应机制以及在发酵食品中的功能特性等几个方面的研究进展进行了综述。     

重金属铜对酿酒酵母的氧化胁迫及其应用研究进展

酿酒酵母作为真菌微生物和真核模式生物在发酵、功能性营养源、医药、食品和生物等领域具有十分广泛的应用,但其在生长代谢过程中易受到重金属铜的胁迫,从而迟滞酿酒酵母菌体的生长代谢,影响酿酒酵母发酵产物的质量。综述了重金属铜胁迫对酿酒酵母的危害,酿酒酵母对重金属铜胁迫所产生的应激反应,以及酿酒酵母对铜胁迫抗性在发酵工业和环境净化方面的应用,为酿酒酵母在工业中得到更好的生产应用提供思路。     

乳酸菌在各种胁迫下的应激反应研究进展

乳酸菌在各种不同的环境下生长存活或者发挥作用,往往受到各种胁迫因素的影响和制约。各种胁迫包括盐、冷冻、热、干燥、酸胁迫等,它们在乳酸菌的生长、存储、保藏等过程中不可避免的会造成乳酸菌的损伤甚至死亡。本文综述了各种胁迫对乳酸菌的损伤机理并提出相应的保护措施来减少乳酸菌生理损伤,这也为乳酸菌直投发酵剂的制备提供了一定的理论依据。     

Lotka-Voherra数学模型在小米混菌培养中的应用

目的:对小米混菌发酵过程中酵母菌对乳酸菌生长代谢的影响加以研究,并建立混菌发酵生长动力学模型.方法:以小米为生长基质,将乳酸菌和酵母菌分别纯培养和混菌培养,研究发酵液中细胞浓度、游离氨基氮(FAN)、还原糖、乳酸及乙醇含量的变化;在对Lotka-Voherra种间竞争模型改进的基础上构建混菌发酵生长模型,利用origin软件求解参数并对模型进行拟合验证.结果:加入辅助菌株酵母菌进行混菌发酵,酵母菌对乳酸菌的生长有促进作用,但对其发酵产酸没有产生显著影响,乳酸菌的存在对酵母菌有一定的抑制作用,但酵母菌主要产物乙醇的产量却显著增加;混菌发酵生长模型求得的预测值与实测值拟合较好,该模型可以有效预测混菌培养过程中乳酸菌和酵母菌的生长.     

冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力机制的研究进展

乳酸菌是食品中常用的发酵菌株或益生菌,常以冻干粉的形式应用于工业生产。冻干过程中的脱水及低温等条件对乳酸菌形成胁迫,造成菌株活力下降甚至死亡。冻干粉中菌株活菌数或发酵活力是乳酸菌冻干粉的重要指标。目前大部分研究集中在解析菌株抗冻干机制以及提高菌体冻干存活率等技术,本文围绕乳酸菌发酵活力指标,综述了冷冻干燥过程中影响发酵活力的因素,阐述了细胞膜流动性、通透性和细胞膜损伤异质性等对乳酸菌发酵活力的作用及机制,为进一步阐明冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力的途径,开发提高乳酸菌冻干粉发酵活力的技术提供依据。     

Challenges associated with spray drying of lactic acid bacteria: Understanding cell viability loss

Lactic acid bacteria (LAB) cultures used in food fermentation are often dried to reduce transportation costs and facilitate handling during use. Dried LAB ferments are generally lyophilized to ensure high cell viability. Spray drying has come to the forefront as a promising technique due to its versatility and lower associated energy costs. Adverse conditions during spray drying, such as mechanical stress, dehydration, heating, and oxygen exposure, can lead to low LAB cell viability. This reduced viability has limited spray drying's industrial applications thus far. This review aims to demonstrate the operations and thermodynamic principles that govern spray drying, then correlate them to the damage suffered by LAB cells during the spray-drying process. The particularities of spray drying that might cause LAB cell death are detailed in this review, and the conclusion may enhance future studies on ways to improve cell viability.     

乳酸菌抗氧化活性及其在发酵肉制品中的应用研究进展

乳酸菌作为发酵肉制品中的发酵剂,已被证实具有抗氧化活性,但在发酵过程中,容易受到各种环境胁迫因子的影响,这些胁迫因子能够诱发菌体胞内活性氧自由基的产生和积累,进一步影响菌株的抗氧化活性,很大程度上限制了其在发酵肉制品中的抗氧化作用。本文综述乳酸菌面临的环境胁迫因子,探究其对氧化胁迫的应答与防御机制和抗氧化机理,并阐述提升乳酸菌氧化胁迫抗性的策略及乳酸菌在发酵肉制品中的抗氧化作用。     

乳酸菌发酵过程发酵液脂肪酸组生态位的异质性

为探究乳酸菌发酵过程中发酵液脂肪酸组生态位的异质性,测定8 种乳酸菌发酵过程中乳酸菌活菌数和发酵液脂肪酸组,分析生态位宽度和重叠度与乳酸菌生长的关系。结果表明,不同乳酸菌生长能力差异显著,鼠李糖乳杆菌FJAT-13807生长能力最强,嗜热链球菌FJAT-43774最弱。8 种乳酸菌发酵液脂肪酸组共检测到91 条生物标记,其中直链脂肪酸12 条、支链脂肪酸70 条、未能分离的脂肪酸9 条,其含量顺序为直链脂肪酸＞支链脂肪酸＞未能分离的脂肪酸。不同乳酸菌发酵液脂肪酸总量差异显著（P＜0.05）,但乳酸菌发酵液脂肪酸总量与菌生长能力无直接相关性。发酵初期（1 h）,不同乳酸菌发酵液的脂肪酸生态位宽度差异不显著,菌株间脂肪酸生态位重叠程度较高,活菌数较低,环境容量较大,生态位宽度与重叠无相关性;发酵中期（24 h）,乳酸菌发酵液脂肪酸生态位宽度和重叠发生较大分化,影响处于对数生长期的乳酸菌生长模式,生态位宽度增加,乳酸菌生长速度下降,活菌数呈线性方程增长;生态位宽度减少,乳酸菌生长速度增加,活菌数呈抛物线方程增长;生态位宽度维持,乳酸菌生长速度维持原有方式;发酵后期（48 h）,乳酸菌发酵液脂肪酸生态位宽度与重叠也有类似分化,此时,乳酸菌处于稳定消亡期,生态位宽度较宽,乳酸菌生长能力下降,活菌数呈指数方程下降;生态位宽度较窄,乳酸菌生长能力增强,活菌数呈一元三次方程变动;生态位宽度维持,乳酸菌维持原有的规律,活菌数呈幂指数下降。乳酸菌发酵液脂肪酸生态位宽度和重叠的变化可用于乳酸菌生长势和资源利用率评估,为乳酸菌生长生态学研究提供新思路。     

海藻乳酸菌发酵的研究进展

海藻是一类重要的海洋资源,富含大量营养元素如蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质,以及多糖、酚类等生物活性物质。由于海藻营养价值极高,利用乳酸菌发酵海藻促进生物活性化合物的产生和释放,具有良好的健康效益。因此,本文根据国内外近年来利用乳酸菌发酵海藻的相关研究报道,对乳酸菌发酵类型、乳酸菌发酵海藻的可行性和乳酸菌主要种类、以及乳酸菌在海藻发酵中的效果和作用进行阐述,同时综述了乳酸菌发酵海藻在食品行业中的开发应用现状,并对今后发展趋势和前景进行展望,为藻类乳酸菌发酵制品的开发提供一定参考。     

乳酸菌抗真菌生物防腐剂作用机理和前景展望

食品在储藏过程中易受霉菌及其产生的毒素的污染,严重危害人类健康。许多研究发现有些乳酸菌能够通过产生的有机酸、短肽、过氧化氢、以及其自身的吸附能力等抑制霉菌生长,吸附真菌毒素,以降低食品中霉菌及其毒素的含量,延长食品货架期。对乳酸菌的代谢产物及其抗真菌活性的深入研究表明,乳酸菌作为生物防腐剂具有良好的应用前景,有望成为安全的食品添加剂。