屎肠球菌与植物乳杆菌共培养产γ-氨基丁酸条件优化及关键酶活性研究

为进一步提高γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)产量,以从泡菜中筛选获得的产GABA屎肠球菌(Enterococcus faecium)AB157与植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)BC112为研究对象,采用高效液相色谱法对菌株共培养发酵产GABA表达能力进行评估....     

一株产γ-氨基丁酸屎肠球菌的筛选和发酵条件优化及其益生特性分析

为拓宽产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)微生物资源,以四川泡菜为分离源从中筛选高产GABA乳酸菌菌株,并对高产乳酸菌菌株进行生理生化、分子生物学鉴定,高产GABA发酵条件优化及其益生特性分析。结果表明:采用高效液相色谱对菌株产GABA能力分析发现菌株AB157的GABA产量最高为1.08 g/L。生理生化和16S rRNA鉴定菌株AB157为屎肠球菌(Enterococcus faecium)。通过单因素实验和响应面优化,确定屎肠球菌AB157的最佳培养条件为L-谷氨酸钠底物浓度5.2 g/L、发酵温度31 ℃、初始pH7、发酵时间70 h,在此条件下,屎肠球菌AB157的GABA产量达到1.60 g/L。屎肠球菌AB157的益生分析表明,其在pH2.0和3 g/L的胆盐环境中的存活率分别为39%和59%,胆固醇的脱除量为18.09 μg/mL,说明该菌株具有良好的耐酸和耐胆盐特性以及较强的降胆固醇能力,可作为潜在功能性乳酸菌资源进行后续研究开发。     

屎肠球菌HY07产细菌素发酵条件的优化

对屎肠球菌HY07产细菌素的培养基组成和发酵条件进行了研究.通过单因素水平试验和正交试验,确定产细菌素的最佳培养条件为37℃培养24h,培养基初始pH为6.最佳培养基组成为:葡萄糖1％,鱼粉蛋白胨1.5％,牛肉膏1.5％,磷酸氢二钾0.2％,柠檬酸二铵0.2％,乙酸钠0.5％、硫酸锰0.025％,吐温-800.4％.在此条件下培养屎肠球菌HY07,所产细菌素抑菌圈可达12.60mm.     

屎肠球菌发酵特性及其功能性研究

探讨了分离自新疆酸奶疙瘩的一株屎肠球菌在乳制品应用中具有的潜在益生价值。通过测定滴定酸度、丁二酮、乙醛、游离氨基酸等指标,研究了屎肠球菌在脱脂乳中的发酵特性以及发酵乳上清液具有的抗氧化与抑菌功能。结果表明,屎肠球菌产酸、产香和降解酪蛋白能力强,37℃发酵24h,滴定酸度为123.55°T,丁二酮含量为12.31μg/mL,乙醛含量高达90.12μg/mL,游离氨基酸含量为331.92μg/mL,活菌数最高可达1.10×1010cfu/mL。发酵乳上清液对常见病原微生物有抑制作用,且抑菌物质具有热稳定性、较宽的pH范围、对蛋白酶敏感的特点,对羟自由基清除率为96.84%,超氧阴离子自由基清除率为31.33%,具有抗氧化能力。     

屎肠球菌B13产乳酸菌素的发酵条件优化

为提高屎肠球菌B13乳酸菌素的产量,以接种量、培养基初始pH值和发酵温度为考察因素,在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken中心组和试验设计原理进行三因素三水平的响应面优化分析,优化后的最佳培养条件为:接种量4.4%、培养基初始pH 5.3、发酵温度33℃。在此条件下,乳酸菌素的抑菌效价达5.32×10^8 IU/mL,比优化前提高1.44倍,为屎肠球菌B13乳酸菌素的开发利用提供参考依据。     

双向单因素与田口法优化屎肠球菌产谷氨酸脱羧酶培养基

采用双向单因素试验法及田口法,对屎肠球菌产谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD）的培养基进行了优化。结果表明,在筛选的4 种培养基中,蛋白胨-蔗糖-牛肉膏（peptone-sucrose-beef extract,PSB）培养基最利于屎肠球菌产GAD,但其配方中的CaCl2、K2HPO4和柠檬酸铵对GAD合成不利,蛋白胨、蔗糖、乙酸钠和谷氨酸一钠（monosodium glutamate,MSG）对GAD合成影响极显著（P＜0.01）,而牛肉膏对GAD合成影响不显著（P＞0.10）。Minitab软件预测培养基的最优用量组合为蛋白胨15g/L、牛肉膏10g/L、蔗糖12.5g/L、乙酸钠6.0g/L、MSG10g/L、吐温801.0g/L,预测300mL发酵醪产GAD总活力为（399.30±12.51）U。经验证,GAD总活力为（384.26±10.32）U,与预测值没有显著性差异（P＞0.05）。改良的PSB培养基的组分较优化前的PSB培养基显著减少,并更有利于GAD的合成,总酶活提高了45.71%。     

产酪胺粪肠球菌和屎肠球菌PCR检测方法的建立

目的：建立快速简便地检测产酪胺粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)的PCR方法。方法：将粪肠球菌和屎肠球菌的酪氨酸脱羧酶基因与GenBank数据库中已公布的细菌的酪氨酸脱羧酶基因进行比对,根据它们的非保守序列,分别设计粪肠球菌和屎肠球菌的特异性引物,建立检测产酪胺粪肠球菌和屎肠球菌的PCR方法。结果：根据非保守序列,分别设计粪肠球菌和屎肠球菌的特异性引物,用27株细菌对这两对引物分别进行反复验证,结果显示,所设计的两对引物都只对其目的菌株产生特异性扩增,对其他菌株没有扩增,方法的检测限可达到1.0×102CFU/mL。结论：本方法具有良好的特异性、稳定性和灵敏性,可用作食品中产酪胺粪肠球菌和屎肠球菌的检测。     

产细菌素屎肠球菌E6的特性分析及发酵条件优化

研究了屎肠球菌E6抑菌活性的生物学特性,并通过响应面法优化其发酵条件.结果表明,屎肠球菌E6产蛋白质类细菌素,能够抑制单增李斯特氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌生长,在pH3.0～7.0条件下有明显抑菌活性,60～121℃热处理20min后仍具有抑菌活性.通过Box-Behnken实验设计优化屎肠球菌E6发酵条件为培养时间36.0h,培养温度31.0℃,培养基pH5.1.在此条件下,发酵上清液抑菌圈直径可达20.17mm,较优化前提高了27.2％.     

732阳离子交换树脂对屎肠球菌谷氨酸脱羧酶活性的促进作用

通过对732阳离子交换树脂对屎肠球菌谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD,EC4.1.1.15）活性的影响进行探讨,构建了732阳离子交换树脂-细胞GAD复合转化体系。结果表明：经含0.2?mol/L?L-谷氨酸（L-glutamic acid,L-Glu）的0.2?mol/L乙酸-乙酸钠缓冲液（pH?4.2）平衡的732阳离子交换树脂可显著提高屎肠球菌细胞GAD的转化活性,γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）产量较对照组增加了32.30%;L-Glu/谷氨酸一钠（monosodium glutamate,MSG）（2∶1）固体混合物能有效调节反应体系的pH值和维持反应液的底物浓度,显著增加GABA产量,当添加量为30?g/L时,GABA产量较不添加L-Glu/MSG（2∶1）固体混合物的对照组提高了52.40%;732阳离子交换树脂与L-Glu/MSG（2∶1）固体混合物对细胞GAD的转化活性具有协同促进作用,适宜的732阳离子交换树脂-细胞GAD复合转化体系组成为732阳离子交换树脂10?g、0.3?mol/L?MSG溶液（溶于0.2?mol/L乙酸-乙酸钠缓冲液,pH?4.2）10?mL、100?mg/mL屎肠球菌细胞悬液10?mL和L-Glu/MSG（2∶1）混合物30?g/L。在该反应体系下,80?r/min、40?℃水浴振荡器反应24?h,GABA产量为（4.57±0.11）mmol,较对照组GABA产量（（2.29±0.08）mmol）提高了99.56%。     

屎肠球菌BC-3产细菌素条件优化及其理化特性研究

从东北传统发酵酸菜中筛选到一株屎肠球菌BC-3,通过其代谢产生的细菌素来控制食品中的某些腐败菌和病原菌,开发其作为高效广谱食品生物防腐剂。通过滤纸片法对屎肠球菌BC-3产生细菌素发酵条件进行优化,结果表明,发酵时间为20 h、pH值为6.5、接种量为1.5%、温度为37.0℃时,抑菌圈直径最大,为17.87 mm。经硫酸铵粗提后,对肠球菌素E3生物学特性进行分析,结果表明其具有较高耐热性,在pH为2.0~10.0的范围内稳定性较好,可被蛋白酶降解,经有机溶剂处理后稳定性几乎不受影响。     

产细菌素屎肠球菌E6的特性分析及发酵条件优化

研究了屎肠球菌E6抑菌活性的生物学特性,并通过响应面法优化其发酵条件。结果表明,屎肠球菌E6产蛋白质类细菌素,能够抑制单增李斯特氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌生长,在pH3.0～7.0条件下有明显抑菌活性,60～121℃热处理20min后仍具有抑菌活性。通过Box-Behnken实验设计优化屎肠球菌E6发酵条件为培养时间36.0h,培养温度31.0℃,培养基pH5.1。在此条件下,发酵上清液抑菌圈直径可达20.17mm,较优化前提高了27.2%。      

Lactococcus raffinolactis Y-12产γ-氨基丁酸发酵条件优化

为提高乳球菌产γ-氨基丁酸的能力,采用响应面法优化棉籽糖乳球菌Y-12产γ-氨基丁酸发酵条件。在单因素试验结果基础上,选择发酵温度、发酵时间和初始p H为自变量,以GABA产量为响应值,运用Box-Behnken法设计3因素3水平响应面设计。结果表明,响应面模型与实际情况拟合良好,能够较好预测GABA产量。获得最佳发酵条件为接种量4%、发酵温度34℃、发酵时间73h和初始pH 6.0,在此条件下GABA产量为4.06 g/L,与理论值(4.153 g/L)相比,相对误差仅为2.29%。     

大肠杆菌高效表达屎肠球菌纤维素结合域谷氨酸脱羧酶的条件优化

为了规避人肠杆菌(Escherichia coli)自身基因组表达的天然GAD的干扰,以再生无定形纤维素(regenerated amorphous cellulose,RAC)特异性吸附纤维素结合结构域谷氨酸脱羧酶(cellulose-binding domairr glutamate decarboxylase,CBD-GAD)制备的RAC-CBDGAD固定化酶作为评价指标,采用单因素和田口试验设计法对E.coli GDMCC60445高效表达CBD-GAD的条件进行了优化。结果表明,E.coli GDMCC60445表达CBD-GAD的适宜培养基为改良LB(Luria-Bertani)培养基,其组成为胰蛋白胨8 g/lL、酵母膏6 g/L、NaCl10g/L、pH 5.5;适宜的培养条件为温度37℃、摇床转速120 r/min、培养时间24 h。在该适宜条件下,RAC-CBDGAD活力为(419.79±10.37)U/g,与田口法预测值一致,较优化前提高了(30.28±3.22)%。     

阿魏酸对粪肠球菌和屎肠球菌产酪胺机制的影响

摘 要：研究阿魏酸对高产酪胺的粪肠球菌XL-M66和屎肠球菌XL-M76生长、基因表达以及产酪胺的影响。利用反转录实时荧光定量聚合酶链式反应技术分析2 株菌在阿魏酸作用下的酪氨酸脱羧途径相关基因表达情况,并使用高效液相色谱法检测2 株肠球菌培养48 h期间酪胺积累量。结果表明：未添加酪氨酸底物时,阿魏酸对酪氨酸脱羧酶（tyrosine decarboxylase,tyrDC）和酪氨酸/酪胺透性酶（tyrosine/tyramine permease,tyrP）基因的转录影响不大（P＞0.05）,但能促进酪氨酰-tRNA合成酶（tyrosyl-tRNA synthetase,tyrS）基因的转录（P＜0.05）。反之存在酪氨酸时,阿魏酸对tyrS基因表达的影响不大（P＞0.05）,却能显著抑制tyrDC和tyrP基因的表达（P＜0.05）。同时,阿魏酸能显著抑制粪肠球菌XL-M66和屎肠球菌XL-M76的生长（P＜0.05）,最终使得酪胺产量分别降低27.0%和19.9%。     

乳酸乳球菌发酵生产γ-氨基丁酸的条件优化

通过对乳酸乳球菌的发酵培养基及发酵条件进行优化,得到有利十GABA产量的培养基组分为葡萄糖10g/L、混合氮15g/L、混合氮源(柠檬酸二三铵:硫酸铵)成分比例2:1、谷氨酸20g/L:有利于GABA产量的发酵条件为培养基仞始pH6.5、培养温度30℃、培养时间26h.在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中GABA的产量达9.01g/L.     

发酵鸡肉肠中γ-氨基丁酸富集条件的优化

采用人工接种乳酸菌的方法,对发酵鸡肉肠中γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA)进行富集。首先鸡肉肠中分别添加不同来源的乳酸菌,筛选GABA富集的最佳发酵菌种;然后研究外源添加物L-谷氨酸(L-Glu)、VB_6和CaCl_2对鸡肉肠中GABA含量的影响,并采用Box-Behnken试验设计优化添加量。结果表明,3种不同来源的乳酸菌发酵鸡肉肠,其中酸奶乳酸菌与泡菜乳酸菌产GABA的能力较弱,均低于10 mg/100 g,耐久肠球菌产GABA能力最强,GABA含量达到62.14 mg/100 g,显著高于其他两种菌(P0.05);Box-Behnken设计得到发酵鸡肉肠富集GABA的最优外源添加物添加量为L-Glu 7.75 mg/100 g、VB_6 6.73 mg/100 g、Ca Cl2 8.35 mg/100 g,在此条件下鸡肉肠中GABA含量为68.32 mg/100 g,是未添加外源物含量的1.10倍,比普通鸡肉肠约提高10倍。方差分析表明,所建的回归模型能够很好地预测鸡肉肠中GABA含量的变化。其中,3种外源添加物的添加量均极显著影响鸡肉肠中GABA含量(P0.01),L-Glu和VB_6添加量的交互作用以及L-Glu和CaCl_2添加量的交互作用均显著影响鸡肉肠GABA含量(P0.05)。     

米糠发酵产γ-氨基丁酸条件优化的研究

以新鲜米糠为原料,加入乳酸菌进行发酵生产米糠γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric,GABA),对发酵条件进行研究。探讨了在不同的发酵温度、发酵时间、乳酸菌添加量和嗜热链球菌S1和保加利亚乳杆菌L1比例对米糠发酵液中γ-氨基丁酸含量的影响。在单因素试验的基础上,选择四因素三水平进行正交试验优化工艺参数。结果表明,乳酸菌添加量3%、发酵温度48℃、嗜热链球菌S1∶保加利亚乳杆菌L1=1∶2、发酵时间24 h。在此条件下γ-氨基丁酸含量为320.61 mg/100 g。     

屎肠球菌R40产胆盐水解酶发酵动力学及底物特异性分析

该研究以产胆盐水解酶的屎肠球菌（Enterococcus faecium）R40为研究对象,模拟人体胆盐条件,对其发酵动力学进行分析。采用Logistic、Luedeking-Piret、Luedeking方程描述屎肠球菌R40发酵过程中菌体生长、产物生成、底物消耗的内在关系,并比较不同胆盐条件对屎肠球菌R40生长和降胆固醇能力的影响,判断其产生的胆盐水解酶是否存在底物特异性。结果表明,拟合模型的相关系数R2均＞0.9,效果良好,模型预测值与试验测量值的误差均＜10%,说明可以通过建立发酵动力学模型对屎肠球菌R40产酶情况进行预测和描述。胆盐的添加有利于屎肠球菌R40发挥降胆固醇作用,使菌株R40提前4 h进入对数生长期,且提高了菌株R40的生物量。不同胆盐对菌株R40生长的影响存在差异性,甘氨酸脱氧胆盐虽能提高生物量,但未缩短适应期。牛磺酸胆盐和甘氨酸胆盐缩短了菌株R40的适应期,但对生物量并无显著影响,说明菌株R40产的胆盐水解酶具有一定的底物特异性。     

生物合成γ—氨基丁酸工艺条件的优化

为了建立L-谷氨酸与γ-氨基丁酸（GABA）之间的转化关系,采用二次回归正交旋转组合设计方法对影响GABA生物合成的因素进行优化。建立了GABA生成量与底物浓度、温度、pH之间的数学模型;并确立了GABA制备的最佳工艺条件:底物浓度56.82mmoL/L、温度为40℃、pH为3.53。在此条件下,GABA的生成量达到0.84mg/mL。      

产γ-氨基丁酸乳酸菌的发酵条件优化

为了发掘特色酸乳中的优质乳酸菌资源,提高菌株的γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）产量,对前期一株分离自传统酸乳中的产GABA戊糖乳植杆菌（Lactiplantibacillus pentosus,L.pentosus）Z6-15,通过单因素试验及响应面设计法优化其GABA发酵工艺。结果表明,菌株的最佳发酵工艺：葡萄糖20 g/L、酵母粉10 g/L、蛋白胨11.5 g/L、乙酸钠 5 g/L、L-谷氨酸钠（sodium hydrogen glutamate,L-MSG）4.5 g/L、K2HPO42 g/L、柠檬酸三铵 2 g/L、MnSO40.05 g/L、MgSO40.2 g/L、吐温-80 0.1%、初始pH值5.5,接种量4%、装添量175 mL,此优化条件下,菌株于37℃、160 r/min发酵培养72 h后,其GABA产量为3.96 g/L,较优化前提高了39.63%。