高产生物膜乳酸菌的筛选、鉴定及胞外多糖分泌条件的研究

生物膜是微生物在受到外界不良环境影响时产生的一种自我保护机制,多数研究集中在病原菌和有害菌。乳酸菌作为食品工业和人体肠道中重要的微生物,若以被膜态生长则可以更好地发挥其益生作用。胞外多糖是乳酸菌生长过程中分泌出的代谢产物,是生物膜的主要成分,乳酸菌胞外多糖分泌越多,预示着其产生物膜的能力越强。本研究对课题组前期分离出的41株乳酸菌,以高产生物膜为指标,筛选和鉴定出10株优良菌株。以1株乳酸片球菌RJ2-1-4为研究对象,探讨改变培养基成分对胞外多糖合成量的影响。乳酸片球菌RJ2-1-4产胞外多糖的最佳培养基组合为:葡萄糖20 g/L,大豆蛋白胨20 g/L,磷酸氢二钾8 g/L,此时EPS产量达到最大值为(427.83±18.40) mg/L。     

不同乳酸菌对凝固型荔枝酸奶的发酵特性和质构的影响

以纯牛奶和荔枝汁为主要原料,以干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵菌种,探讨三种乳酸菌的不同组合发酵对凝固型荔枝酸奶的发酵特性和质构的影响。结果表明:干酪乳杆菌产胞外多糖能力较强,单独发酵时胞外多糖含量达到22.50g/L,而嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌单独发酵时胞外多糖的含量分别为5.73 g/L和0.29 g/L;各种不同乳酸菌组合发酵后酸奶的表观粘度和持水力与胞外多糖的含量呈正相关(R2=0.98);干酪乳杆菌产酸能力弱,单独发酵后p H高于其它添加有嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的组合,导致酸奶的硬度偏低,但干酪乳杆菌联合嗜热链球菌或保加利亚乳杆菌发酵时,发酵酸奶的硬度和乳酸菌活菌数均明显优于单独发酵组。因此,当干酪乳杆菌与嗜热链球菌及保加利亚乳杆菌联合发酵时,能充分发挥三个菌种的各自优势,菌落总数、胞外多糖含量和质构均能达到较好的品质水平。     

乳酸菌在豆乳中的生长特性及其与酵母菌联合发酵作用

本研究通过分析植物乳杆菌45、植物乳杆菌571、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌以及联合增香酵母PL09发酵豆乳过程中的酸度、活菌数、电泳图、胞外多糖含量、黏度等的变化,研究不同乳酸菌在豆乳中的生长特性及乳酸菌和酵母菌联合发酵豆乳时的特性。结果表明:植物乳杆菌45和植物乳杆菌571单独发酵豆乳8 h后pH分别达到4.43和4.42,活菌数分别达到3.11×108和2.78×108 CFU/mL,并且总糖含量降低较快;鼠李糖乳杆菌和干酪乳杆菌能够在豆乳中发酵分别产生胞外多糖180.82和174.45 μg/mL;乳酸菌和增香酵母PL09联合用于发酵豆乳时,增香酵母PL09能够促进乳酸菌在豆乳中的产酸能力,并且提高活菌数及产品的黏度,为开发乳酸菌和酵母菌的联合发酵豆乳提供指导。     

乳酸菌富硒及产胞外多糖条件的研究

试验以实验室保藏的6株乳酸菌为研究对象,筛选出最佳试验条件下富硒率和产胞外多糖含量最优的菌株,以期为生产富硒调味品提供一定的理论依据.通过测定其生长曲线确定各菌的加硒时间,对比6株乳酸菌在不同亚硒酸钠质量浓度下的颜色变化、富硒率变化和胞外多糖含量变化,选定鼠李糖乳杆菌作为最佳试验菌株;通过测定鼠李糖乳杆菌在不同培养时间...     

高产胞外多糖乳酸菌的筛选及其在发酵乳中的应用

为获得高产胞外多糖乳酸菌,从传统发酵制品和婴儿粪便中筛选高产胞外多糖菌株。通过平板筛选及苯酚-硫酸法测定胞外多糖含量鉴定产胞外多糖菌种,从中挑选出胞外多糖产量较高的乳酸菌进行形态观察和生理生化鉴定,并将高产胞外多糖乳酸菌应用于生鲜乳的发酵。结果成功分离10株产量较高的胞外多糖产生菌,初步鉴定W1、W8为类肠膜明串珠菌;W2为乳酸片菌;D1为乳链球菌;D5为嗜热链球菌;L1为干酪乳杆菌;L2、L3为屎链球菌。D3、D4为链球菌属菌株。经L1菌株发酵的生鲜乳,感官评价总分最高,极大地提高了酸乳的品质。     

产胞外多糖乳酸菌的筛选及鉴定

目的:筛选出产胞外多糖能力强的乳酸菌菌株。方法:从实验室分离保藏的乳酸菌中挑选40株乳酸菌,以商业菌株鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus GG,LGG)为阳性对照菌株,采用菌落拉丝法和苯酚—硫酸法筛选出胞外多糖产量高的菌株,对其进行体外抗逆性、安全性和抗生素敏感性试验,并对最终得到的菌株进行表型特征分析和种属鉴定。结果:对40株乳酸菌进行初筛和复筛,得到了10株胞外多糖产量较多的乳酸菌;最终分离鉴定出4株高产EPS乳酸菌,产量均在600 mg/L以上,分别为2株副干酪乳杆菌(LZ9089、LZ9Y10)、1株干酪乳杆菌(LZ9183)和1株短乳杆菌(LZ9285)。结论:4株高产胞外多糖的菌株具有良好的益生特性,具有潜在的开发利用价值。     

产胞外多糖的乳酸菌的简便筛选与鉴定

乳酸菌胞外多糖具有优良的功能性质。根据产胞外多糖乳酸菌的性质,开发了菌落拉丝法作为产胞外多糖乳酸菌的简便初筛方法。以分离菌落在MRS筛选培养基上的拉丝长度为初筛指标,以胞外多糖产量(硫酸-苯酚法)为复筛指标,从自然发酵酸乳和自然发酵蔬菜中分离得到了3株胞外多糖产量较高的乳酸菌,经API细菌鉴定系统鉴定,分别被鉴定为短乳杆菌BT0898、植物乳杆菌NYC30和鼠李糖乳杆菌YHOC137。     

乳杆菌胞外多糖及其在酸乳中的应用

乳酸菌胞外多糖是近十年来乳品科学的研究热点。在乳酸菌中,有关乳杆菌胞外多糖的研究报道越来越多。乳杆菌胞外多糖不仅在发酵乳的流变学特性、产品的结构和质地以及口感等方面起到重要作用,有的胞外多糖还具有抗癌、抗溃疡、免疫调节或降胆固醇等活性。本文主要讨论乳杆菌胞外多糖的结构特性、分离纯化和定量方法、影响胞外多糖产量的因素以及在酸乳中的应用。     

大豆蛋白水解物促酸奶乳酸菌增殖及生长动力学

由于乳酸菌缺乏一些生物代谢途径,不能合成生长必需的氨基酸、维生素等物质,营养要求十分苛刻,必需依赖生长环境提供必需氨基酸、维生素等生长因子才能获得高密度生长。应用化学限定培养基进行大豆蛋白水解物、全价氨基酸和生长基本氨基酸3种氮源条件下乳酸菌的生长动力学研究,结果表明:保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌在分子量小于5 ku的大豆蛋白水解物培养基中的最大生长速率μmax分别为0.215/h和0.262/h,约为全价氨基酸的2倍,细胞密度增加到5倍。20种全价氨基酸氮源培养基对两种乳酸菌的生长效能很低,保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的最大生长速率分别为0.10/h和0.12/h,pH值只达到pH4.5～5.0。基本氨基酸氮源只能满足乳酸菌生长的最低要求。分子量小于5 ku的大豆蛋白水解物比全价氨基酸对乳酸菌生长具有显著的促进作用,表明乳酸菌生长的最佳氮源是寡肽而不是氨基酸,大豆蛋白水解物可以用作乳酸菌高密度培养添加物。     

产胞外多糖乳酸菌的鉴定及发酵性能研究

筛选到两株分离自开菲尔粒的高产胞外多糖乳酸菌菌株,采用硫酸苯酚法测定其胞外多糖产量分别为112.23和94.50 mg/L,菌种鉴定结果表明,该两株菌分别为德氏乳杆菌德氏亚种和乳酸乳球菌乳脂亚种.研究菌株发酵乳的乳清析出、黏度、回复性等重要发酵性能指标,结果表明,产胞外多糖的乳酸菌与不产胞外多糖的乳酸菌相比可以增加发酵乳的黏度,减少乳清析出,使发酵乳具有较好的回复性.     

次氯酸钠对德尔卑沙门氏菌生物被膜的抑制作用及机制

目的：为控制德尔卑沙门氏菌（Salmonella Derby）在食品加工过程中的污染，研究不同体积分数次氯酸钠对S. Derby生物被膜的抑制作用及其机制。方法：采用结晶紫染色法和平板菌落计数法观察次氯酸钠对生物被膜的抑制和清除效果，进一步观察不同体积分数次氯酸钠作用下沙门氏菌泳动能力和生物被膜内细胞的代谢活性、胞外聚合物含量和微观形态的变化规律。结果：次氯酸钠的最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration，MIC）为0.08%（体积分数，下同），亚MIC（0.04%、0.02%、0.01%）的次氯酸钠可以抑制S. Derby生物被膜的形成，对成熟生物被膜也有一定的清除效果，且不同亚MIC次氯酸钠的作用效果差异显著（P＜0.05）；不同体积分数次氯酸钠处理能降低生物被膜内细胞代谢活性，抑制胞外多糖的合成，且不同体积分数次氯酸钠的作用效果差异显著（P＜0.05）。激光共聚焦扫描显微镜结果显示，与对照组相比，次氯酸钠处理使得生物被膜厚度减小、活菌数减少、死菌数增多、细菌由聚集状态变为分散状态。结论：不同体积分数次氯酸钠对S. Derby生物被膜的形成有明显的抑制作用，这一作用与干扰细菌生长、生物被膜内细胞代谢活性和胞外多糖的合成有关。     

乳酸菌对羊肉风干香肠的影响

通过检测乳酸菌对产品感官、微生物、pH值、水分活度、水分含量、生物胺含量、蛋白质降解指数、游离氨基酸含量指标的影响,研究乳酸菌发酵剂对羊肉风干香肠品质的影响。结果表明,添加乳酸菌发酵剂对产品的感官性质具有显著的影响,可以改善产品的色泽和风味,对产品的微生物数量、pH值、生物胺含量、蛋白质降解指数和氨基酸含量都有显著的影响,而对产品的水分含量和水分活度影响不大,通过乳酸菌的发酵作用,乳酸菌发酵剂实验组最终产品pH值为5.18,蛋白质降解指数为17.97%,氨基酸总量达到3 933.67 mg/100 g,都要高于空白组产品。因此,通过添加乳酸菌,可以显著改善产品的感官品质和营养品质,同时降低安全隐患。     

食源性致病菌菌膜形成影响因素研究进展

菌膜是微生物黏附在介质表面形成的大量细菌群居的一种生存状态,结构致密的菌膜能够使细菌更强地抵御外界的不利环境而生存下来。在食品工业中,菌膜的形成使污染的细菌难以被彻底清除;而在医学领域,由于菌膜对抗生素的耐药性使其成为许多慢性感染性疾病反复发作和难以控制的主要原因之一。本文综合分析了近年来菌膜形成影响因素的研究成果,并对其研究进展及未来发展予以评述。     

固定化酸性蛋白酶载体的选择及其性质

选用海藻酸钠（sodium alginate,SA）分别与3 种天然高分子材料制作复合凝胶载体,以酶活回收率为评价指标,采用单因素试验和正交试验确定最佳载体材料及最佳固定化条件。结果表明,SA-黄原胶复合凝胶为最佳载体,其最佳工艺条件为：SA与黄原胶质量比例为6∶1,CaCl2质量浓度为5.0 g/100 mL,固定化时间为2.5 h,在此条件下固定化酶活回收率为74.12%。对固定化酸性蛋白酶酶学性质进行研究,结果表明,其最适pH值为3.0、最适反应温度为45 ℃,均与游离酶相同,热稳定性优于游离酶,动力学参数Km值高于游离酶,操作半衰期为17.28 d。     

鸡汤及鸡肉酶解液中游离氨基酸及呈味特性的对比分析

为对比分析酶解液与鸡汤中游离氨基酸的组成及含量,采用氨基酸自动分析仪分析检测鸡汤及鸡肉酶解液中的游离氨基酸,并用电子舌分析两者滋味轮廓。结果表明,酶解液中的游离氨基酸总含量相对鸡汤显著增加,两者呈味氨基酸占总游离氨基酸（total free amino acids,TFAA）的比例相近。鸡汤中味道强度值最大的为组氨酸,其次为谷氨酸,酶解液中味道强度值较大的除谷氨酸为呈鲜味的氨基酸外,其余均为呈苦味氨基酸。鸡汤中呈鲜味和甜味氨基酸占TFAA比例之和与呈苦味氨基酸相近,而酶解液中呈苦味氨基酸占TFAA比例多达72.60%,可见鸡汤整体滋味以鲜甜为主,而酶解液整体滋味以苦味为主。电子舌主成分分析结果表明鸡汤与酶解液滋味有显著差异。     

类植物乳杆菌L-ZS9生物被膜态的黏附能力及形成影响因素

旨在探究生物被膜态类植物乳杆菌L-ZS9的黏附能力,并确定影响其形成的主要因素。通过体外黏附实验,比较L-ZS9浮游与生物被膜两种状态下的黏附能力。结果表明,被膜态L-ZS9黏附率为浮游态的1.5 倍,且黏附相关基因fbb、ropN和rrf2均上调表达,显示了被膜态的黏附优势。采用结晶紫染色法考察了培养时间、温度、营养物质、蛋白酶、群体感应自诱导信号分子（autoinducer-2,AI-2）对L-ZS9被膜形成的影响。结果显示,L-ZS9于37 ℃培养36 h被膜形成量最多,维持营养物质充足有利于被膜的形成,各营养物质在不同阶段发挥不同作用;低pH值和胆盐会破坏已经形成的生物被膜;胃蛋白酶和胰蛋白酶不仅抑制初始被膜的形成,且可以破坏成熟的被膜;体积分数0.5%的信号分子AI-2对被膜形成的促进作用最强,并可缓解胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用。     

一株马乳酒样乳杆菌胞外多糖的理化性质

ZW3胞外多糖是由分离自西藏开菲尔粒中的马乳酒样乳杆菌马乳酒亚种ZW3分泌产生,文中针对此多糖进行了理化特性的分析与表征。实验中,傅立叶变换红外光谱表明此多糖存在羧基、羟基和酰胺基,与典型的异型多糖结构相一致。气相色谱分析表明此多糖仅由半乳糖和葡萄糖构成。ZW3胞外多糖絮凝能力与黄原胶相似,比瓜尔胶的絮凝能力要强。相对于商业用途亲水胶体黄原胶、瓜尔胶和刺槐胶来说,ZW3胞外多糖具有更强的乳化能力,因此它具有作为商业用乳化剂的潜力。以上特性表明ZW3胞外多糖在工业应用方面特别是食品工业上拥有广阔的前景。     

2,4,5-Trichlorophenol degradation using a novel TiO2-coated biofilm carrier: roles of adsorption, photocatalysis, and biodegradation

Intimate coupling of photocatalysis and biodegradation (ICPB) offers potential for degrading biorecalcitrant and toxic organic compounds. This study reports on a novel sponge-type, TiO(2)-coated biofilm carrier that showed significant adherence of TiO(2) and ability to accumulate biomass in its interior. This carrier was tested for ICPB in a continuous-flow photocatalytic circulating-bed biofilm reactor (PCBBR) to mineralize 2,4,5-trichlorophenol (TCP), which is biorecalcitrant. Four mechanisms possibly acting in ICPB were tested separately: TCP adsorption to the carrier, UV photolysis, UV photocatalysis, and biodegradation by biofilm inside the carrier. The carrier exhibited strong TCP adsorption that followed a Freundlich isotherm with an exponent near 2. Whereas UV photolysis was negligible, photocatalysis produced TCP-degradation products that could be mineralized, and the strong adsorption of TCP to the carrier enhanced biodegradation by relieving toxicity. Validating the ICPB concept, biofilm was protected inside the carriers, although biomass originally on the outer surface of the carriers was eliminated. ICPB significantly lowered the diversity of the bacterial community, but five genera known to biodegrade chlorinated phenols (Ralstonia, Bradyrhizobium, Methylobacterium, Cupriavidus, and Pandoraea) were markedly enriched.     

Characterization of exopolysaccharide produced by Lactobacillus kefiranofaciens ZW3 isolated from Tibet kefir – Part II

ZW3 is a newly discovered exopolysaccharide (EPS) produced by Lactobacillus kefiranofaciens ZW3, isolated from Tibet kefir. Some of its properties have been characterized in our previous paper. Present research demonstrates some other important aspects of this EPS. The molecular weight obtained by gel permeation HPLC was 5.5 × 10⁴ Da. Solubility, water holding and oil binding capacity of ZW3 EPS were 14.2%, 496.0%, and 884.74% respectively. Scanning electron microscopy (SEM) of ZW3 EPS demonstrated a smooth surface with compact structures. A topographical examination of EPS by atomic force microscopy (AFM) revealed that ZW3 EPS is composed of almost uniform net of molecules. Rheological study indicated that common salt did not affect the viscous behavior of ZW3 EPS and acidic pH may enhance its viscosity. Exopolymer showed a melting point of 93.38 °C. A degradation temperature (Td) of 299.62 °C was observed from the TGA curve for the polysaccharide ZW3.     

氨基酸对葡萄糖、半乳糖模型产生呋喃的影响

为研究氨基酸对葡萄糖和半乳糖模型产生呋喃的影响,通过向葡萄糖模型和半乳糖模型中加入不同含量的甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、谷氨酸,模拟密封罐装食品的灭菌条件（121 ℃条件下油浴30 min）,采用顶空气相色谱-质谱（headspace-gas chromatography-mass spectrometry,HS-GC-MS）法检测呋喃的含量。结果表明：低含量（≤5 mg）的甘氨酸、极低含量（1 mg）的丝氨酸、高含量（50 mg）的苏氨酸和谷氨酸的添加能够明显促进葡萄糖模型产生呋喃,而对于半乳糖模型,所有高含量（50 mg）氨基酸的添加都能够导致呋喃的大量产生。苏氨酸对葡萄糖模型产生呋喃的促进作用明显强于其余3 种氨基酸（P＜0.05）;对于半乳糖模型,甘氨酸、苏氨酸对其产生呋喃的促进作用最强,且它们之间无明显差异。