嗜热链球菌自发突变抗噬菌体菌株的选育及其特性

以酸奶发酵常用菌株嗜热链球菌为出发菌株,反复使用高密度噬菌体培养处理,初步获得9株抗噬菌体突变株。对抗性菌株进行遗传稳定性、溶源性、EOP检测,及抗性菌株正常条件下发酵性能测定,综合各方面特性,筛选出遗传稳定,生长、发酵性能优于野生菌株的抗性菌株,对优于野生株的抗性菌株与敏感菌株一起在较高浓度噬菌体的环境中进一步发酵,测定其对噬菌体的抵抗能力、产酸能力、发酵后酸奶的黏度、硬度、乳清析出、口感及后酸化程度。结果表明:9株抗性菌株有6株遗传性比较稳定,其均为非溶源性菌,其中有3株生长能力、产酸能力、发酵乳黏度、硬度、接近于野生菌。这3株抗性菌株在高噬菌体浓度下发酵,有2株菌生长产酸正常,黏度、硬度、口感较好,凝乳时间较短、乳清析出较少并且后酸化程度相对较弱,适宜工业生产。      

Selection and properties of Streptococcus thermophilus mutants deficient in urease

Natural variations of the urea content of milk have a detrimental effect on the regularity of acidification by Streptococcus thermophilus strains used in dairy processes. The aim of the present study was to select urease-deficient mutants of S. thermophilus and to investigate their properties. Using an improved screening medium on agar plates, mutants were selected from 4 different parent strains after mutagen treatment and by spontaneous mutation. Most mutants were stable and had a phage sensitivity profile similar to that of their parent strain. Some of them contained detrimental secondary mutations, as their acidifying activity was lower than that of the parent strain cultivated in the presence of the urease inhibitor flurofamide. The proportion of this type of mutant was much lower among spontaneous mutants than among mutants selected after mutagen treatment. Utilization of urease-deficient mutants in dairy processes may have several advantages, such as an increase in acidification, an improved regularity of acidification, and a lower production of ammonia in whey.     

Nisin抗性嗜热链球菌的筛选

采用两倍稀释法在脱脂乳培养基和乳清培养基中测定了nisin对嗜热链球菌9的最小抑菌浓度(MIC)。在脱脂乳培养基中逐渐增加nisin的浓度，驯化嗜热链球菌9，直到其抗性达到300IU／ml。经生产性能鉴定和遗传性状实验，获得两株适宜做酸奶发酵剂的nisin抗性嗜热链球菌9.31和9．4。     

嗜热链球菌胞外多糖的分离纯化及理化性质研究

以一株从西藏灵菇中分离的高产胞外多糖嗜热链球菌为研究对象,利用IRIE培养基进行发酵培养,通过离心、除蛋白、醇沉、透析等分离手段获得嗜热链球菌胞外多糖,并通过DEAE纤维素52和DEAE Sepharose CL-6B柱进一步分离纯化。高效液相色谱证实该多糖为纯品。差热扫描量热(DSC)研究显示该多糖有两个熔点分别为120.83℃和212.89℃。热重分析(TGA)表明该多糖第一步热分解温度为264.88℃,第二步热分解温度为441.82℃。红外光谱分析揭示该多糖具有较长分子链,有β-糖苷键构型特征。     

嗜热链球菌噬菌体的分离纯化与鉴定

噬菌体颗粒的分离纯化是研究噬菌体生物学特性、基因分析的基础工作。本研究采用聚乙二醇浓缩噬菌体增殖液、缓冲液透析去除聚乙二醇、氯化铯密度梯度离心纯化,得到了纯度较高的嗜热链球菌噬菌体样品。多重PCR鉴定和SDS-PAGE蛋白组成分析结果表明,该嗜热链球菌噬菌体的包装机制为pac-型。      

乳制品中嗜热链球菌的快速检测

利用血清学方法检测乳制品中的嗜热链球菌。首先，通过动物免疫方法制备了小鼠及家兔抗嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)的免疫血清。然后，用此血清经酶联免疫吸附测定法(ELISA法)对乳制品中嗜热链球菌进行检测。用间接ELISA法及双夹心ELISA法对乳制品中的嗜热链球菌进行检测。结果表明，两种方法均可测出乳制品中嗜热链球菌，其最低检测量可达10^7mE^-1。这一结果为乳制品中嗜热链球菌的血清学快速检测提供了参考。     

嗜热链球菌和乳杆菌最佳促生长剂的选择

本文研究了七种不同添加剂对嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌产酸及凝乳的影响。结果表明：７％番茄汁可作为这三种菌的促生长剂；嗜酸乳杆菌的最佳促生长剂为７％番茄汁或１０％胡萝卜汁；７％五星啤酒是嗜热链球菌的最佳促生长剂，１０％的信阳毛尖茶次之；７％番茄汁是保加利亚乳杆菌的最佳促生长剂。     

嗜热链球菌CRISPR序列的检测及原间隔序列预测

CRISPR基因座中的间隔序列能够提供特异性免疫使宿主得以对抗那些携带相同序列的入侵元件,本研究旨在预测实验室3株嗜热链球菌的原间隔序列,为探究其抗噬菌体机制奠定基础。本文检测了3株嗜热链球菌的CRISPR序列,预测嗜热链球菌CRISPR基因座的活性,构建重复序列的系统发育树,并对间隔序列进行同源性分析。结果显示供试菌S0含有3个CRISPR,S4仅含1个CRISPR,79含有4个CRISPR,CRISPR1基因座活性最高,CRISPR2基因座最不活跃。重复序列与标准菌株的相应重复序列高度保守,不同CRISPR的间隔序列在内容及数目上高度可变,它们的原间隔序列绝大部分来源于噬菌体,少数来源于质粒或染色体序列。供试菌79与嗜热链球菌MN-BM-A02及嗜热链球菌ASCC 1275的4个CRISPR序列均高度一致,推测其菌株同源性较高。验证了间隔序列是由宿主遭受噬菌体等外源基因元件侵染而获得的。     

嗜热链球菌的筛选及其高活性菌粉制备

为获得优良酸奶发酵剂嗜热链球菌菌株,并确定制备高活性菌粉的培养基与保护剂,利用改良TJA培养基,自市售酸奶中分离纯化出6株球菌,经生理生化试验鉴定为嗜热链球菌。进一步对它们的发酵特性进行比较,结果表明ST4发酵性能优良。以10%复原脱脂乳为基础培养基,通过正交试验方法优化得出ST4最佳增殖培养基配方为酵母粉0.5%、番茄汁7.5%、麦芽汁7.5%、乳清粉7.5%,活菌数达到1.72×109cfu/mL。正交试验优化所得ST4的最佳保护剂配方为海藻糖20%、乳糖2.5%、谷氨酸钠5%、甘油0.5%,经冷冻干燥后其活菌数达到1.56×1011cfu/g。     

嗜热链球菌产胞外多糖的培养条件及分离提取

以高产胞外多糖的西藏雪莲嗜热链球菌为菌株,IRIE培养基为基础培养基,研究了影响嗜热链球菌产胞外多糖培养条件及多糖提取的工艺条件。采用正交实验法分析了温度、时间及接种量对嗜热链球菌胞外多糖产量的影响。结果表明嗜热链球菌培养的最佳条件为:3%接种量,42℃发酵48h,粗多糖含量为382.8mg/L。多糖提取工艺的研究结果表明:Sevage法脱蛋白3次、上清液超滤(滤膜MWCO3ku,压力0.2×105Pa,温度25℃)浓缩4倍,多糖的提取效果最好。     

嗜热链球菌噬菌体对酸奶质量的影响

研究嗜热链球菌噬菌体对酸奶直投式发酵剂(direct vat set,DVS)发酵产酸、嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌比例、酸奶黏度、口感、后酸化、乳清析出等方面的影响。结果表明：嗜热链球菌噬菌体可影响酸奶发酵剂发酵产酸、明显改变酸奶嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌比例,导致产品黏度降低、口感变差、乳清析出及后酸化严重,嗜热链球菌噬菌体对DVS 生产酸奶有着严重的危害。     

水解大豆蛋白对嗜热链球菌增殖的促进作用

利用胰蛋白酶、胃蛋白酶和碱性蛋白酶分别水解大豆分离蛋白,研究水解物对嗜热链球菌增殖的促进作用。以M17培养基为基础培养基,分别添加3种蛋白水解物作为实验组,以添加大豆分离蛋白作为对照组,培养嗜热链球菌,测定对其产酸和活菌数的影响;并通过蛋白层析技术对3种水解物进行组分分析。结果显示,碱性蛋白酶水解物对嗜热链球菌增殖的促进效果最为显著,使活菌数提高了1个数量级,菌株产酸能力增强。层析结果显示,大豆蛋白碱性蛋白酶水解物(AS)中短肽含量最高,是嗜热链球菌培养的一种理想氮源。     

嗜热链球菌在脱脂乳中发酵特性的研究

本文主要探讨了5株不同嗜热链球菌菌株(ST、ST1、ST5、ST7、ST9)在脱脂乳中发酵8 h和24 h的产酸和产粘情况的对比,并从中选出两株相差较大的菌株ST5和ST9,研究其在发酵过程中的p H、滴定酸度、氨基酸态氮和粘度的变化规律。5株嗜热链球菌中,产酸能力大小顺序为:ST5>ST,ST7>ST1>ST9,产粘能力大小顺序为:ST5>ST7>ST>ST1>ST9。其中,ST5发酵乳的酸度和粘度最大,ST9则相反。对两种菌株进一步研究中发现,在不同的发酵时间,ST5的产酸能力和产粘能力均较强,其对应的发酵乳还原糖和总糖含量较低,且二者发酵乳的粘度变化均呈抛物线型,但是ST9菌株对蛋白质的降解能力大于ST5。研究发现,不同嗜热链球菌菌株在脱脂乳中的发酵特性具有差异性,且随发酵时间的增加而变化。      

嗜热链球菌胞外多糖生物合成的研究进展

嗜热链球菌是一种公认的安全性益生菌,作为重要的食品发酵剂,广泛应用在发酵乳和奶酪等食品工业生产中,在发酵过程中起着重要的作用,日益成为食品科学研究的热点之一。由于与其他微生物菌株相比安全性高,目前在医药保健等行业中也有着广泛的应用。在嗜热链球菌代谢产物研究中,胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)因独特的理化特性和生理功能而备受研究者青睐。嗜热链球菌来源的EPS不但具有降低胆固醇、抗肿瘤和促进肠道粘附等生理功能,而且还能够作为食品添加剂和稳定剂显著改善食品物性。本文重点介绍了嗜热链球菌EPS的生物合成、EPS合成基因簇及其代谢调控,期望为嗜热链球菌EPS生物合成的深入研究提供参考。     

传统发酵乳制品中嗜热链球菌的耐热性研究

以新疆和内蒙地区传统发酵牛乳制品为原料,对嗜热链球菌进行分离.通过与标准菌株比较及形态学和生理生化特性对其进行鉴定.并对分离出的嗜热链球菌的耐热性进行研究.结果表明:从自然发酵酸牛奶中分离得到4株嗜热链球菌,从内蒙古地区奶豆腐中分离出1株嗜热链球菌.其中有三株菌有较强的耐热性,经80℃处理15 min后,活菌存活率均在1.3％以上.     

嗜热链球菌多位点序列分型及其特性测定

本文旨在研究嗜热链球菌多位点序列分型方法的可行性。利用多位点序列分型技术,对实验室保藏的8株和全基因组公布的6株嗜热链球菌进行基因分型,并分析菌株的同源性,最后测定8株嗜热链球菌的产酸速率和蛋白质水解等表型特征。结果显示8株实验室菌株分属于4种基因型,6株全基因组菌株分属于5个基因型;菌株亲缘关系远近不一,其中分离自中国的ND03、MN-ZLW-002和0#具有较高同源性,分离自新疆酸奶的09086、09087和09088具有较高同源性,分离自内蒙古酸奶的菌株09067、09078和09079与分离自法国酸奶的JIM8232具有较高同源性,分离自法国发酵剂的s4与分离自法国酸奶的CNRZ1066具有较高同源性;8株实验室菌株的产酸速率和蛋白质水解具有菌株特异性,且表型特性与基因分型基本一致。多位点序列分型可对嗜热链球菌进行有效分型。     

高产胞外多糖嗜热链球菌的诱变育种研究

以一株从西藏雪莲中分离的产胞外多糖的嗜热链球菌(多糖产量343 mg/L)为出发菌株,采用紫外线和亚硝酸相结合的方法对其进行诱变研究。用薄层色谱和苯酚硫酸法进行筛选,获得一株产糖能力较高的突变菌株(多糖产量459 mg/L),其多糖产量较出发菌株提高了33.8%,遗传稳定性良好。     

嗜热链球菌胞外多糖的结构生物合成与遗传调控

介绍了嗜热链球菌胞外多糖的组成结构、生物合成、代谢途径和针对途径中关键酶的遗传调控,为胞外多糖研究提供参考.     

嗜热链球菌937增殖培养基及发酵条件的优化

该研究以化学限定培养基为基础,通过单因素实验、响应面实验和正交优化实验对嗜热链球菌937的培养基、培养条件进行优化。通过实验确定嗜热链球菌937最适培养基：乳糖20 g/L,酶解脱脂乳16.60%,大豆低聚肽18.88 g/L,乳清蛋白粉1.69%,10 mmol/L组氨酸、10 mmol/L异亮氨酸、5 mmol/L酪氨酸、1 mmol/L半胱氨酸和1 mmol/L谷氨酸、2 mg/L烟酸、0.5 g/L抗坏血酸、40 mg/L氯化镁、2 mg/L泛酸钙、4 mg/L盐酸硫胺素、0.4 g/L氯化钙。初始pH值6.5,接种量2%,39 ℃发酵,嗜热链球菌937活菌数高达1.75×109 CFU/mL。由此可见,该研究实现嗜热链球菌937低成本、高效率的培养技术,为高活菌数的嗜热链球菌商业产品的开发生产奠定基础。     

嗜热链球菌谷氨酸脱羧酶基因及其侧翼区序列分析

从嗜热链球菌Streptococcus thermophilus Y-2的谷氨酸脱羧酶基因(gadB)及其两侧旁邻序列出发,在GenBank中分别用Blastn、Blastx 搜索同源序列。gadB 在核酸水平上无法找到同源序列,在蛋白质水平上与多种细菌的谷氨酸脱羧酶同源。根据谷氨酸脱羧酶的氨基酸序列构建系统发育树,菌株Y-2 与具核梭杆菌Fusobacterium nucleatum subsp. polymorphum ATCC 10953 的亲缘关系最近。gadB 的上游侧翼区与嗜热链球菌LMG 18311 的插入序列IS1216转座酶基因具有很高的相似性。gadB 的下游侧翼区在核酸水平上未找到同源序列,在蛋白质水平上与谷氨酸/γ- 氨基丁酸转运蛋白有很高的相似性。菌株Y-2 的gadB、gadC 排列方式与大肠杆菌、弗氏志贺菌的相同,而与乳酸乳球菌、短小乳杆菌的相反。在已完成全基因组测序的3 个模式株Streptococcus thermophilus LMG 18311、CNRZ1066、LMD-9 中均含有插入序列 IS1216,但未发现谷氨酸脱羧酶基因gadB、谷氨酸/γ- 氨基丁酸转运蛋白基因gadC。