普通酸奶制品在贮存过程中发酵剂菌的β-半乳糖苷酶活性测定及变化规律研究

采用菌体细胞蛋白重来测定β-半乳糖苷酶活性是比较精确的方法。β-半乳糖苷酶为胞内酶,通过对溶菌酶、超声波、丙酮干粉三种破壁方法比较,确定用超声波破壁法对乳酸菌细胞破壁。发酵剂菌体的β-半乳糖苷酶活性随酸奶样品贮存时间的延长而下降,由最初的0.9707下降到0.468(第15d)。确定β-半乳糖苷酶为导致酸奶制品发生后酸化的关键酶。     

基于乳糖水解酶的乳酸乳球菌乳糖代谢多样性研究

探究了磷酸-β-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶对乳酸乳球菌乳糖代谢的影响。通过对12株乳酸菌在以乳糖为单一碳源环境下的生长、产酸、乳糖代谢情况、β-半乳糖苷酶和磷酸-β-半乳糖苷酶活力及发酵液中残留半乳糖含量进行测定,了解不同菌株乳糖代谢的差异。结果表明,不同的乳酸乳球菌乳糖代谢能力存在显著性差异;β-半乳糖苷酶活力较高的菌株发酵液中半乳糖含量为270～4 110 mg/L,而磷酸-β-半乳糖苷酶活力较高的菌株发酵液中半乳糖含量为40～900 mg/L;将磷酸-β-半乳糖苷酶活力较高的乳酸乳球菌与嗜热链球菌复配,发酵液中半乳糖含量较嗜热链球菌单菌发酵时显著降低。磷酸-β-半乳糖苷酶活力较高的乳酸乳球菌有助于降低发酵乳制品中的半乳糖含量。     

环丙沙星对嗜热链球菌grx02生理特性的影响

研究环丙沙星对嗜热链球菌(S. thermophilus)grx02生理特性的影响。测定环丙沙星对S. thermophilus grx02的最低抑菌质量浓度(MIC),然后将S. thermophilus grx02分别接种于加入0、1/2 MIC、1/10 MIC和1/50 MIC环丙沙星的MRS液体培养基中,测定其生长曲线和pH值变化,分别以光镜和电镜进行形态学观察,并测定对胞内乳糖代谢关键酶活性的影响。结果显示：嗜热链球菌grx02对环丙沙星的最低抑菌质量浓度为3.89μg/mL,加入1/2 MIC环丙沙星后,嗜热链球菌grx02生长速度和产酸速度均明显降低(P＜0.01); 加入不同亚抑菌质量浓度(低于MIC)环丙沙星后,菌体形态呈半椭圆形,且荚膜变得薄而致密;加入1/2 MIC环丙沙星后胞内的β-半乳糖苷酶和乳酸脱氢酶酶活力均明显下降,加入1/50 MIC环丙沙星后β-半乳糖苷酶活力下降,而乳酸脱氢酶酶活力反而增大。上述结果表明,在环丙沙星胁迫下,嗜热链球菌启动了相应的应激系统,细胞分裂被抑制,嗜热链球菌生理机制发生了复杂的变化。     

乳酸菌对发酵豆乳风味成分的影响

以实验室保藏的发酵豆乳感官特性具有差异的5株嗜热链球菌为对象,研究了乳酸菌α-乙酰乳酸脱羧酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶酶活和乳酸脱氢酶等关键酶的酶活性、发酵豆乳特性和挥发性风味成分间的相互关系。结果表明,发酵豆乳感官评价与乳酸菌的α-乙酰乳酸脱羧酶和α-半乳糖苷酶呈现显著负相关和正相关,与风味成分2,3-丁二酮、2-庚酮和2-壬酮呈显著正相关,与正己醇、2,4-癸二烯醛和2-戊基呋喃呈显著负相关;发酵豆乳酸度值与乳酸菌的β-半乳糖苷酶和乳酸脱氢酶均呈显著正相关。     

植物乳杆菌透性化细胞催化生产低聚半乳糖的工艺优化

以乳糖为底物,利用含β-半乳糖苷酶的植物乳杆菌透性化细胞催化生产低聚半乳糖(GOS).在5L发酵罐上进行了以乳糖为碳源的植物乳杆菌WZ011的厌氧培养,β-半乳糖苷酶产量在发酵14 h时达到最大值5 U/mL.收获的植物乳杆菌菌体用于透性化全细胞催化生产GOS的研究.比较了乙醇、Tween 80、SDS、DMSO、丙酮这五种渗透剂对胞内β-半乳糖苷酶酶活的影响.结果表明以40％乙醇作为渗透剂处理最为有效,β-半乳糖苷酶胞内酶活可达500 U/g(细胞干重DCW).进一步对40％乙醇渗透处理后整细胞催化生产GOS的工艺条件进行了研究,结果表明乳糖浓度、初始pH、温度和反应时间对GOS合成均有显著影响.在乳糖质量浓度为400g/L,初始pH为7.0,温度50℃及反应进行10h的条件下,GOS产量达到最大值32％(质量分数).     

嗜酸乳杆菌β-半乳糖苷酶基因的克隆及其作为食品级筛选标记的研究

为研究嗜酸乳杆菌β-半乳糖苷酶基因(lacZ)作为食品级筛选标记的活性及筛选稳定性,作者从嗜酸乳杆菌基因组中克隆β-半乳糖苷酶基因并在乳酸乳球菌中表达,通过X-gal显色筛选阳性克隆;用X-gal显色筛选方法将重组乳酸乳球菌传60代,并测定β-半乳糖苷酶酶活和比活力。结果显示:通过表达有活性的β-半乳糖苷酶和X-gal显色可成功筛选出阳性克隆菌株;对借助X-gal传60代后的重组乳酸乳球菌进行β-半乳糖苷酶比活力检测,与X-gal筛选的第二代相比没有显著差异(P=0.5920.05),与红霉素筛选比较也没有显著差异(P=0.8820.05)。由此可见,β-半乳糖苷酶基因作为筛选标记具有较好的活性和稳定性,为以β-半乳糖苷酶基因作为筛选标记的食品级载体的研究奠定了基础。     

超声波细胞破碎法检测嗜酸乳杆菌β-半乳糖苷酶活力的研究

采用超声波破碎法对嗜酸乳杆菌A和B产生的β-半乳糖苷酶进行提取,并以邻硝基苯-β-D-半乳糖苷(ONPG)为底物测定了β-半乳糖苷酶的活力。通过单因素试验和正交试验,选出了超声波破碎的最佳工艺条件。实验表明,嗜酸乳杆菌A在工作时间7.6min,工作/间歇为28s/20s,温度36℃时,超声波对细胞的破碎效果较好,此条件下破碎后,A株产生的β-半乳糖苷酶活力为5.963μmolONP/L·min。嗜酸乳杆菌B在工作时间6.8min,工作/间歇为20s/20s,温度37℃时效果较好,产生的β-半乳糖苷酶活力为6.683μmolONP/L·min。因此,嗜酸乳杆菌具有较高产生β-半乳糖苷酶的能力。     

嗜热脂肪芽孢杆菌产β-半乳糖苷酶发酵条件优化

研究了嗜热脂肪芽孢杆菌C953产β-半乳糖苷酶的发酵条件.研究得出C953产酶适宜培养基为:牛肉膏、大豆蛋白胨、NaCl、K2HPO4、KH2PO4;产酶的适宜发酵条件为:培养温度50℃,接种量10%,1000mL三角瓶的装液量200mL,初始pH 7.0,摇床转速220r/min,培养时间24h.发酵液中β-半乳糖苷酶酶活力可达4.39NLU/mL.十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定表明,β-半乳糖苷酶由分子质量为104.9kDa和114.3kDa的亚基组成.     

破壁方法对红球菌11-3胞内几丁质脱乙酰酶释放的影响

红球菌11-3是一株高产几丁质脱乙酰酶(CDA)的菌株，几丁质在该酶的催化作用下可转化为壳聚糖，该酶在壳聚糖的生产中具有重要作用。红球菌11-3菌株所产CDA为胞内酶，成为催化反应的一大障碍。为了提高CDA的释放率，本研究首先利用不同的物理方法(反复冻融、超声、球磨、匀浆和液氮研磨)、化学方法(表面活性剂处理、氯仿处理)和生物学方法(溶菌酶处理)对红球菌11-3进行破壁处理，测定CDA酶活力和释放率，并通过扫描电子显微镜观察细胞形态变化。结果表明，不同方法的破壁效果存在很大差异，其中，液氮研磨法破壁效果最佳，菌体表面出现细密的孔洞，CDA释放率为45.13%，总酶活力损失率为2.03%；匀浆处理法次之，CDA释放率为16.00%，总酶活力损失率为9.18%。利用匀浆和液氮研磨联合处理红球菌11-3细胞，细胞表面产生更多、更大的孔洞，CDA释放率高达86.17%，总酶活力损失率为9.11%，上清液中CDA酶活力为480.2 U/mL，较液氮研磨法相比提高了1.48倍。结论:匀浆和液氮研磨联合处理可有效破坏红球菌11-3细胞壁，提高胞内CDA释放效率。本研究结果对红球菌11-3内CDA应用于壳聚糖的生产具有参考作用。     

驼乳中产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选鉴定及其酶学特性分析

分离筛选高产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳源微生物,为高效合成低聚半乳糖（galacto-oligosaccharides,GOS）提供新酶源。以添加5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷（X-Gal）的乳糖为碳源的乳酸细菌培养基（MRS）进行初级分离筛选,以产酶菌株粗酶液催化乳糖转糖基反应产物的薄层层析进行复筛,单因素优化最佳产酶条件和转糖基反应条件,硫酸铵分级沉淀纯化β-半乳糖苷酶并对其酶学特性进行初步分析。筛选获得产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌20?株,选择产酶水平较高、转糖基活性最强的产β-半乳糖苷酶菌株L6进行进一步研究。生理生化和分子生物学鉴定确定L6菌株为Lactobacillus kefiri。该菌株在2?g/100?mL乳糖、1?g/100?mL氮源（蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉）及初始pH?5.5的条件下,37?℃培养20?h,产酶水平最高可达（3.81±0.02）U/mL。L6菌株所产β-半乳糖苷酶催化反应的温度范围较宽,45～70?℃均能保持50%以上相对酶活力。以45?g/100?mL乳糖为底物,该酶在65?℃、pH?7.0条件下,反应4?h生成转移二糖的得率为13.51%（m/m,下同）,转移三糖为13.85%,转移三糖以上的GOS为4.15%。     

酸奶制品发生后酸化主要发酵剂菌确定及性质研究

将培养物中保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌调节为相同 pH值 ( 4 .5 0 )、起始相同菌数7.4× 1 0 7个 /mL后 ,分别贮存 ( 2 5℃ ) ,贮存第 1 1d ,嗜热链球菌的 pH值为 4.5 7,保加利亚乳杆菌的为 3.85。将保加利亚乳杆菌确定为导致后酸化发生的主要发酵剂菌 ,是其细胞壁或细胞膜的性质保护了乳糖酶活性     

浙东腌冬瓜优势乳酸菌的分离及产酶特性分析

通过微生物分离和鉴定从浙东传统腌冬瓜中得到4株优势菌,分别为植物乳杆菌(Lz151)、发酵乳杆菌(Lz152)、棒状乳杆菌(Lz153)和戊糖乳杆菌(Lz154),通过酶学分析方法对4株乳酸菌的产生乳酸脱氢酶、亚硝酸盐还原酶、酯酶和转氨酶的特性进行研究。实验表明,4株乳酸菌都有乳酸脱氢酶、亚硝酸盐还原酶、酯酶和转氨酶活性,植物乳杆菌和发酵乳杆菌有较高的乳酸脱氢酶活力,分别达到122.34 U/m L和113.56 U/m L;发酵乳杆菌和戊糖乳杆菌有较高的亚硝酸盐还原酶活性,分别为17.62 U/m L和13.42 U/m L,而棒状乳杆菌具有最低的亚硝酸盐还原酶活力,为4.74 U/m L;植物乳杆菌和棒状乳杆菌比其他两种乳酸菌有较高的酯酶活性,达到11.53 U/m L和13.78 U/m L。此外,植物乳杆菌和戊糖乳杆菌有较高的转氨酶活性,分别为25.37 U/m L和23.19 U/m L。4株乳酸菌产酶的最适温度和p H存在菌种间差异,而且同一株菌产生各种酶的最适条件也不同,分离乳酸菌分别在30℃、35℃、40℃产各种酶的能力最高,而发酵乳杆菌、植物乳杆菌的最适产酶p H分别为6.0、7.0。     

CELL WALL β-GALACTOSIDASE IN RIPENING 'D'ANJOU' PEARS

β-galactosidase (EC 3.2.1.23) activity was measured in cell wall proteins extracted from fruits of ‘d'Anjou’ pear (Pyrus communis L.) at various stages of ripening at 20C. The β-galactosidase activity in cell wall protein extracts peaked at 4 days of ripening and then decreased to initial activity levels at 8 days. Native isoelectric focusing of cell wall proteins resolved three distinct regions of cell wall β-galactosidase activity: between pH 8.6 to 8.7; pH 7.1–7.7; and pH 5.6 to 5.7. During ripening, the activity of the Basic and Neutral pl Groups both peaked at 4 days. The activity of the Basic pI Group declines slowly, while the Neutral pI Group declines sharply after peaking at 4 days. The activity of the Acidic pI Group is initially low and steadily increases by 5-fold over 11 days. There are great differences in magnitude as well as timecourse of activity between these groups. These results suggest that the 3 isoform groups have distinct regulatory mechanisms during ripening. The presence of such distinct isoforms of β-galactosidase demonstrates that assaying of β-galactosidase activity in total cell wall protein extracts is not an accurate method for studying the possible role of β-galactosidase in cell wall softening and fruit ripening.     

Disruption of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus 11842 cells for lactose hydrolysis in dairy products: a comparison of sonication,high-pressure homogenization and bead milling

Cultures of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus 11842 grown on whey supplemented with yeast extract were subjected to treatments using sonication, a high-speed bead mill, and a high-pressure homogenizer. The various means of disruption were compared by the release of intracellular β-galactosidase and by scanning electron microscopy (SEM). The β-galactosidase activity was measured using o-nitrophenyl-β-d-galactopyranoside (ONPG). In general, the release of active β-galactosidase was not affected by cell concentrations in the range of 12–46% (wet wt.). The maximum activity was observed after 2–3 min of bead milling and after three passages through the high-pressure homogenizer (135 MPa). The amount of active β-galactosidase released by homogenization after one passage at 200 MPa was comparable to that released between two or three passages at 135 MPa. Sonication was not as effective as the bead mill or the high-pressure homogenizer with respect to the release of β-galactosidase or the break-up of cells as evidenced by SEM and TEM. Both bead milling and high-pressure homogenization appear to be suitable for the large-scale disruption and release of β-galactosidase from L. delbruekii ssp. bulgaricus 11842.     

抗生素环丙沙星胁迫植物乳杆菌ZLC-18应激反应的研究

本研究采用0.1、0.5、2.0 μg/mL的环丙沙星作为实验药物,通过研究环丙沙星主动胁迫下肠道内植物乳杆菌产生的应激反应,为开发一类具有抵御抗生素胁迫能力、保持肠道菌群微生态平衡的益生菌制剂提供理论依据。结果表明,环丙沙星胁迫下,植物乳杆菌菌体存活率整体呈下降趋势,且菌体存活率随环丙沙星浓度增大而降低;观察菌体细胞膜完整性发现,细胞膜受损程度与环丙沙星浓度呈正相关;测定菌体侧向扩散速率来反映其细胞膜流动性,结果显示,2.0 μg/mL的环丙沙星会使菌体细胞膜流动性极显著降低(P<0.01),与对照组相比降低了39.93%;菌体超微结构观察发现,环丙沙星会明显改变植物乳杆菌的菌体形态,严重时可造成细胞质外泄,甚至导致细胞死亡;菌体糖代谢关键酶活力结果表明,2.0 μg/mL环丙沙星处理后的己糖激酶、丙酮酸激酶及乳酸脱氢酶酶活力均极显著下降(P<0.01),而经0.5 μg/mL环丙沙星胁迫后,与对照组乳酸脱氢酶酶活(0.069±0.002)U/mg prot相比,其乳酸脱氢酶活力反而增加,酶活为(0.081±0.006)U/mg prot(P<0.01);反复用质量浓度为0.5 μg/mL的环丙沙星胁迫菌体后,其乳酸脱氢酶酶活为(0.126±0.004)U/mg prot(P<0.01)。说明在低浓度环丙沙星的胁迫下,植物乳杆菌会产生应激胁迫响应,启动自我保护机制,抵御抗生素不良胁迫,这为肠道益生菌制剂开发提供了重要的技术支撑。     

Survival of Lactic Acid Bacteria and Their Lactases under Acidic Conditions

Effects of sonication, survival, and β-galactosidase activity of four lactic cultures were investigated in pH 1.5-3.5 range. Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus exhibited the highest β-galactosidase activity in skim milk and broth systems, respectively. The β-galactosidases from L. delbruekii subsp. bulgaricus, S. thermophilus, and L. acidophilus showed optimum activity in the neutral pH range and 55°C. Viable count of all four cultures decreased most rapidly at pH 1.5, but L. acidophilus and L. delbruekii subsp. bulgaricus survived better than the other organisms. The decrease of enzyme activity of unsonicated cultures with pH was slight, especially at pH 3.5. However, acidification of sonicated cultures to pH 3.5 or lower resulted in rapid and permanent loss of enzyme activity.     

乳酸脱氢酶高产菌株的分离筛选与初步鉴定

通过筛选食品和土壤等样品中的芽孢杆菌,分离纯化得到136株菌株,经过培养和镜检,再筛选到12株菌株,比较其产乳酸脱氢酶的活力,其中BJ07活力最强,其细胞破碎液的酶比活为0.26 U/mg.经过形态和生理生化鉴定,初步确定BJ07菌株为枯草芽孢杆菌,研究其生物学特性,测定该菌株的生长曲线,其最适生长温度为34 ℃.     

牛链球菌L-(+)-乳酸脱氢酶基因的克隆及在大肠杆菌中表达

利用PCR方法从牛链球菌(Streptococcus bovis)基因组DNA中扩增出了L(+)乳酸脱氢酶基因(ldh),并将其连接到表达载体pSE380上,得到重组质粒pSEldh,将重组质粒转化到大肠杆菌菌株JM109。利用SDS-PAGE分析ldh表达产物的分子量为36KD,重组菌株的乳酸脱氢酶酶活力为168.2U/mL,最适反应温度25℃,最适作用pH为5.0,重组质粒的稳定性达99.9%。