干酪乳杆菌Zhang在模拟人工胃液下膜脂肪酸的变化分析

微生物为应对不利于其生长的环境变化,细胞膜脂肪酸组分和含量等细胞内部成分均会发生改变。为了探究干酪乳杆菌Zhang在模拟人工胃液下细胞膜脂肪酸变化,将干酪乳杆菌Zhang对数生长末期的菌体分别置于pH为2.5、3、3.5的人工胃液中处理,不同时间点取样,提取脂肪酸后通过气相色谱法测定其组分和含量。结果显示,在模拟人工胃液下,干酪乳杆菌Zhang有主要的7种脂肪酸发生了变化,从相对百分含量上看,细胞中不饱和脂肪酸增加,饱和脂肪酸减少。推测干酪乳杆菌Zhang通过调节脂肪酸的种类和含量改变细胞膜流动性来维持其生存能力,这为初步解析干酪乳杆菌Zhang逆境生存机理奠定了基础。     

干酪乳杆菌Zhang在逆境条件下基因表达的差异分析

为了探讨益生菌干酪乳杆菌Zhang在低温、低pH值胁迫下转录水平上的基因表达差异。本文选取干酪乳杆菌Zhang中与糖代谢、氨基酸代谢、细胞膜脂肪酸以及应激蛋白等相关的12个主要基因为研究对象,将干酪乳杆菌Zhang用MRS液体培养基活化3代后置于4℃条件下进行逆境胁迫,间断性取样,采用反转录PCR对选定基因的表达水平进行动态监测。结果表明,干酪乳杆菌Zhang在低温、低pH值胁迫下,3个糖代谢相关基因(苹果酸乳酸酶基因、6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因、UTP-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰转移酶)、1个细胞膜脂肪酸相关基因(环丙烷脂肪酸合成酶基因)、1个应激蛋白相关基因(分子伴侣Gro EL基因)共5个基因表达上调;而DNA引发复制酶基因、3个氨基酸代谢相关基因(阳离子转运酶基因、D-谷氨酸代谢基因、ABC转运体ATP结合蛋白基因)、2个细胞膜脂肪酸基因(磷脂合成基因、短链醇脱氢酶基因)、磷酸转移酶系统丝氨酸特异性转运蛋白基因等7个基因表达下降。这为解析干酪乳杆菌Zhang在胁迫条件下的生理、生化特性的改变及其抗性机制提供了参考依据。     

益生菌干酪乳杆菌Zhang VBNC态和正常态的代谢组学研究

采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)检测分析了干酪乳杆菌Zhang的VBNC态和正常态两种细胞的代谢组差异。结果显示,在正离子和负离子模式下分别检测到874个和368个代谢物质,根据P<0.05、差异倍数>2和VIP≥1筛选原则,通过数据库比对鉴定得到干酪乳杆菌Zhang在两种状态下的主要差异代谢物有24种,主要包括氨基酸类、糖类、维生素类等6类,随后按类分析了这些物质在干酪乳杆菌Zhang生存过程中的作用,为探索干酪乳杆菌Zhang VBNC态在逆境条件下的存活机理提供一定的参考。     

酸胁迫对干酪乳杆菌细胞膜生理特性的影响

以干酪乳杆菌为研究对象,考察了酸胁迫对细胞膜生理特性的影响。研究结果表明,随着pH的降低,细胞膜侧向扩散系数降低,微黏度增加。同时分析细胞内膜透性和胞内金属离子浓度表明酸胁迫引起细胞膜透性增加。分析膜脂肪酸成分结果表明,酸胁迫引起不饱和脂肪酸含量增加,饱和脂肪酸含量降低,同时细胞膜脂肪酸不饱和度和膜脂碳链长度也相应增加。研究结果将为进一步解析干酪乳杆菌酸胁迫抗性机制奠定理论基础。     

益生菌Lactobacillus casei Zhang与商业益生菌对胃肠转运耐受性及发酵特性的比较

比较益生菌干酪乳杆菌Zhang(L.casei Zhang)与商业化益生菌嗜酸乳杆菌NCFM(NCFM)、鼠李糖乳杆菌GG(LGG)、干酪乳杆菌Shirota(kS)、动物双歧杆菌Bb12(Bb12)对人工胃肠液的耐受性及发酵特性.将各菌置于人工消化液及含3.0g/L牛胆盐的MRS培养基中,37℃培养,分别于3h和8h时测定人工胃液和肠液中各菌株的存活率,同时每小时测定MRS培养基的浊度,以延迟时间评价各菌株对胆盐的耐受性.对由各菌株制得的发酵乳在发酵及贮藏期间酸度与活菌数的变化进行了测定,结果表明,在pH 2.5的人工胃液消化3 h后,干酪乳杆菌Zhang存活率低于NCFM(p<0.05),高于其它3株对照菌(p<0.05);在pH 3.0和pH 4.0的人工胃液消化3 h后,干酪乳杆菌Zhang的存活率与4株对照菌无显著差异(p>0.05);在pH 8.0的人工肠液消化8h后,干酪乳杆菌Zhang的存活率高于Bb12(p<0.05),低于NCFM(P<0.05),与其它2株对照菌元差异(p>0.05).干酪乳杆菌Zhang对3.0g/L牛胆盐的耐受性与LcS差异不显著(p>0.05),而高于其它3株对照菌(p<0.05).脱脂乳37℃发酵24 h后,接种干酪乳杆菌Zhang的样品的酸度低于4株对照菌.4℃贮藏28 d内,各益生菌在发酵乳中继续生长,其中干酪乳杆菌Zhang发酵乳的pH值变化(降低0.55)显著高于4株对照菌(p<0.05);贮藏28 d后干酪乳杆菌Zhang活菌数为1.0×109 cfu/g,显著高于4株对照菌(p<0.05),说明干酪乳杆菌Zhang具有良好的胃肠转运耐受性和极佳的贮藏稳定性.     

益生菌干酪乳杆菌Zhang和乳双歧杆菌V9发酵乳胞外多糖含量对流变学特性、质构和稳定性的影响

干酪乳杆菌Zhang和乳双歧杆菌V9是我国自主开发具有良好益生特性的益生菌,发酵乳是益生菌的最优载体之一。本研究以2株益生菌应用于发酵乳为研究对象,采用多频扩散波谱法研究发酵过程中的流变学特性,通过稠度、硬度、内聚性和黏度指数测定分析发酵乳的质构特性,并分析贮藏期间活菌数和稳定性,胞外多糖(EPS)含量。结果表明,干酪乳杆菌Zhang、乳双歧杆菌V9和二者复配的发酵乳中EPS含量从贮藏期起始的(546.3±31.5),(361.1±20.1),(515.2±17.5)mg/L至贮藏期末增至(1 165.4±37.8),(903.6±33.9),(1 103.8±45.6)mg/L,显著高于对照组(P0.05)。在发酵过程中,干酪乳杆菌Zhang组表现出较高弹性因子和低固液平衡值的流变学特性,显示形成紧密的凝胶结构。后熟后,干酪乳杆菌Zhang(包括单一和复配)发酵乳的稠度、硬度、内聚性和黏度指数显著较高,乳双歧杆菌V9发酵乳硬度和黏度指数显著较高,前者的黏度和持水性显著高于对照组,后者的黏度显著高于对照组(P0.05)。各组发酵乳贮藏期间的后酸化程度没有显著差异(P0.05),表明益生菌及其代谢产生的EPS对发酵乳流变学特性、质构特性及贮藏稳定性具有积极影响,且干酪乳杆菌Zhang作用较为突出。此外,干酪乳杆菌Zhang和乳双歧杆菌V9在贮藏期间活菌数在10~8CFU/mL以上,可有效保证益生菌发挥其促进健康的作用。综上,在发酵乳中添加益生菌干酪乳杆菌Zhang和/或乳双歧杆菌V9,不仅能够赋予发酵乳益生功效,而且能够改善质构特性和贮藏稳定性。本研究为实际生产、推广应用提供技术依据,同时为益生菌发酵乳的发酵及贮藏特性评价提供研究思路和方法。     

干酪乳杆菌Zhang分类学地位及潜在益生相关基因分析

干酪乳杆菌Zhang是本研究团队筛选出的具有优良特性的益生乳酸菌菌株。传统方法难以区分干酪乳杆菌及其近缘物种。因最近乳杆菌的系统分类进行了更新，故导致Zhang的分类地位需重新确认。本研究利用比较基因组学方法分析Zhang的分类学地位、耐药基因、致病性基因和环境抗性基因特征，探究该菌株基因组上携带的细菌素基因簇和潜在益生基因。比较基因组学结果显示Zhang与副干酪乳酪杆菌模式菌株ATCC 25302T的平均核苷酸一致性值是98.49%，通过分类学数据库比对和系统发育分析确认Zhang的分类学地位为副干酪乳酪杆菌。Zhang的基因组不含有耐药基因、致病性基因和环境抗性基因。在其基因组上注释到核心肽、LanT转运和引导切割及免疫或运输功能等Carnocin细菌素基因簇。此外，Zhang的基因组编码了谷胱甘肽合成、核黄素合成、黏附因子和分泌胞外多糖等潜在益生基因。本研究更新了Zhang的分类学地位为副干酪乳酪杆菌，揭示其不含有耐药基因、致病性基因及环境抗性基因，并注释到多个潜在益生基因，为该菌株进一步开发及产业化提供了数据参考。     

冷适应对德氏乳杆菌保加利亚亚种FL6冻干存活率及其细胞膜脂肪酸的影响

保加利亚乳杆菌作为发酵剂在食品工业方面被广泛应用,但是在其生产和使用过程中,会面临各种环境胁迫的影响,菌体细胞为了应对这些不利条件,形成了自己的适应机制,表现出了适应性。对德氏乳杆菌保加利亚亚种FL6(Lactobacillus delbruecckll ssp.bulgaricus FL6)进行不同条件的冷适应,研究其在不同冷适应温度及冷适应时间下菌体冻干存活率及细胞膜脂肪酸的变化。结果表明:德氏乳杆菌保加利亚亚种FL6经过冷适应后,与对照组相比,冻干存活率有所增加,其中4℃、8 h冷适应后,菌体冻干存活率增加显著(p0.05),达62.1%,此时菌体细胞膜中不饱和脂肪酸含量较对照组有显著增加,U/S比值最高,菌种对冻干的抵抗力增强。     

乙醇胁迫对植物乳杆菌膜生理及黏附性的影响

目的：探讨植物乳杆菌在乙醇胁迫下黏附性变化及其抗乙醇胁迫的生理响应机制。方法：用不同体积分数的乙醇胁迫植物乳杆菌,测定菌体存活率、细胞膜完整性及超微结构的变化;采用人体结肠癌细胞HT-29作为体外黏附模型,测定乙醇胁迫后菌体对HT-29细胞的黏附率;通过气相色谱-串联质谱法分析菌体细胞膜脂肪酸的变化。结果：随着乙醇体积分数的增加,植物乳杆菌的存活率逐渐下降,菌体细胞膜完整性及其表面结构遭到破坏,对HT-29细胞黏附率降低,同时,细胞膜中脂肪酸的不饱和脂肪酸比例升高。结论：乙醇胁迫可降低菌体黏附HT-29细胞的能力,植物乳杆菌细胞膜中脂肪酸的组成及其完整性在抗乙醇胁迫过程中发挥重要作用。     

真空低温喷雾干燥制备乳双歧杆菌Probio-M8微胶囊

目的：采用真空低温喷雾干燥制备乳双歧杆菌Probio-M8微胶囊。方法：通过单因素试验、正交试验及Box-Behnken响应面试验确定最佳工艺条件,采用气相色谱法检测干燥前、后菌体细胞膜脂肪酸组分变化,并用流式细胞仪观测干燥前、后菌体细胞膜完整性的变化;采用扫描电镜观察微胶囊粉的形态结构以及使用差示扫描量热仪测定微胶囊粉的玻璃化转变温度。结果：最佳的喷雾条件：进风温度80 ℃、进料速度9 mL/min、喷头直径1.5 mm。最佳复配保护剂配方：脱脂乳添加量13%、麦芽糊精10%、谷氨酸钠7%。在最佳工艺条件下生产的Probio-M8微胶囊存活率为78.34%。其结构完整,常温下处于玻璃态,菌体细胞膜的完整性也显著提高,干燥后菌体细胞膜脂肪酸的UFA/SFA比值提高了0.44,稳定了细胞膜的流动性。结论：通过优化工艺条件,显著地维持了菌体的生物活性,为生产乳双歧杆菌Probio-M8微胶囊提供了一种低能耗、高活性的技术方案。     

副干酪乳杆菌HD1.7微胶囊制备及质量评价

为提高益生菌副干酪乳杆菌HD1.7对环境的抗性,采用实用性强的喷雾干燥法,将菌株包埋在壁材中制成长货架期、高保护性的微胶囊制剂。通过正交试验优化了进风速度、脱脂乳粉含量、进料速度、低聚果糖含量对微胶囊细菌存活率的影响,探讨了副干酪乳杆菌HD1.7微胶囊在模拟胃肠道以及不同温度储存条件下的菌体存活率。结果表明:进风温度115℃、脱脂乳粉含量4%、进料速度6.5 mL/min、低聚果糖含量0.8%时可显著提高微胶囊化副干酪乳杆菌HD1.7的存活率,达到48.37%。副干酪乳杆菌HD1.7微胶囊在模拟人工胃液和人工肠液处理2 h分别仍有40.9%和86.77%的存活率;模拟胃液1 h转至肠液2 h后微胶囊基本崩解完全;常温封闭储存45 d时副干酪乳杆菌HD1.7微胶囊仍有94.87%的存活率,说明HD1.7微胶囊常温封闭储存时的稳定性较高。     

鲜龙眼果肉的干酪乳杆菌发酵特性的研究

研究了鲜龙眼果肉接种干酪乳杆菌发酵后干酪乳杆菌活菌数、p H值、糖组分、有机酸组分、多糖、黏度、总多酚、ORAC值和色泽等变化。结果表明,鲜龙眼溶液营养丰富,干酪乳杆菌能在鲜龙眼汁中很好的生长,发酵12 h,菌量达到109 cfu/m L以上。蔗糖是龙眼果肉中主要糖组分,干酪乳杆菌能够很好地利用鲜龙眼中的蔗糖,将其转化为胞外多糖,导致发酵液的黏度明显升高。发酵12 h后,胞外多糖的含量高达1.5 g/100 g。同时,随着发酵的进行,乳酸菌含量逐渐升高,导致发酵液的p H明显下降。此外,乳酸菌发酵导致发酵液的总多酚含量和ORAC值出现明显增加。     

GC-MS定量检测谷氨酸发酵产酸期细胞膜脂肪酸

采用气相色谱质谱连用法(GC-MS)分析了谷氨酸棒状杆菌的细胞膜中脂肪酸的组分,并用选择离子检测方式(SIM)测定产酸期前后细胞膜脂肪酸含量的变化。结果表明:谷氨酸棒状杆菌细胞膜主要含有肉豆蔻酸、棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸等5种脂肪酸,其中棕榈酸含量最高,棕榈油酸含量最低;另外,在谷氨酸发酵过程中,随着产酸的启动,细胞膜中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸比率呈下降趋势,说明细胞膜中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比率与谷氨酸的分泌可能存在一定的关联性。     

发酵稀奶油工艺优化及脂肪酸组成分析

采用乳酸乳球菌乳脂亚种、干酪乳杆菌、植物乳杆菌植物亚种混合发酵稀奶油,以模糊数学感官评分和酸度为指标,通过单因素试验和正交试验优化发酵工艺,同时分析稀奶油发酵前后常规理化指标和乳酸菌数,利用气相色谱-质谱联用仪分析稀奶油发酵前后脂肪酸组成的变化。结果表明：稀奶油最佳发酵条件为发酵温度35 ℃、发酵时间10 h、接种量3%、菌种比例为乳酸乳球菌乳脂亚种与干酪乳杆菌、植物乳杆菌植物亚种菌液体积比1∶ 1.5∶ 0.5,所制备的发酵稀奶油感官品质较好,蛋白质含量1.36%、脂肪含量36.54%、pH 4.57、酸度67.05 °T、乳酸菌数2.7×108 CFU/mL;稀奶油发酵前后脂肪酸组成种类不变,共检测出18种脂肪酸,主要以肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸为主,发酵后己酸、辛酸、癸酸含量增加,从而使发酵稀奶油香气更浓郁。     

应用新型复合保护剂制备高活性直投式干酪乳杆菌发酵剂

为应对直投式发酵剂在冷冻干燥处理中较易失活的问题,作者以干酪乳杆菌Lactobacilluscasei Zhang为研究对象,考察了不同冷冻干燥保护剂对菌体细胞生理活性的影响。研究表明,在以脱脂奶粉、山梨醇等传统冷冻干燥保护剂为保护基质的基础上,通过添加5 g/L谷胱甘肽能够将L.casei Zhang细胞的冻干存活率提高至54.5%,活菌数可达6.16×108cfu/mL。进一步分析表明,GSH使冷冻干燥后细胞的膜脂肪酸不饱和度(即U/S值)提高2.02倍,而饱和脂肪酸链长则从对照样本的17.1减少到16.0。此外,透射电镜的研究结果进一步证实,与对照样本相比,GSH能够有效维持冷冻干燥过程中细胞膜结构的完整性。上述研究结果对基于微生物细胞在冷冻干燥过程中的生理状态变化,开拓新型高效的冻干保护剂开辟了新的思路。     

不同乳源新鲜干酪中脂肪酸组成和含量的对比

采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)的测定方法,分别对由牦牛乳和荷斯坦牛乳制得的新鲜干酪中脂肪酸的组成和含量进行测定。结果表明:新鲜牦牛乳硬质干酪中检出的脂肪酸种类和总相对含量均少于新鲜荷斯坦牛乳硬质干酪,荷斯坦牛乳硬质干酪中总脂肪酸相对含量是牦牛乳硬质干酪中的1.00倍。两种干酪中,最主要的脂肪酸均为棕榈酸(C16∶0)、9-十八碳烯酸(C18∶1)和硬脂酸(C18∶0),这三种脂肪酸的总和占两种干酪的71%以上。牦牛乳干酪中饱和脂肪酸(SFA)种类比荷斯坦乳干酪多1种,但是相对含量低了1.68%;不饱和脂肪酸(UFA)种类比荷斯坦牛乳干酪少2种,但是相对含量是其1.05倍;单不饱和脂肪酸(MUFA)的种类和相对含量均低于荷斯坦牛乳干酪;多不饱和脂肪酸(PUFA)的种类比荷斯坦牛乳干酪少1种,但相对含量是其2.85倍;短链(SCFA)和长链脂肪酸(LCFA)相对含量分别是荷斯坦牛乳干酪的1.10和1.23倍。综上所述,放牧季节和牧草营养成分影响了乳脂肪酸的组成和含量,从而进一步影响了干酪中的脂肪酸组成和含量。     

不同乳酸菌发酵葡萄酵素过程中代谢产物及其抗氧化特性分析

以巨峰葡萄为原料,选用4种不同的乳酸菌进行发酵,对发酵过程中的代谢产物和抗氧化能力进行测定。结果表明：试验选择的4种乳酸菌均能在发酵过程中较好的生长且均能产酸,产酸能力大小依次为干酪乳杆菌﹥植物乳杆菌﹥副干酪乳杆菌﹥鼠李糖乳杆菌,发酵15 d后,干酪乳杆菌总酸含量最大,达8.40 g/L;不同乳酸菌在发酵过程中总酚含量与超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）酶活变化一致,均呈先增加后减少的趋势,干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌在发酵第7天时总酚含量最大,分别为3.53、3.49、3.59mg/mL,植物乳杆菌在发酵第9天时总酚含量最大,为3.62mg/mL;干酪乳杆菌在发酵第6天时SOD酶活最大,为284.57 U/mL,副干酪乳杆菌在发酵第7天最大,为274.26 U/mL,植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌在发酵第9天最大,分别为262.22 U/mL和272.33 U/mL;抗氧化性测定指标DPPH自由基、ABTS+自由基清除率和发酵过程中铁离子还原能力（ferric reducing antioxidant power,FRAP）变化趋势与总酚含量的变化趋势大致相同。综合比较,这4种乳酸菌均能提高葡萄发酵液的总酚含量和抗氧化活性。     

干酪乳杆菌益在模拟人体肠道内生长情况的研究

本文模拟人体肠道特点,研究了益生菌——干酪乳杆菌（L.casei）在正常温度、正常胃酸情况、正常胆碱情况和蛋白小肽对干酪乳杆菌的菌数变化.发现干酪乳杆菌能在37℃恒温条件下,pH值3.0（人体正常胃液的pH值）和正常胆碱下生长,是一种良好的益生菌菌种。     

副干酪乳杆菌Z17-壳聚糖复配对大肠杆菌O157:H7的抑菌效果及作用机制

目的：研究副干酪乳杆菌Z17-壳聚糖复配对草莓中大肠杆菌O157:H7抑菌活性及作用机制。方法：采用流式细胞术、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱及扫描电子显微镜技术分析副干酪乳杆菌Z17-壳聚糖对大肠杆菌O157:H7细胞膜的影响。结果：质量分数1.0%壳聚糖溶液与副干酪乳杆菌Z17复配处理能有效去除草莓上的大肠杆菌O157:H7,减菌率达99%;壳聚糖溶液与副干酪乳杆菌Z17共同作用3 h使大肠杆菌O157:H7 DNA胞外释放量达（381.00±3.53）ng/μL,细胞膜破损率为58.3%;细胞壁膜中脂肪酸、蛋白、肽聚糖、糖苷环、多糖结构成分被破坏;细胞膜局部位移变薄,大分子物质黏附于菌体细胞表面,细胞表面出现孔洞,胞内物质泄漏,最终导致菌体死亡。结论：副干酪乳杆菌Z17-壳聚糖能够有效地抑制草莓中大肠杆菌O157:H7,其抑菌作用靶点为大肠杆菌O157:H7的细胞膜,研究可为大肠杆菌O157:H7的生物防治提供参考。     

瑞士乳杆菌对Gouda干酪品质的影响

将瑞士乳杆菌作为辅助发酵剂添加到Gouda干酪中,以未添加瑞士乳杆菌的干酪作为空白对照,观察Gouda干酪在成熟期间的成分、成熟率、蛋白质降解、组织状态的变化情况。同时通过测定氨基酸含量及品尝试验对干酪进行感官评价。结果显示:在120 d的成熟期内两种干酪的蛋白质、脂肪、水分、盐分和灰分含量均未发现明显的差异,而添加瑞士乳杆菌的干酪成熟第30天的成熟率、SDS-PAGE电泳条带数量以及谷氨酸含量均明显高于对照样。添加0.1%的瑞士乳杆菌不仅加快Gouda干酪的成熟,而且提高了干酪的感官品质。