乳酸菌细胞膜的冻干损伤

冷冻干燥会造成乳酸菌细胞膜的损伤,主要有机械损伤、溶质损伤、细胞膜渗透性损伤、DNA损伤;导致蛋白质变性失活、pH的动态平衡被破坏;以及细胞膜脂肪酸组成的变化。这些不同形式的损伤会使乳酸菌在生产过程中的存活率降低。因此,应该依据这些损伤机理提出一些相应的降低冻干损伤的保护措施。这些措施包括:选择将损伤降到最低的最佳冷冻速率;添加适宜的保护剂;改变乳酸菌的遗传性状使它们具有较强的冻干抵抗力;采用自然选择的方法筛选出适应冻干条件的优良菌株。     

乳酸菌细胞膜冻干损伤研究进展

综述了冷冻干燥对细胞造成的损伤主要是破坏了细胞膜结构,同时阐述了冻干对乳酸菌细胞膜造成损伤的机理,概括了国内外近年来降低乳酸菌冻干损伤的一些保护措施研究现状,指出在冻干前经过适当的预处理是可以降低细胞在冻干后的死亡率。     

冷冻干燥造成乳酸菌损伤的研究

检测冻干对乳酸菌造成的各种损伤,考察乳酸菌在冷冻干燥过程中的行为,从而确定造成冻干致死的原因,为冻干保护提供理论依据。实验表明,冻干后残余水分含量对冻干存活率的影响在菌株种属之间差异不大,冻干后残余水分含量在2%～4%时,冻干存活率相对较高。乳酸菌冻干前后钠钾离子比例发生显著变化,说明冻干对乳酸菌细胞膜通透性有影响。乳酸菌冻干后,Na+、K+-ATP酶的活性明显下降,说明冷冻干燥过程对细胞膜上的关键酶会造成一定的损伤。冻干后的上清液中,β-半乳糖苷酶活性显著增加,表明在冷冻干燥过程中细胞膜的通透性发生了改变,使原本细胞内的物质渗透出去。     

冻干粉酸乳发酵剂生产新技术进展

冷冻干燥是生产商品化乳酸菌发酵剂的一项关键技术。文章综述了影响乳酸菌冻干效果的因素,冻干对乳酸菌细胞膜造成的损伤和乳酸菌冻干保护措施以及现阶段冻干酸乳发酵剂生产中存在的问题。     

两种预处理方法对冷藏期乳酸菌存活率的影响

冻干过程中的冷冻阶段会对乳酸菌细胞膜造成一定的损伤。本试验采用两种预处理方法,来改善其在冷冻阶段的状况,通过试验发现两种方法均有效地提高存活率。这为以后提高乳酸菌冻干后存活率的研究提供一个新思路。     

真空冷冻干燥对乳酸菌损伤机制的研究进展

通过真空冷冻干燥法制备乳酸菌发酵剂,具有活菌数高、发酵活力强、遗传稳定性好等优点,但也会对菌体造成一定的损伤。本文通过分析冷冻干燥过程中细胞膜通透性、细胞膜流动性、酶及蛋白质类物质以及遗传物质等的变化阐述了真空冷冻干燥对乳酸菌造成损伤的相关机制。得到结论如下：在冷冻干燥过程中,冰晶的形成以及磷脂分子的相转变会导致膜的通透性增加;细胞膜脂肪酸成分的改变会造成膜流动性的变化;酶活力的降低及相关蛋白的变性会造成菌体的代谢和生长速率受到影响;DNA结合蛋白结构的改变以及碱基对间的氢键断裂导致DNA超螺旋结构的破坏,这些都会导致乳酸菌发酵活力的下降,甚至死亡。     

冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力机制的研究进展

乳酸菌是食品中常用的发酵菌株或益生菌,常以冻干粉的形式应用于工业生产。冻干过程中的脱水及低温等条件对乳酸菌形成胁迫,造成菌株活力下降甚至死亡。冻干粉中菌株活菌数或发酵活力是乳酸菌冻干粉的重要指标。目前大部分研究集中在解析菌株抗冻干机制以及提高菌体冻干存活率等技术,本文围绕乳酸菌发酵活力指标,综述了冷冻干燥过程中影响发酵活力的因素,阐述了细胞膜流动性、通透性和细胞膜损伤异质性等对乳酸菌发酵活力的作用及机制,为进一步阐明冷冻干燥影响乳酸菌发酵活力的途径,开发提高乳酸菌冻干粉发酵活力的技术提供依据。     

高密度发酵乳酸菌抗冻性影响因素分析

随着微生态制剂的快速发展,乳酸菌作为一类益生菌,其益生功效越来越受到人们的重视。目前冷冻干燥制备得到乳酸菌菌粉是其制备工艺中的主要环节之一。但冻干过程无可避免会对其菌体造成不同程度的损伤,从而影响冻干粉活菌数,其乳酸菌高密度发酵工艺也会对其冻干粉活菌数产生影响。分析高密度乳酸菌发酵工艺及冻干工艺对乳酸菌抗冻性的影响。通过对这些相关影响因素的综合分析,为提高乳酸菌的抗冻性,进而提高其冻干粉活菌数水平提供新的思路。     

乳酸菌冷冻损伤研究

通过透射电镜观察表明 ,经过冻融处理后 ,乳酸菌菌体会发生溶解、皱缩、断裂等致死损伤现象。杆菌比球菌易于受损。乳酸菌经过冻融处理后 ,致死率增加。生化指标结果分析表明 ,细胞受损后 ,裂解的菌体会释放出核酸、蛋白质、胞内酶等可溶性物质 ,细胞膜的通透性增加 ,菌体发生生理性损伤 ,使得菌体在增殖期间具有较长的迟滞期。与对照相比 ,冻藏、冻干菌株胆盐耐受性、不耐受菌数差异不显著。冻藏法比冻干法更容易保护菌种。     

乳酸菌的抗冷冻性及冻干保护

乳酸菌是用于生产发酵食品的细菌,作为发酵剂和益生菌,在食品工业中发挥非常重要的作用。目前,冷冻保藏是乳酸菌菌种保藏的常见技术。但冻干过程无可避免地会造成乳酸菌的损伤,如何提高其保藏稳定性和活性,已引起越来越多相关科研人员的重视。通过对乳酸菌的抗冷冻性和冻干保护进行分析,为今后抗冷冻研究提供一定的理论依据。     

冷冻干燥对婴儿双歧杆菌损伤作用的研究

冷冻干燥是乳酸菌和益生菌干燥的主要方式,冷冻和干燥两个过程都会影响菌体细胞的存活性,本研究主要目的是探讨冷冻和干燥过程对婴儿双歧杆菌的损伤作用。采用透射电镜观察菌体在冷冻干燥过程中的微结构,通过溢出胞外的β-半乳糖苷酶活性评价冷冻和干燥后细胞膜通透性的变化,通过测定冷冻和干燥后胞内Na+和K+浓度的变化研究离子效应的影响。研究结果表明：婴儿双歧杆菌在冷冻干燥过程中的形态、细胞膜通透性和胞内离子浓度变化程度随冻结时间的延长而加剧,冷冻干燥过程使菌体出现细胞质浓缩、质壁分离、菌体皱缩以及破损现象,使细胞膜通透性增大,使胞内Na+、K+ 浓度显著下降,并伴随比例失调。     

Effect of oleic acid on the viability of different freeze-dried Lactiplantibacillus plantarum strains

Freeze drying is one of the most convenient ways to preserve microorganisms, but in the freeze-drying process, strains will inevitably suffer varying degrees of damage under different conditions. The deterioration of cell membrane integrity is one of the main forms of damage. The type and ratio of fatty acids in the cell membrane affect its characteristics. Therefore, it is worth investigating whether certain fatty acids can increase freeze-drying resistance. In this study, we found that adding a low concentration of oleic acid to a cryoprotectant could increase survival rate of strains of Lactiplantibacillus plantarum following freeze drying, and the optimal concentration of oleic acid was determined to be 0.001%. When 0.001% oleic acid was added to phosphate-buffered saline, the freeze-drying survival rate of L. plantarum increased by up to 6.63 times. Adding 0.001% oleic acid to sorbitol, the survival rate of L. plantarum increased by as much as 3.65 times. The 0.001% oleic acid–sucrose cryoprotectant resulted in a freeze-drying survival rate of L. plantarum of about 90%, a 2.26-fold improvement compared with sucrose alone. Although the effect of oleic acid depends on the cryoprotectants used and the strain treated, addition of oleic acid showed significant improvement overall. Further experiments showed that adding a low concentration of oleic acid to the cryoprotectants improved the freeze-drying survival rate of L. plantarum by maintaining cell membrane integrity and lactate dehydrogenase activity. Our findings provide a new strategy for safeguarding bacterial viability in commonly used cryoprotectants by the addition of a common food ingredient, which may be extensively applied in the food industry.     

钙离子对植物乳杆菌LIP-1抗冷冻干燥性能的影响

本文以植物乳杆菌LIP-1为研究对象,探讨在培养基中添加不同浓度的钙离子对菌株生长量及抗冷冻干燥性能的影响,在此基础上,研究了不同浓度钙离子对菌体形态、细胞壁及细胞膜结构完整性以及细胞膜脂肪酸构成的影响,以探讨钙离子影响菌株抗冷冻干燥性能的机制。结果表明:当在MRS培养基中添加0.5 mmol/L的钙离子时,与未添加钙离子的对照组相比,菌株的生长量提升了0.717×109 CFU/mL,存活率提升了21.52%（P<0.05）;同时与对照组相比,添加钙离子可以使植物乳杆菌LIP-1长度明显变短;菌株的细胞壁与细胞膜的损伤程度降低;细胞膜中不饱和脂肪酸的含量升高,U/S变大;添加钙离子还可以使菌株的常温贮藏稳定性得到提高,第8周时添加钙离子的实验组相较对照组（MRS）活菌数提升了13.65倍。该结果为培养基中添加适量的钙离子促进菌体生长以及提高菌株的抗冷冻干燥性与贮藏稳定性提供了理论参考。     

银耳多糖对冻干植物乳杆菌细胞膜及糖代谢酶的保护作用

为了探索银耳多糖作为益生菌冻干保护剂的潜在应用,该研究以植物乳杆菌为试验菌,通过测定植物乳杆菌冻干前后的活菌数、细胞膜性质以及糖代谢酶活力的变化,评价了银耳多糖复合酪蛋白酸钠对植物乳杆菌的冻干保护效果。结果表明：当银耳多糖与酪蛋白酸钠的复合比例为3:1时,菌的最大存活率达到55.39%,此时细胞内钙离子荧光强度显著降低,为29.98;DPH的荧光强度最低,为4.91;细胞内乳酸脱氢酶、钠钾ATP酶与钙镁ATP酶的活力最大,分别为0.32 U/mL、121.61 U/g与45.64 U/g。银耳多糖使膜受损的菌百分比从98.35%最大降低至37.90%。但冻干前后己糖激酶和丙酮酸激酶的活力无显著性变化。红外扫描结果表明银耳多糖与酪蛋白酸钠之间存在非共价相互作用;此外,银耳多糖的保护使菌粉表面的孔隙率降低,酪蛋白酸钠的复合则增加了菌粉的致密性。因此,银耳多糖在冷冻干燥过程中对植物乳杆菌细胞膜受到的损伤具有显著的抑制作用,对植物乳杆菌的乳酸脱氢酶、钠钾ATP酶及钙镁ATP酶具有明显的保护作用。     

海藻糖和透明质酸对冻干双歧杆菌细胞的保护作用

为探讨冷冻干燥对长双歧杆菌细胞的损伤及海藻糖和透明质酸(HA)的保护作用机制,考察冻干长双歧杆菌再水化后,蛋白质与核酸泄漏情况、β -D- 半乳糖苷酶和ATP 酶(ATPase)活性变化、菌体形态特征、膜脂和菌体蛋白结构变化。结果表明：冻干损伤微生物细胞膜和敏感蛋白质,海藻糖分别与细胞膜磷脂和菌体蛋白质极性基团形成氢键相互作用,代替极性基团周围失去的氢键结合水,从而维持磷脂“水化”状态和蛋白质二级结构稳定。由于HA 为高分子化合物,海藻糖与其复配后混合物的玻璃化温度(Tg)较高,两者复配作用互补,即海藻糖的“水替代”作用与HA 的“玻璃态”作用有机结合,使保护效果更佳。