多光谱结合探究变性β-乳球蛋白与牛乳纤溶酶的结合特征

目的基于超高温(ultra-high temperature,UHT)乳的加工过程,探究不同变性程度β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-Lg)与纤溶酶的互作及形成复合体的理化性质。方法β-Lg经过预热和UHT处理后,利用小角X射线散射明确了不同变性程度的β-Lg与纤溶酶的结合状态,通过动态光散射表征了聚集体的粒径。采用傅里叶红外光谱、圆二色谱、内源荧光和紫外光谱分析了β-Lg与纤溶酶的结合基团,以及聚集体的结构性质;原子力显微镜结合透射电镜揭示聚集体的形貌特征。结果β-Lg能与纤溶酶结合形成二聚体,该聚集体粒径为20~220nm。热变性导致β-Lg二级结构无序化,三级结构展开,进而增强了其与纤溶酶之间的氢键作用,最终形成了球状或不规则形貌的聚集体。结论β-Lg与纤溶酶通过非共价作用形成复合体,且变性促进了β-Lg与纤溶酶的结合。该研究为优化低纤溶酶活力UHT乳的加工参数提供了新观点,对延长UHT乳货架期和开发新型纤溶酶抑制剂提供了理论依据。

母乳胞外囊泡促进乳双歧杆菌BB-12生长的转录组学分析

胞外囊泡是母乳中的重要功能成分之一,作者所在实验室前期研究发现,母乳胞外囊泡能够显著促进乳双歧杆菌BB-12的生长,但具体机制不清楚。作者采用超速离心法与超滤法相结合从母乳中提取胞外囊泡,通过纳米颗粒追踪技术、透射电镜以及蛋白质免疫印迹法对母乳胞外囊泡进行了鉴定表征。利用转录组学技术分析母乳胞外囊泡促进乳双歧杆菌BB-12生长的关键基因。研究发现,添加母乳胞外囊泡后,乳双歧杆菌BB-12菌体中ABC寡肽转运系统相关基因pstC、pstA、metI,淀粉和蔗糖代谢相关基因BIF_02090,磷酸戊糖途径相关基因prsA、BIF_01321,D-氨基酸代谢相关基因murD、BIF_02122,乙醛酸和二羧酸代谢相关基因pccA的表达显著上升。结果表明,母乳胞外囊泡可能作为一种新型益生元促进婴幼儿肠道中双歧杆菌的生长,为母乳胞外囊泡在新一代母乳化奶粉中的开发应用提供了理论依据。

短乳杆菌YSJ2缓解CUMS小鼠抑郁症状的研究

随着“肠-脑轴”理论的发展“,精神益生菌”成为防治神经及精神类疾病的研究热点。γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质,可有效缓解抑郁样行为表现。研究筛选得到1株高产GABA的短乳杆菌YSJ2(Lactobacillus brevis YSJ2),对其发酵特性和胃肠耐受性进行评价,并探究了其对慢性不可预知温和刺激(CUMS)模型小鼠的抑郁改善作用。结果表明,短乳杆菌YSJ2具有良好的发酵特性和胃肠耐受性,能提高慢性应激小鼠在旷场试验中的运动总距离,增加其在高架十字迷宫试验中的开臂运动时间百分比,减少其在强迫游泳试验和悬尾试验中的不动时间;其作用机制与减少血清中皮质酮含量,上调海马体中盐皮质激素受体表达,进而提高小鼠下丘脑-垂体-肾上腺轴兴奋性有关。此外,YSJ2还可以减轻抑郁小鼠脑组织神经元损伤,为进一步开发改善抑郁症的精神益生菌研究提供了理论依据。

抗菌肽在调节免疫和维持肠道健康中的作用

抗菌肽是生物体产生的一类具有抗菌作用的活性肽,具有安全、不易产生耐药性等优点。抗菌肽不仅可以抑制腐败菌和致病菌的生长,还有助于提高机体免疫力和改善肠道健康,广泛应用于医药、食品、农业等多个领域。肠道除了发挥消化吸收作用外,还是机体最大的免疫器官,对维持人体健康发挥着至关重要的作用。近年来,抗菌肽在调节免疫和维持肠道健康中的作用备受关注。本文综述了抗菌肽在调节免疫和维持肠道健康中的作用,提出了抗菌肽的研究发展新方向,为拓宽抗菌肽的研究与应用领域,发掘抗菌肽的健康功效提供参考。

外源诱导及共培养对植物乳杆菌J23合成细菌素Lac-B23的影响研究

目的 研究外源诱导物及共培养对植物乳杆菌J23合成细菌素Lac-B23的影响,提高细菌素产量。方法 利用双层琼脂牛津杯扩散法测定细菌素活性,通过单因素实验、自诱导和共培养验证实验探究外源诱导物及共培养对细菌素J23产量的影响。结果 当初始pH为7、37℃培养12 h,细菌素Lac-B23的产量达到最大值,为2560 AU/mL。甘油和丙酮酸基本不影响细菌素Lac-B23的合成;但酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、谷氨酰胺和亮氨酸则能促进细菌素Lac-B23的产量。此外,自我诱导研究发现植物乳杆菌J23发酵培养基中含有可以诱导细菌素Lac-B23合成的信号分子。一定浓度范围内,植物乳杆菌J23与单增生李斯特菌或金黄色葡萄球菌共培养时可以提高细菌素Lac-B23的产量。然而,诱导菌的灭活菌体和无细胞上清液并不能提高细菌Lac-B23的产量。结论 环境诱导因素对细菌素的合成有较大影响。初始pH、发酵温度、培养时间、酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、谷氨酰胺和亮氨酸可以作为诱导因子,提高细菌素Lac-B23的产量。此外,共培养诱导分子没有分泌到培养基中,可能需要活的诱导细菌来诱导细菌素Lac-B22的合成。

降尿酸活性发酵乳杆菌F40-4在酸乳发酵中的应用

高尿酸血症是嘌呤代谢紊乱、血尿酸浓度持续增高引起组织损伤的一种异质性疾病,严重的情况下有可能引发痛风等症状,益生菌具有潜在的缓解或治疗作用。该研究的目的是探究前期筛选得到的1株具有降尿酸活性的发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)F40-4在酸乳发酵中的应用潜力。结果显示,L.fermentum F40-4对酸乳发酵剂主体菌株嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的生长没有显著影响;与对照组相比,L.fermentum F40-4对发酵过程中酸乳的pH、酸度指标影响不大,L.fermentum F40-4和发酵剂1∶1接种发酵可延缓酸乳在冷藏过程中的pH下降进程并减少乳清析出;风味分析结果表明,L.fermentum F40-4酸乳的挥发性风味化合物更加丰富,主要含有酯类、醛类、醇类、酮类、酸类、烃类,其中酯类和醛类含量最高。该研究表明,L.fermentum F40-4可作为辅助发酵菌株用于酸乳的发酵,为进一步开发具有降尿酸功效的益生菌酸乳提供了理论依据。

乳清蛋白对直接超高温乳贮存稳定性的影响研究进展

直接超高温(direct ultra-high temperature,dUHT)牛乳是蒸汽直接接触牛乳快速加热,然后通过闪蒸迅速蒸发水分,具有热负荷能低、最大程度保留牛乳营养和风味等优点,有望成为继UHT乳的新一代高品质液态乳制品。目前我国dUHT乳产业尚处于起步阶段。虽然dUHT乳的营养全面,但其贮存过程中有时出现沉淀、老化凝胶等品质问题,影响了产品货架期。dUHT乳的贮存稳定性影响因素非常复杂,乳清蛋白的热不稳定性是影响dUHT乳贮存稳定性的主要原因之一。本文综述了dUHT乳生产基本原理,探讨了乳清蛋白分子间、乳清蛋白与酪蛋白和纤溶酶等物质之间的交联反应机制及其对dUHT乳贮存稳定性的影响,以期为dUHT乳的加工技术优化升级和我国dUHT乳的发展提供参考。

α-螺旋抗菌肽YHX-1的从头设计及抑菌活性研究

抗菌肽因其高效的抗菌活性和独特的抗菌机制,不仅可作为生物防腐剂预防食品加工贮藏中的微生物腐败,还有望缓解抗生素滥用引起的耐药性问题。为得到一种高效安全的新型抗菌肽,以现有抗菌肽数据库为基础,确定优化了新型抗菌肽的序列长度、电荷数、氨基酸组成,并结合生物信息学预测及分析工具,从头设计得到了序列为GKLLSKLLKKLLK的新型抗菌肽YHX-1;通过琼脂扩散法、最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度及杀菌动力学曲线评价了其对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抑菌活性,并进一步测定了YHX-1在盐离子、血浆和微酸性环境中的稳定性、二级结构、溶血活性及细胞毒性。结果表明:YHX-1对6株指示菌均有良好抑菌活性,其中对单增李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌的MIC为4μg/mL,在2 h内对单增李斯特菌的致死率为99.99%。YHX-1在盐离子(200 mmol/L Na^(+)、2 mmol/L Ca^(2+))和10%~25%血浆环境中均表现出一定的敏感性,MIC增至原来的2~8倍,而微酸性环境(pH值5.4~7.4)对YHX-1的MIC不会产生显著影响。圆二色光谱表明,YHX-1在细胞膜模拟环境中呈现典型的α-螺旋构象。溶血活性和细胞毒性实验表明,YHX-1具有较好的细胞选择性。YHX-1不仅抑菌谱广、抑菌活性明显,而且具有良好的安全性,有望作为新型抗菌剂应用于食品防腐保鲜,其从头设计策略旨在为新型抗菌肽的发掘提供参考。