益生菌联合酵母抽提物对女足运动员身体成分及肠道微生物组的影响

为探究女足运动员常规训练期间益生菌联合酵母抽提物对其身体成分及肠道微生物组的影响,以42名女足运动员为对象,开展一项为期42 d的随机、双盲、安慰剂对照实验。在第0,21和42天收集女运动员的身体成分数据和粪便样本进行宏基因组研究。结果显示:相较于对照组,干预组运动员左下肢节段和右上肢节段的肌肉量分别显著提升6.99%和6.92%,躯干骨质水平提升5.48%,同时腰臀比降低4.13%。通过比较两组运动员干预期间的肠道微生物组,观察到基于9种微生物和16种功能的肠道微生物组的变化,具体表现为动物双歧杆菌和唾液链球菌丰度等有益菌丰度的增加,副流感嗜血杆菌和粪便罗斯拜瑞氏菌等潜在有害菌以及磷酸丙糖异构酶抗体、脯氨酰-tRNA合成酶和大亚基核糖体等功能特征的减少。关联分析表明,益生菌联合酵母抽提物通过调节动物双歧杆菌的丰度,增加运动员的躯干骨质,降低腰臀比;通过调节唾液链球菌的丰度,增加运动员的右上肢肌肉量,同时通过下调小亚基核糖体蛋白S13,进一步降低腰臀比。本研究揭示益生菌联合酵母抽提物通过调控肠道微生物组稳态促进女足运动员健康的潜在机制,为个性化微生态制剂的开发提供了循证依据。

基于纯培养方法和PacBio三代测序技术研究蒙古国传统酸马奶中乳酸菌多样性

通过纯培养方法结合PacBio三代测序技术对采自蒙古国的12份传统酸马奶中的乳酸菌多样性进行研究。应用传统的纯培养技术从12份传统酸马奶样品中分离出62株乳酸菌,通过16S rRNA基因序列分析和系统进化关系研究,62株乳酸菌被鉴定为5个属,6个种,分别是:25株瑞士乳杆菌、20株植物乳杆菌、7株产马乳酒乳杆菌、5株屎肠球菌、3株嗜热链球菌和2株粪肠球菌。采用PacBio SMRT测序技术研究其中8份样品中乳酸菌的多样性,宏基因组测序得到的优势菌为乳酸菌,同时也检测到一些痕量的其它种属细菌。共检测到5个乳酸菌的属,分别是:乳杆菌属、乳球菌属、链球菌属、明串珠菌属和肠球菌属,20个乳酸菌的种,即:瑞士乳杆菌、乳酸乳球菌、副乳链球菌、棉子糖乳球菌、肠膜阴串珠球菌和产马乳酒乳杆菌。宏基因组测序相对含量表明:蒙古国酸马奶样品中乳酸菌优势属为乳杆菌属(95.56%),优势种为瑞士乳杆菌(94.64%),纯培养方法和宏基因组三代测序方法都表明瑞士乳杆菌为蒙古国传统酸马奶中的优势菌种。宏基因组测序技术除检测到纯培养获得的菌株外,还获得14个低丰度乳酸菌,如棉籽糖乳球菌、肠膜明串珠球菌和开菲尔乳杆菌等,这些菌在酸马奶中含量较少。通过PacBio SMRT测序技术可以全面了解酸马奶中乳酸菌的多样性,为通过纯培养方法获得低丰度乳酸菌提供指导。

应用PacBio SMRT测序技术分析蒙古传统奶酪细菌多样性

以采自蒙古国9个牧民家庭的传统奶酪为试验样品,采用Pacbio单分子实时(SMRT)测序技术分析了其细菌多样性,并将蒙古传统奶酪的细菌群落结构与公共数据库中布里亚特和意大利传统奶酪的细菌群落结构进行了比较。结果表明:从9份奶酪样品中共鉴定出了60个细菌属的76个种,属于4个菌门;有3个地区传统奶酪样品的细菌群落结构存在显著差异,布里亚特和意大利传统奶酪中乳酸菌为优势菌群,而蒙古奶酪中乳酸菌的相对丰度较低,Enterobacter hormaechei相对丰度较高,可能是在制作过程中受到环境及操作人员的污染。因此,传统奶酪的制作应该采取适当的措施预防污染,确保奶酪的最终质量和安全性。

基于电子鼻和电子舌技术评价乳酸乳球菌对发酵乳风味品质的影响

目的:探究不同发酵特性的乳酸乳球菌对发酵乳品质的影响。方法:通过电子鼻与电子舌技术,结合多元统计分析对191株乳酸乳球菌所制备的发酵乳进行风味与滋味品质评价。结果:主成分分析表明,具有不同产酸和蛋白水解特性的乳酸乳球菌所制备的发酵乳风味特征呈分离趋势。Mann-Whitney分析结果表明,慢速产酸组的发酵乳芳香成分显著低于中速及快速产酸组,而甲烷、乙醇、有机硫化物则显著高于另外两组(P<0.01)。在滋味方面,慢速产酸组发酵乳的鲜味强烈,而中速和快速产酸组酸味更强烈(P<0.01)。相关性分析结果表明,菌株的产酸速率与蛋白水解程度呈显著负相关(P<0.01)。结论:产酸速率快、蛋白水解能力弱的乳酸乳球菌可赋予发酵乳更多的芳香成分以及更强烈的酸味,而产酸慢、蛋白水解能力强的菌株使得发酵乳具有更多的甲烷、乙醇、有机硫化物成分以及较强的鲜味。

多组学技术在自然发酵乳中的应用

自然发酵乳食用历史悠久,风味独特并且具有优良的益生作用。与商业化生产发酵乳相比,自然发酵乳具有微生物资源构成更为多样、发酵过程更加复杂等优点,但家庭化的生产方式导致自然发酵乳质量安全难以保证,阻碍其工业化生产。基于高通量检测技术的快速发展,多组学技术为解析自然发酵乳中微生物物种和代谢多样性、差异基因的检测、转录、表达及微生物资源开发利用提供了有效的手段。本文简述了培养组学、基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和宏基因组学在国内外自然发酵乳研究中的应用,并指出多组学联用技术在自然发酵乳中应用的前景,以期为自然发酵乳开发利用、品质调控及工业化生产提供可借鉴的思路。

益生菌发酵乳的研究及产业化进展

益生菌产业朝气蓬勃,作为益生菌重要载体的发酵乳制品也在不断升级。随着肠道菌群研究的不断深入,消费者对于营养健康调控有了新的认识。益生菌发酵乳等健康饮食可调节肠道健康,进而预防人体慢性疾病,已成为共识。本文概述近年来益生菌发酵乳的研究进展和产业化现状,重点阐述益生菌发酵乳在肠道疾病、肿瘤和肠-X轴等方面功能作用的研究进展,以期为益生菌发酵乳的深入研究及产品开发提供参考。

氮源对嗜热链球菌胞外多糖表型特征的影响

乳酸菌胞外多糖(EPS)具有增加发酵乳黏度,防止乳清析出,增强凝乳强度等特性,是目前食品科学领域的研究热点之一。本研究以基础培养基M17为对照,以大豆蛋白胨、胰蛋白胨和酪蛋白胨替代M17液体培养基的复合氮源,探究不同氮源对嗜热链球菌IMAU20561胞外多糖的产量、分子质量及结构的影响。结果表明:嗜热链球菌IMAU20539以大豆蛋白胨为唯一氮源的M17培养基中胞外多糖产量达480.7 mg/L,远高于其它3种培养基所得多糖的产量。不同氮源培养基所得粗EPS经纯化后收集的EPS组分不同,各EPS组分的分子质量也有显著差异,以酪蛋白胨为唯一氮源的M17培养基所得EPS分子质量最大(5.964×105u),其次为基础培养基M17(1.260×105u)、大豆蛋白胨培养基(6.635×104u)和胰蛋白胨培养基(1.192×104u)。不同氮源培养基所得多糖结构有显著差异,大豆蛋白胨培养基所得EPS主要由半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖组成;胰蛋白胨培养基所得EPS主要由葡萄糖醛酸、葡萄糖和半乳糖组成;酪蛋白胨培养基和基础培养基M17所得EPS有相似的单糖组成,主要由甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,占比分别为10.46∶1.62∶87.37和20.37∶2.77∶74.91。

瑞士乳杆菌的筛选与应用

对分离自中国和蒙古国传统发酵乳制品中194株瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)的发酵、益生及感官特性进行研究,旨在筛选得到优良特性菌株应用于活性乳酸菌饮料的生产当中。以菌株发酵产酸速率、人工胃肠液耐受性和胆盐耐受性为主要指标,筛选出产酸速率快且益生特性优良的菌株L. helveticus IMAU30040和IMAU40086,并以商业化菌株Lactobacillus paracasei Lc-01为对照制作活性乳酸菌饮料并研究其贮藏稳定性。L. helveticus IMAU30040和IMAU40086发酵活性乳酸菌饮料于4℃贮藏28 d过程中,pH值无显著变化,活菌数仍均保持在10^(8)mL^(-1)以上,且IMAU30040在贮藏期间的活菌数高于IMAU40086。感官评价结果表明,L. helveticus发酵活性乳酸菌饮料的口感、滋味、风味和状态得分在同一贮藏时间与对照组无显著差异。综上所述,L. helveticus IMAU30040具有作为活性乳酸菌饮料发酵菌种的潜力。

过氧乙酸协同次氯酸钠对植物乳杆菌噬菌体的复合灭活效果

在食品工业中,乳制品发酵失败的原因通常是由于噬菌体的侵染。在确保有效杀菌消毒的前提下,将不同化学消毒剂进行复配,使各杀菌剂性能达到互补,从而起到更好的增效作用,可有效避免噬菌体对发酵过程的侵染。本实验以植物乳杆菌IMAU10120及噬菌体P1、P2为研究对象,评价质量分数为0.3%过氧乙酸溶液与不同浓度次氯酸钠复合处理对其的灭活效果。实验结果表明:依次使用800 mg/kg次氯酸钠和0.3%过氧乙酸处理植物乳杆菌5 min后,植物乳杆菌的存活率为0.38%;0.3%过氧乙酸与800 mg/kg次氯酸钠直接混合可使噬菌体P1在10 min内完全失活;依次使用800 mg/kg次氯酸钠和过氧乙酸处理5 min后,可噬菌体P2下降5.05个对数级。本研究可为准确评价常用化学消毒剂对噬菌体的灭活效果提供一定的数据支持。

锡林郭勒地区鲜马奶中细菌多样性分析

【背景】传统的酸马奶是由鲜马奶自然发酵而成,鲜马奶中的微生物在很大程度上决定了酸马奶的品质。然而,鲜马奶中的微生物组成却鲜有报道。【目的】解析鲜马奶中细菌多样性,比较分析鲜马奶和酸马奶中微生物的差异,探究马奶发酵过程中微生物的变化。【方法】采用PacBio SMRT测序技术,对6份采集自内蒙古锡林浩特牧区的鲜马奶中细菌16SrRNA基因序列全长进行测序,在种水平解析鲜马奶样品的细菌组成,并与前期同一地区的酸马奶菌群组成作对比。【结果】鲜马奶中包含大量的乳酸菌,主要为乳酸乳球菌(12.43%)、格氏乳球菌(3.53%)、肠膜明串珠菌(1.77%)等。此外还有部分板崎肠杆菌等条件致病菌的存在。马奶发酵前后菌群变化较大,鲜马奶中微生物多样性显著高于酸马奶,其中乳酸乳球菌和瑞士乳杆菌为鲜马奶和酸马奶的共有细菌。鲜马奶中的肠膜明串珠菌与乳酸乳球菌、格氏乳球菌呈正相关关系,与嗜水气单胞菌等有害菌为负相关关系,表明在马奶发酵过程中乳酸菌可能会抑制有害菌的生长。【结论】在马奶的发酵过程中,乳酸菌的大量生长抑制了马奶中有害菌生长,降低了马奶中微生物的多样性,提升了酸马奶的品质。为酸马奶的工业化生产提供了参考。

罗伊氏乳杆菌肠道分离株的遗传多样性研究

动物体内定殖着丰富且多样的细菌,其对宿主的健康发挥着举足轻重的作用。罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)是存在于动物肠道中的益生菌,是研究肠道菌群与宿主进化关系的模式菌种。【目的】以下载自NCBI的分离自猪、家禽类、人类、啮齿类动物的116株L.reuteri和分离自内蒙古锡林郭勒牛、羊和马肠道中的16株L. reuteri为研究对象,解析L. reuteri不同分离株的遗传多样性和宿主特异性,为L. reuteri的开发利用提供理论依据。【方法】利用MLST技术,以ddl、pkt、leu S、gyr B、dlt A、rpo A、rec A共7个看家基因为研究靶点,对L.reuteri分离株遗传多样性进行研究,推演分离株与宿主生境的进化关系。【结果】132株L. reuteri共划分为63个序列型,6个克隆复合体。等位基因序列重组分析发现,在L.reuteri的进化中发生了个别的重组事件,eBURST、MSTree分析表明不同分离源的L. reuteri分离株经历了不同的进化过程,系统发育分析表明132株L. reuteri来自5个Clusters且与分离源表现出较强的相关性。【结论】本研究利用MLST技术完成了132株L. reuteri肠道分离株的遗传多样性分析,利用MSTree、系统发育等群体结构分析,发现不同分离源菌株有着高度的宿主特异性,表明L. reuteri为适应不同生存环境经历了不同的进化过程。