基于抗原蛋白评价的豆粕菌酶协同发酵研究

β-伴大豆球蛋白是豆粕饲料引起严重过敏反应的主要抗原蛋白,需要有效的发酵来降低或消除其抗原性,然而如何控制发酵终点和评价抗原蛋白含量成为了难题。该文利用纳米金适配体生物传感器,通过测定β-伴大豆球蛋白降解率确定发酵终点,并获得了最优的菌酶协同发酵工艺。最终得到的豆粕产品β-伴大豆球蛋白降解率达到75.27%,氨基酸和有机酸含量显著增加,营养价值和适口性明显提升。该研究利用纳米金适配体传感器解决了豆粕发酵过程中抗原蛋白含量评价和发酵终点控制的难题,为其在发酵豆粕的工业生产应用提供了参考与借鉴。

基于复合诱变选育高抑菌活性植物乳杆菌

为了获得高抑菌性能的乳酸菌,以植物乳杆菌DY6为出发菌株,首先对其进行常压室温等离子体(atmospheric room temperature plasma,ARTP)和亚硝基胍(nitrosoguanidine,NTG)的复合诱变,获得了抑菌活性较强的诱变菌株AN-55、AN-58及AN-68,其抑菌活性分别提高了19.83%、21.91%和18.40%。随后,经遗传稳定性实验发现菌株AN-55的抑菌性能更加稳定,8次传代后其抑菌活性较野生型菌株仍能提高20.51%。与此同时,菌株AN-55的基因组重测序结果表明,plnK、cps4G、pts9D等基因序列的改变可能对提高菌株抑菌活性有重要影响,为植物乳杆菌在天然防腐剂和抗生素替代物的应用奠定了理论基础。

产2,3-丁二醇霍氏肠杆菌的筛选及其发酵优化

2,3-丁二醇是一种非常重要的平台化学品,广泛用于食品、航空和化工等领域。作为当前研究的热点之一,其合成宿主种类相对偏少,限制了2,3-丁二醇的开发利用。该研究以乙偶姻的显色反应为初筛条件,通过大量筛选,获得了一株产2,3-丁二醇的霍氏肠杆菌WM11,OL636379.1,通过摇瓶实验获得最优的发酵培养基,结合最佳的发酵工艺条件降低副产物积累量,最终在72 h通过补料分批发酵获得65.23 g/L的2,3-丁二醇,转化率达到0.41。最后以绿色可再生的玉米芯水解液为碳源,通过两阶段分批补料发酵,2,3-丁二醇的产量在72 h达到42.92 g/L,生产强度达到0.6 g/(L·h)。

植物乳杆菌DY6的生理特性及代谢机制分析

植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)具有优异的益生特性,被广泛应用在发酵食品、饲料和医药等领域中。然而,关于植物乳杆菌的遗传信息和生理代谢特性鲜有报道。为探究植物乳杆菌的生理特性和代谢途径相关分子机制,挖掘重要性状相关的功能基因,该研究利用前期筛选的1株生长速率快、产酸能力强、代谢产物丰富的植物乳杆菌L.plantarum DY6为研究对象,通过与植物乳杆菌模式菌株L.plantarum WCFS1进行详细的生理特性和遗传信息比较,揭示L.plantarum DY6生理特性的分子机制。研究发现,与L.plantarum WCFS1相比,L.plantarum DY6在葡萄糖、果糖和半乳糖代谢中生长活性和产酸性能以及精氨酸、天冬氨酸等代谢方面均具有显著差异。基因组重测序发现,与丙酮酸代谢、碳水化合物代谢和氨基酸代谢等表型差异明显的代谢途径中存在102个突变,包括fruK、ack 1、Idhl 2、sacK、galM、argH和argF等。在此基础上,测定了与产酸直接关联的丙酮酸代谢关键基因的转录水平。发现,L.plantarum DY6的pdhC、ack 1和Idhl 2的相对表达量分别比L.plantarum WCFS1高了20、15和14倍,推测这些基因序列的改变对功能上的差异有重要影响,对进一步理解植物乳杆菌发酵和益生特性相关的分子机制奠定了理论基础。