乳酸乳球菌乳酸亚种高产胆盐水解酶发酵条件的优化研究

本文利用从藏灵菇中筛选的产胆盐水解酶的乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)研究提高酶活力的环境因素。针对主要影响胆盐水解酶合成的四个因素,采用四因素三水平L9(34)正交试验确定了高产胆盐水解酶优化发酵条件:葡萄糖添加量为3%、大豆蛋白胨添加量为2%、发酵温度为37℃、接种量为2%。在优化条件下,胆盐水解酶活力是优化前的11.84倍。

乳酸乳球菌乳酸亚种IMAU11823全基因组测序及胞外多糖基因簇分析

目的:乳酸乳球菌乳酸亚种IMAU11823是从内蒙古锡林郭勒盟自然发酵乳制品嚼口中分离得到的1株具有优良发酵特性且高产胞外多糖的乳酸菌。为探究其产胞外多糖的作用机制,对其进行全基因组测序并解析基因组序列信息。方法:使用PacBio SMRT三代测序技术对该菌株进行全基因组测序,采用生物信息学方法对其进行序列组装、基因预测和功能注释,并深入挖掘可能参与胞外多糖生物合成相关的基因信息。结果:乳酸乳球菌乳酸亚种IMAU11823包含1条染色体DNA(基因组大小为2 458 520 bp,GC含量为35.2%)和3个环状质粒(pIMAU11823A、pIMAU11823B、pIMAU11823C,基因组大小和GC含量分别为127 965,24 554,7 734 bp和35.7%,39.5%,32.7%),同时发现该菌株基因组内具有乳糖、纤维二糖、蔗糖、果糖、甘露糖、半乳糖转运系统和7种糖核苷酸合成相关基因以及1个胞外多糖合成基因簇epsRXCDBEF(GTF1)H(GTF2)JKM。结论:本研究揭示了乳酸乳球菌乳酸亚种IMAU11823的基因组特征,并预测了其胞外多糖的合成机制,为研究其产生的胞外多糖结构特征提供了理论依据,同时为该菌株在工业生产中的应用奠定理论基础。

弱化H^＋-ATPase的德氏乳杆菌乳酸亚种的生理特性研究

以德氏乳杆菌乳酸亚种(L5)为出发菌株,以新霉素为选择"压力",获得了弱化H+-ATPase变异菌株5M1、5M6和5B1。与出发菌株L5(对照)相比,各变异株的H+-ATPase活力分别下降51.3%、27.7%和34.3%。对变异株5M1、5M6和5B1的形态及其生理特性研究表明,变异株的细胞较菌株L5细长。L5的ATP含量为0.63×10-18mol/个,明显低于变异菌株;变异株5M6和5B1的ATP含量分别为1.18×10-18mol/个和1.38×10-18mol/个;变异株5M1的ATP含量最高,约为1.60×10-18mol/个。当各菌株在MRS培养基中37℃培养12 h后,变异株表现出较高的谷氨酸到γ-氨基丁酸的转化率,其中变异株5M6最高,为16.73%,变异株5M1和5B1谷氨酸转化率居中,分别为15.6%和15.4%,出发菌株L5的谷氨酸转化率最低,为13.91%。与出发菌株L5相比,变异株5M6、5M1和5B1的H+-ATPase活性下降导致其耐酸性和耐盐性降低。

乳酸乳球菌乳酸亚种T0625菌株产Nisin最佳培养条件的研究

对从大白菜叶片上分离得到的一株乳酸乳球菌乳酸亚种T0625产乳酸链球菌素(Nisin)的适宜培养条件进行了研究。采用单因素分析法首先确定了T0625菌株在改良的M17G培养基中产Nisin的最适碳源、氮源、金属离子的种类,即:碳源为葡萄糖;氮源为蛋白胨、酵母膏和牛肉膏组成的混合氮源;金属离子为Mg2+。并确定了各成分的最适浓度。之后确定了装液量、接种量、起始pH和培养温度的最适指标。最终通过正交试验的方法,确定T0625产Nisin的最佳营养条件:葡萄糖2%、蛋白胨4%、酵母膏2%、牛肉膏1%、MgSO4.7H2O0.003 mol/L、VC0.05%。T0625产Nisin的最佳发酵条件:装液量250 mL(250 mL三角瓶)、接种量7%、起始pH 6.5、35℃下发酵培养12 h。

乳酸乳球菌乳酸亚种的^(m6)A甲基化差异研究

乳酸乳球菌乳酸亚种是常用的工业发酵剂菌种,具有较高的经济价值。乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978的发酵特性存在较大差异,其中BL19具有良好发酵特性。本文比较2株存在明显发酵特性差异的乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978,从基因组与^(m6)A甲基化角度探究2株菌的发酵差异化特性。通过单分子实时(SMRT)测序技术对BL19与IMAU10978进行全基因组测序与^(m6)A甲基化鉴定,并结合NCBI全基因组数据,比较不同菌株的功能基因差异和BL19与IMAU10978的^(m6)A甲基化差异。比较基因组分析表明:试验菌株的平均核苷酸一致性高达98.24%,且其功能基因不存在明显差异,均以碳水化合物和氨基酸代谢等为主。甲基化分析显示:IMAU10978与BL19的肽转运载体、PTS系统和2,3-丁二醇脱氢酶等相关基因的^(m6)A甲基化存在明显差异。本研究分析了BL19与IMAU10978的基因组与^(m6)A甲基化,发现2株菌的亲缘关系近且功能基因较为相似,^(m6)A甲基化差异可能是导致发酵特性差异的重要原因。此外,还初步探究工业发酵剂菌株基因组的表观修饰,为工业菌株的选育提供了理论基础。

影响德氏乳杆菌乳酸亚种H^+-ATPase活性的因素

通过测定四株德氏乳杆菌乳酸亚种H+-ATPase的活性,确定反应温度、pH值、底物添加量、培养时间以及金属离子对酶活性的影响。实验结果表明,德氏乳杆菌乳酸亚种H+-ATPase的最适反应条件为:温度42℃;pH7.5;ATP添加量为3mmol/L;菌株最适培养时间为8h和24h。Mg2+、Na+、K+对四株菌的H+-ATPase活性均有促进作用,Mn2+、Ba2+、Al3+、Li+对这4株菌的H+-ATPase活性有不同程度的抑制作用,其中Mg2+的促进作用最明显,而Al3+的抑制作用最明显。

16S rRNA和recA、groEL基因分类鉴定乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的比较

【目的】比较16S rRNA和recA、groEL基因部分序列用于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种分类鉴定的效果。【方法】对已鉴定的8株分离自传统发酵乳的乳酸乳球菌,选取recA和groEL基因片段,通过PCR扩增、测序,将测序得到的序列比对后构建系统发育树,并与16S rRNA基因序列分析技术进行比较。【结果】比较分析不同菌株16S rRNA和recA、groEL基因的亲缘关系,recA、groEL基因可以准确地完成乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分和鉴定。【结论】recA和groEL基因序列分析可以实现乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分,因其具有快速、准确、稳定的特点,可适合于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种间的快速分类鉴定。

乳酸乳球菌乳酸亚种产丁二酮的优化研究

分别研究了10种不同因素对乳酸乳球菌乳酸亚种产生丁二酮含量的影响。实验结果表明,各因素产生丁二酮最高量的条件分别为:培养温度为37℃,凝乳后0h,后熟12h,培养基pH调节为5.6,培养基中添加柠檬酸的量为0.15%;培养基中添加Vc的量为0.01%,培养基中添加金属离子的量分别为Mg2+0.03%、Cu2+0.02%、Mn2+0%,培养基中添加甘氨酸的量为0.2%,培养基中添加碳水化合物的量分别为葡萄糖为0%、蔗糖为0%;随着基质浓度增加丁二酮产量也随之增加。

乳酸乳球菌发酵液中乳链菌肽的分离纯化

对乳酸乳球菌乳酸亚种SQ80随pH的改变吸附乳链菌肽的规律进行了研究,pH6.5时吸附率达91.5%,pH3以下吸附率为0。通过调整pH,使乳酸乳球菌选择性地吸附、释放乳链菌肽,达到了较好的分离纯化效果,HPLC检测显示单一尖峰,乳链菌肽回收率58.2%,纯化倍数75。

冷鲜调理肉三种乳酸菌发酵剂的筛选

为筛选出符合冷鲜调理肉制品发酵的优质乳酸菌发酵剂,对3株乳酸菌的发酵特性进行研究,通过耐盐、耐亚硝酸盐、产粘、产酸能力、蛋白质和脂肪分解能力、菌种间的拮抗作用等试验对其进行优势菌种筛选。结果表明,菌株LLSL、LP、LGG对食盐和亚硝酸盐具有较好的耐受性,能在6%的食盐溶液和150 mg/L亚硝酸盐溶液中存活,能有效产酸,无降解蛋白质和脂肪能力,不产气、不产氨、不产H_2S;其中,菌株LLSL、LP不产粘,两者间无拮抗作用,可作为于冷鲜调理肉制品的发酵剂;菌株LGG产粘,影响冷鲜调理肉制品的感官品质和内部组织状态,不适合作为冷鲜调理肉制品的发酵剂。

1株乳酸链球菌素产生菌的筛选鉴定及其抑菌特性的研究

从白菜叶上分离得到21株对乳酸链球菌素(Nisin)有抗性的乳酸菌株,采用杯碟法从中筛选得到抑菌活性较强的菌株T0625,经鉴定该菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.Lactis)。经测定,发酵液经加热处理,在低pH条件下能够保持较好的抑菌活性,对革兰氏阳性细菌具有明显的抑制作用,但对革兰氏阴性细菌、酵母菌和霉菌不表现抑制作用。研究还证实,T0625的发酵产物的抑菌活性不受胃蛋白酶和胰蛋白酶的影响。经提取纯化,确定抑菌物质为乳酸链球菌素。

丁二酮乳酸乳球菌发酵对羊奶脂肪酸组成影响分析

为研究乳酸乳球菌乳酸亚种丁二酮变种(Lactococcus lactis ssp.Lactis biovar diacetylactis)在单菌发酵,或与嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)混合发酵条件下对羊奶中脂肪酸含量影响情况,利用气相色谱法进行脂肪酸分析,结果表明:L.diacetylactis发酵显著提高了羊奶中、短链脂肪酸百分含量,降低了长链脂肪酸百分含量(p<0.05);L.diacetylactis接种量对发酵羊奶成品中脂肪酸组成影响不显著;L.diacetylactis与S.thermophilus、L.bulgaricus混合发酵羊奶中脂肪酸组成不受S.thermophilus、L.bulgaricus影响。因此,L.diacetylactis发酵适用于开发风味良好、营养合理的酮香型羊奶保健品。

乳酸球菌胞外多糖合成条件的优化

从东北传统发酵制品辣酱中分离出产胞外多糖菌株乳酸球菌乳酸乳球菌乳亚种LJ35和乳酸乳球菌乳脂亚种LJ51，其在M17培养基中的胞外多糖产量分别为62．19mg／L和74．24mg／L。对两菌株的培养基组成和培养条件进行优化分析，确定其最适的胞外多糖合成条件。有利于菌株LJ35合成胞外多糖的条件为：在M17基础培养基中添加麦芽糖30叽、酪蛋白胨20g／L，调节培养基初始pH值为6．5，于20℃培养14h；有利于菌株LJ51合成胞外多糖的条件为：在M17基础培养基中添加葡萄糖30gm、大豆蛋白胨30g／L，调节培养基初始pH值为7．5，于25℃培养14h。优化后两菌株的胞外多糖含量分别为214mg／L和231mg／L，为优化前产量的3～4倍。

产抑菌素菌株SM-A的分离和鉴定

自市售酸乳酪中分离到一株乳球菌SM-A菌株。该菌株产生的抑菌素能抑制或杀死芽孢杆菌、葡萄球菌、微球菌、链球菌、棒杆菌和梭菌等革兰氏阳性细菌,但对革兰氏阴性细菌、霉菌和酵母无效。SM-A菌株多为链球状,也有成对存在。革兰氏染色阳性,抗酸染色阴性,兼性厌氧生长,最适生长温度32℃,不形成芽孢,无荚膜和鞭毛,不运动;可从多种糖类产酸,但不产气;接触酶、苯丙氨酸脱氨酶和酪氨酸脱羧酶均为阴性,精氨酸双水解酶阳性;不液化明胶,还原石蕊牛奶并胨化,生长温度范围10～43℃,DNA中G+Cmol为36.4％。经鉴定,SM-A菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.lactis)。

食品上的应用

962289 重组羊乳品球蛋白在酿酒酵母和乳酸.克鲁维酵母中的表达与分泌[英]/Rocha,T.L.…//Biochem.J.-1996,313,Pt.3-927～932[译自DBA,1996,15(7),96-03968] 从质粒pVC19得到无内含子的完全的前-β-乳球蛋白,并插入到质粒pAM91中以产生质粒pMABLG。

自然发酵乳中乳酸菌种内微观多样性及其生态驱动因素

自然发酵乳制品的制作和食用已有数千年历史,其中蕴藏的微生物资源经历了千年的选择与进化,形成了稳定、可遗传的微观生态体系,但是该体系的形成原因和驱动因素尚不清楚.本研究采用培养组学技术和宏基因组学技术对来自5个国家12个地区的12份自然发酵乳制品样本中的乳酸菌微观多样性及其驱动因素进行了系统性的研究.本研究分离并测序了717株代表性的乳酸菌菌株,对自然发酵乳样本进行了深度宏基因组测序,并对其中的214株瑞士乳杆菌、97株乳酸乳球菌乳酸亚种和325株德氏乳杆菌保加利亚亚种进行了系统发育关系的分析.研究发现,同一样本中的乳酸菌菌株具有高度的种内异质性(每个样本平均含有2418~4382个单核苷酸多态性),在进化角度上被分为2~8个进化谱系.绝大多数谱系的碳水化合物和蛋白水解功能具有显著差异.通过对种内特异性基因进行溯源,发现23.93%~53.70%的基因发生水平基因转移事件.此外,样品的微生物组成与各个物种/亚种的核苷酸多样性呈显著负相关关系(r=-0.65,P<0.008).综上所述,本研究发现自然发酵乳种群组成及遗传物质交流是该微观体系的驱动因素,也为自然发酵乳制品的微生物研究提供了生态学见解.