响应面法优化德氏乳杆菌保加利亚亚种NCFB2772发酵生产胞外多糖的培养条件优化

在单因素试验的基础上,采用响应面分析法,优化初始pH值、接种量、发酵温度3个主要培养条件对徳氏乳杆菌保加利亚亚种NCFB2772(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus NCFB2772,L.b NCFB2772)高产乳酸菌胞外多糖(extracellular polysaccharides,EPS)的影响。结果表明,初始pH6.5、接种量4.5%、发酵温度42℃、L.b NCFB2772合成EPS的量达到最大(907.8mg/L)。各因素对响应值的影响可用回归方程Y=-287.08+39.83C1+11.44C2+18.54C3表示。

氮源对德氏乳杆菌保加利亚亚种B61-3耐冻干能力的影响

本研究针对德氏乳杆菌保加利亚亚种B61-3,分别测定了其对16种氮源的利用情况,筛选出能够提高菌株冻干耐受的氮源种类及添加量,并进一步测定该氮源对菌株冻干粉发酵活力、菌体形态、发酵关键酶活力的影响。结果表明:氮源为30 g/L牛骨蛋白胨时可提高菌株冻干存活率及冻干粉发酵活力,冻干存活率由9.68%提高到18.90%,冻干粉平均发酵活力较对照组提高22.15%;电子显微镜显示,牛骨蛋白胨培养后菌体大小及形态有所改变,对照组发酵菌体表现出不规则、卷曲的形态且菌体较长,而牛骨蛋白胨为氮源时菌体形态呈表面光滑的短杆状,菌体长径比(l/d)和面积体积比(S/V)显著降低(P<0.05),可能与菌株更高的存活率和发酵活力有关。发酵关键酶活力测定结果表明,冷冻干燥显著降低菌株酶活力(P<0.05),牛骨蛋白胨培养菌株冻干后胞内酶活力均显著高于对照组(P<0.05),乳酸脱氢酶、Na^(+)K^(+)-ATP酶及β-半乳糖苷酶分别较对照组提高1.30、1.52及2.75倍,且胞外β-半乳糖苷酶活性低于对照组。结果证实,牛骨蛋白胨培养B61-3菌体能够抵抗冷冻干燥过程对菌体细胞膜造成的损伤,减少酶外泄,从而提高冻干存活率和发酵活力。

德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵乳风味成分分析

本实验采用同时蒸馏萃取-气谱-质谱(SDE-GC-MS)联用技术对5株德氏乳杆菌保加利亚亚种L.b-01、L.b-3、L.b-MYC、L.b-SP1.1和L.b-M01A发酵乳中风味物质进行了定性和定量测定,经分析分别有13、19、11、9、12种成分为发酵乳的风味物质,共涉及酸类化合物、酯类化合物、醇类化合物、羰基化合物、芳环和杂环化合物6大类、22种物质。除L.b-M01A菌产乙醇、乙酸含量较高外,其他各菌株间未发现存在明显的代谢差异。

响应面法优化德氏乳杆菌保加利亚亚种增殖培养基

采用响应面方法对德氏乳杆菌保加利亚亚种LB14增殖培养基进行了优化。以MRS培养基作为基础培养基,采用Plackett-Burman(PB)设计法,对12种乳酸菌生长促进因子以及培养基的初始pH等13个因素对德氏乳杆菌保加利亚亚种LB14生长的影响进行评价。筛选出番茄汁与胡萝卜汁为LB14的生长强化因子,且培养基的初始pH值也是影响该菌体生长的关键因子,而其它物质对LB14增菌量的影响不显著。然后用旋转中心组合设计及响应面分析法确定强化因子的最佳浓度以及最佳的培养基初始pH值。在优化培养基中,LB14的菌体浓度达到1.1×109cfu/ml,比优化前的2.4×108cfu/ml提高了近5倍。

德氏乳杆菌保加利亚亚种β-半乳糖苷酶基因在大肠杆菌中的非融合表达

目的在大肠杆菌中非融合表达德氏乳杆菌保加利亚亚种β-半乳糖苷酶,为构建能高效表达β-半乳糖苷酶的食品级益生菌株奠定基础。方法选择德氏乳杆菌保加利亚亚种(1.1480和wch9901)β-半乳糖苷酶基因(lacZ)起始密码ATG上游-18bp到ATG下游1bp的一段包含SD位点和ATGA位点的序列为上游引物,PCR扩增lacZ,插入表达质粒pMG36e构建重组表达质粒。转化大肠杆菌,筛选阳性克隆,提取重组质粒进行酶切鉴定和测序,并测定转化菌β-半乳糖苷酶活性。结果重组质粒酶切鉴定合格;其中插入的外源片段序列与德氏乳杆菌保加利亚亚种lacZ标准序列符合率达99%以上;携带重组质粒pMG36e-lacZ1.1480的大肠杆菌DH5α酶活性为3.074U/mL,酶比活性为6.939U/mgpro;携带重组质粒pMG36e-lacZwch9901的大肠杆菌DH5α酶活性为4.755U/mL,酶比活性为8.537U/mgpro。结论成功在大肠杆菌中非融合表达了德氏乳杆菌保加利亚亚种β-半乳糖苷酶;本研究选择的SD位点和ATGA位点能在大肠杆菌中有效地引导蛋白的非融合表达。

德氏乳杆菌保加利亚亚种菌株自溶活性的比较研究

采用核酸溶出检测法检测了德氏乳杆菌保加利亚亚种菌株在不同生长阶段下的自溶活性变化,并比较了12株菌株在对数生长中期的自溶活性差异。结果表明,德式乳杆菌保加利亚亚种对数生长期的菌体细胞自溶活性最高,稳定期和衰退期的菌体细胞自溶活性依次降低;不同菌株在对数生长中期的自溶活性差异显著,筛选到3株高自溶活性菌株和4株低自溶活性菌株;扫描电镜观察显示高自溶活性菌株自溶菌体细胞表面出现孔洞,而低自溶活性菌株自溶菌体细胞表面出现轻微萎缩。本研究为德氏乳杆菌保加利亚亚种自溶活性的调控和改造以及开发优良酸乳发酵剂提供了理论依据。

一株从酸奶中分离的德氏乳杆菌保加利亚亚种的鉴定和系统发育分析

目的对一株分离自酸奶经表型特征鉴定为德氏乳杆菌保加利亚亚种的菌株(wch9901)进行16S rDNA鉴定和系统发育分析。方法提取wch9901基因组DNA作为模板,以16S rDNA两端的保守序列作为PCR引物,扩增菌株的16S rDNA序列。在T4连接酶的作用下,将扩增得到的16S rDNA序列插入克隆载体pGEM-T,构建重组质粒pGEM-wch990116S rDNA。重组质粒酶切鉴定合格后,交由测序公司对插入的16S rDNA序列进行测序。测序结果于GenBank中Blastn,并用软件Mega3.1构建系统发育树。结果wch9901 16S rDNA序列与Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus中所有菌株的16S rDNA序列同源性均达96%以上;在系统发育树上wch9901单独形成一个分枝,位于Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus LGM2遗传分枝和Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus DL2所在的独立小遗传簇及Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus JSQ所在的独立小遗传簇构成的分枝之间,并与Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus LGM2遗传分枝距离最近。结论wch9901属于Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus;wch9901与Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus LGM2具有最近的亲缘关系。

嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种的分子水平研究进展

嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种是具有经济价值的乳酸菌,广泛地应用于食品工业,尤其是酸奶的生产。二者通过共生的作用使牛奶快速酸化,进而赋予酸奶特有的风味和良好的质地。本文就两种乳酸菌的全基因组、基因遗传进化、发酵特性等分子水平的研究进展进行综述,旨在为二者深入利用提供借鉴和参考。

德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶研究

[目的]优化德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵产亚油酸异构酶工艺。[方法]以亚油酸为诱导物,考察不同因素对德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶的影响。[结果]德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶的最佳工艺为:在底物添加量1.5‰、发酵温度37℃、发酵时间35h时,亚油酸异构酶酶活可达21.67U/ml。[结论]以亚油酸为诱导物应用德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶,工艺切实可行。

德氏乳杆菌保加利亚亚种优良菌株的筛选

以分离自传统发酵乳的55株德氏乳杆菌保加利亚亚种为研究对象,通过分析其发酵时间、后酸化、黏度、脱水收缩性和游离氨基酸态氮等发酵特性,最终得到3株可作为酸乳发酵剂用的德氏乳杆菌保加利亚亚种菌株,分别为IMAU80319、IMAU20422和IMAU20404。

酵母粉质量浓度对德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.9201分批发酵动力学的影响

比较了德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1．9201在不同生长阶段的生长速率和产酸速率，分析了在乳清培养基中添加不同质量浓度酵母粉（0～20g／L）对该菌株分批发酵动力学参数的影响。结果表明：不论添加酵母粉与否，KLDS 1．9201的增殖速率和产酸速率均成正比例递增关系。随着酵母粉质量浓度提高到10g／L，KLDS 1．9201生长偶联期的持续时间由6h缩短至4h，最高生长速率达到1．28g／L·h，在3h减速期内产生的乳酸量几乎占总产量的39％。但酵母粉添加量超过20g／L时对菌体生长反而有一定抑制作用。

具有良好风味德氏乳杆菌保加利亚亚种的筛选及其产香性能分析

风味是评价酸奶发酵剂及其产品的重要指标之一。该文以科汉森公司提供的商业发酵剂为对照组,以分离自传统发酵乳制品中具有良好发酵特性的6株德氏乳杆菌保加利亚亚种为试验菌株,从中筛选出1株具有良好风味的菌株。采用固相微萃取(solid phase micro-extraction,SPME)和GC-MS技术测定牛乳发酵终点时的挥发性风味化合物,从中筛选出1株与对照组中的挥发性风味物质的种类和相对含量相似度较高的菌株,并继续分析该菌株在牛乳发酵和贮藏期间所产风味物质的动态变化情况。德氏乳杆菌保加利亚亚种MGA17-6在牛乳发酵和贮藏期间产生的主要风味化合物包括酸类、醛类、酮类、酯类、醇类等,其中一些重要的化合物如乙酸、乙醛、庚醛、乙偶姻、1-庚醇等对发酵乳的风味产生重要的影响。筛选出1株具有良好风味的德氏乳杆菌保加利亚亚种MGA17-6。

德氏乳杆菌保加利亚亚种抗噬菌体菌株的选育

从酸奶异常发酵液中分离纯化保加利亚乳杆菌Lb2噬菌体LP5。以自然选育方法筛选出其抗噬突变株,再经紫外线诱变,获得3株产酸与出发菌株相当的抗噬株N491,N492,N761。对三抗株进行多次传代和酸奶发酵试验,结果表明,三抗株的抗噬性稳定,其中N761酸奶发酵产酸达94°T,酸奶的组织状态及风味优于Lb2,可应用于酸奶的发酵生产。

德氏乳杆菌保加利亚亚种耐酸机制

德氏乳杆菌保加利亚亚种是最具经济价值的乳酸菌之一,其耐酸能力是影响其发酵性能和发挥益生功效的关键因素。本文就该菌的耐酸能力调节进行阐述。

德氏乳杆菌保加利亚亚种电转化平台的构建和优化

德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckiisub sp.bulgaricus)是最具经济价值的乳酸菌之一,在世界上广泛应用于酸奶和其它发酵乳生产。当前对该菌的代谢机制研究甚少。外源基因的转化效率是制约其分子代谢机制研究的重要因素。本研究以pMG36c为材料,对L.delbrueckiisub sp.bulgaricus CH3进行电转化条件研究。结果表明,在电转化过程中,电场强度、质粒的浓度、细胞生长状态均对转化效率有明显影响,得到了该菌株的最适电转化条件为:对数初期的细胞,质粒浓度为100 ng/50μl菌液,在10 kV/cm电场强度下电转化,转化后细胞在复壮培养液中培养3 h后涂布选择性培养基,转化率可达2.6×103CFU/μg DNA。以甘氨酸、醋酸锂、二硫苏糖醇处理细胞壁,发现醋酸锂和二硫苏糖醇共同处理对转化效率有明显改善,可提高转化效率。

产D-乳酸的德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵工艺研究

[目的]筛选适合德氏乳杆菌保加利亚亚种的生长条件。[方法]以德氏乳杆菌保加利亚亚种为出发菌株,研究该菌株在不同条件下的生长情况。[结果]德氏乳杆菌保加利亚亚种最适生长温度为42℃,最适p H为6.5,最适发酵时间为72 h;代谢生成D-乳酸的适宜发酵条件为葡萄糖添加量7%、接种量10%、装液量125 m L/250 m L,在上述条件下发酵该菌种,D-乳酸产量达37.8 g/L。[结论]试验结果为德氏乳杆菌保加利亚亚种产D-乳酸条件摸索及生产应用提供了参考。

德氏乳杆菌保加利亚亚种冷冻干燥活力影响因素的研究

研究了复原脱脂乳中添加生长因子与中和剂对德氏乳杆菌保加利亚亚种Lb18生长的影响,添加1%生长因子和1%碳酸钙可使Lb18的对数生长期延长,活菌数达109cfu/mL以上。研究了菌龄、冻干保护剂组成和冻干前预处理等因素对Lb18冷冻干燥存活率和活力的影响。最佳收获菌龄为4.5h,具有较好的冷冻干燥抗性;保护剂实验表明,3%复原脱脂乳、3%乳糖、3%甘油组成的冻干保护剂的冻干存活率达到68.9%,具有较快的产酸能力;确定在42℃预处理1h,Lb18的存活率可达75.9%。根据以上优化条件制备得到的冻干发酵剂使复原脱脂乳发生凝乳所需要的时间为4.5h,基本可以满足酸乳工业生产的要求。研究结果对于高活力酸奶发酵剂的开发和应用具有一定的指导和应用价值。

德氏乳杆菌保加利亚亚种补料分批培养研究

德氏乳杆菌保加利亚亚种等pH值培养的适宜pH值为6.0。对单一补料分批培养进行理论分析,在准恒定状态下,稀释率与比生长速率基本相同,即μ≈D。采用全营养物料连续流加法,在对数生长末期进行补料操作,确定德氏乳杆菌保加利亚亚种起始流加速率为5.874×10-4m3/h。补料培养的德氏乳杆菌保加利亚亚种的菌体密度可达1.0×1010cfu/mL。

德氏乳杆菌保加利亚亚种atpA抗原的表达及抗体制备

利用原核表达德氏乳杆菌保加利亚亚种atpA抗原并进行抗体制备,以便用于Western blot分析。首先利用PCR的方法扩增出atpA蛋白的基因片段,利用大肠杆菌pQE 40原核表达系统表达重组atpA抗原,镍柱亲和层析纯化表达蛋白后,常规免疫两只新西兰长耳白兔。利用ELISA检测兔血清的效价来制备多克隆抗体,然后用Protein A纯化抗体。最后得到的atpA抗体进行Western blot检测验证抗体的特异性。结果表明,两只新西兰长耳白兔的血清效价分别为1∶20 000和1∶80 000;Western blot检测表明,制备的抗体能够与H+-AT-Pase蛋白进行特异性的结合。本研究成功的在大肠杆菌中表达了德氏乳杆菌保加利亚亚种的atpA蛋白,并利用其制备了效价较高的多克隆抗体,该抗体可作为一抗用于Western blot分析。

德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵对牛乳中β-酪蛋白抗原性的影响

复原脱脂牛乳经德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵至凝乳,然后在4℃下冷藏5 d。用间接竞争ELISA法测定了其中β-酪蛋白(β-CN)的抗原残留量,并且对发酵样品的蛋白水解程度与滴定酸度进行了分析。结果表明,复原脱脂乳经90～95℃处理5 min后,β-CN的抗原残留量为60.25%,发酵过程中其抗原残留量持续下降,凝乳时下降到55.46%,而冷藏1 d后降到了最低值54.03%,随后又缓慢上升,冷藏3 d后为55.87%,继续冷藏至5 d,β-CN的抗原残留量基本没有变化,维持在55.5%与55.9%之间。因此采用德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵能够在一定程度上降低牛乳中β-CN的抗原性,但是在冷藏5 d的过程中其抗原性又有一定程度的升高。