植物乳杆菌DMDL 9010降解亚硝酸盐特性及其相关基因挖掘

笔者前期对植物乳杆菌DMDL 9010(Lactiplantibacillus plantarum DMDL 9010,LP9010)已进行全基因组测序,其NCBI登录号为CP063986-CP063988。该文通过研究LP9010在不同培养条件和培养基成分下的理化指标变化,结合全基因组序列初步分析LP9010降解亚硝酸盐的特性。结果表明,LP9010具有高效降解亚硝酸盐的能力,其亚硝酸盐降解率随着pH的降低而升高;温度为37℃有利于LP9010降解亚硝酸盐;LP9010在营养充分的条件下降解亚硝酸盐的效果最佳,且氧环境和生长因子对其无显著影响(p>0.05)。相应地,在LP9010全基因组中发现了酸耐受(nhaC、gadA、argG和glnR)、冷热耐受(cfa、cspA、hrcA、htpX、cplC、clpE、clpP、clpX和clpL)、氧耐受(catB、trxB、trxA、gor、msrC、msrA和msrB)以及糖转运(pstI、Crr、NagE、ScrA、MtlA、ManX、ManY、ManZ、GatA、GatB、GatC、FruA和FruB)相关的基因,尤其是发现了亚硝酸盐还原酶基因(lmrB和pgl)。总之,LP9010具有高效降解亚硝酸盐的能力和降解亚硝酸盐相关的基因。此结果为植物乳杆菌降解亚硝酸盐的机理提供了新的思路。

植物乳杆菌DMDL 9010制剂调控SD大鼠脂质水平的研究

探讨植物乳杆菌DMDL 9010(Lactobacillus plantarum DMDL 9010)对SD大鼠脂质水平的影响。以无菌水、1 mg/m L阿托伐他汀水溶液、高剂量(109CFU/m L)和低剂量(107CFU/m L)L.plantarum DMDL 9010菌悬液连续灌胃SD大鼠10周,监测大鼠体重和血清、肝脏、粪便的脂质水平变化。结果显示:高剂量(109CFU/m L)L.plantarum DMDL9010能显著降低大鼠血清总胆固醇(TC)(23.03%)、低密度脂蛋白(28.00%)和动脉硬化指数(34.04%)(p<0.05),显著降低大鼠肝脏TC(33.20%)和甘油三酯(TG)(40.86%)(p<0.05),增加粪便TC(31.07%)和胆汁酸(TBA)(70.18%)排泄(p<0.05),肝脏病理切片观察表明,L.plantarum DMDL 9010能改善肝细胞脂肪变性。得出L.plantarum DMDL 9010以剂量依赖的方式降低血清和肝脏的TC和TG,提高粪便TC和TBA排泄,从而有效调控其脂质水平,为开发预防和治疗高胆固醇血症的益生菌制剂提供了可能。

植物乳杆菌DMDL 9010培养基优化及其安全性评价

为将植物乳杆菌DMDL 9010进行商业化应用,通过Plackett-Burman试验和Box-Behnken试验对其进行培养基优化,并通过有害代谢产物试验、耐药性试验以及其它评价试验,确定该菌株为食用安全菌。研究结果表明:植物乳杆菌DMDL 9010培养基的最佳用量为:大豆多肽含量5 g/L、维生素C含量0.01%、硫酸锰含量0.1565 g/L时,此时植物乳杆菌DMDL 9010活菌数为4.05×10^10 CFU/mL,验证试验得3.88×10^10 CFU/mL,与理论值接近,通过安全性评价发现:有害代谢产物检测结果均为阴性;常见的4种抗生素中对四环素、链霉素表现为安全的中敏,对红霉素、氨基西林表现为安全的高敏且不含质粒;可抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌的增长且不产生溶血现象。本研究结果可为植物乳杆菌DMDL 9010在食品领域的商业化应用提供参考。

植物乳杆菌DMDL9010冻干优化研究

以植物乳杆菌DMDL9010为研究对象,采用单因素实验并应用Box-Behnken设计对冻干保护剂配方进行优化,研究了该菌株在冻干过程中离心条件和冻干保护剂对冻干菌株存活率的影响。结果表明:在8 000 r/min离心30 min,菌泥活菌数可达最大值3.135×10~9mL^(-1);当冻干保护剂质量分数为:脱脂乳粉12.0%,细菌学蛋白胨7.95%,海藻糖15.2%时菌株存活率最高,经验证菌体数最高可达3.78×10~8g^(-1),冻干存活率达13.38%。

胡萝卜木瓜混合发酵果蔬汁的制备及其抗氧化性能研究

胡萝卜、木瓜为原料,选用植物乳杆菌DMDL 9010发酵混合果蔬汁。通过单因素试验确定最优条件为:果蔬汁含量60%(v/v),胡萝卜与木瓜质量比1:3,蔗糖添加量10%(m/v),发酵温度(32~36)℃,发酵时间(14~22)h,接种量6%~10%(v/v)。正交试验表明,混合发酵果蔬汁最优发酵条件为:接种量6%(v/v)、34℃发酵18 h。此条件下生产的活菌型与灭菌型混合发酵果蔬汁质量可靠、色泽鲜艳、口感好,柠檬酸、苹果酸和乳酸含量分别为2.83、4.80、2.60 g/L,L-乳酸光学纯度为49.7%;且抗氧化性能良好,活菌型果蔬汁DPPH自由基清除率可达41.20%;活菌型与灭菌型果蔬汁货架期分别可达28 d和3个月。该研究提供的制备工艺,打破了传统的乳酸菌饮料加工模式,具有重要的工业价值。