肠膜明串珠菌HDE1的分离鉴定及其胞外多糖抗氧化和牛奶凝结特性研究

为了拓展产乳酸菌胞外多糖的来源,获得来源明确、产量稳定、具有优良生物学特性的乳酸菌胞外多糖。本研究从自制橘子发酵液中利用产黏菌落法分离筛选得到一株高产胞外多糖的乳酸菌,综合形态学观察及16S rDNA序列分析结果、API 50 CHL试验,对其进行鉴定,利用抗氧化及牛奶凝结试验研究了该乳酸菌胞外多糖的抗氧化及牛奶凝结等特性。结果表明,本研究获得了一株肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides),该菌株16S rDNA序列片段长度为1444 bp,GenBank登录号为OM302141。菌株HDE1胞外多糖的总糖、蛋白质、糖醛酸含量分别为41.73%±1.74%、0.29%±0.03%和7.69%±0.42%。该胞外多糖在浓度为3 mg/mL时展现出良好的抗氧化活性,当胞外多糖浓度为5 mg/mL时DPPH自由基清除能力达到50.00%±0.05%,ABTS+自由基清除能力达到40.00%±0.02%,H_(2)O_(2)^(-)自由基清除能力超过了50%,羟基自由基清除能力达到49.96%±0.03%,胞外多糖的总还原力为38.82%±0.09%。牛奶凝结研究结果表明,HDE1在36 h能够使添加3%(w/v)蔗糖的脱脂牛奶完全凝结。这些结果表明菌株HDE1胞外多糖具有良好的抗氧化和牛奶凝结特性,在食品、医药及益生领域展现出良好应用潜力。

假肠膜明串珠菌产细菌素复配抑菌液的筛选及保鲜效果研究

目的筛选出最优的假肠膜明串珠菌产细菌素复配抑菌液,同时探究抑菌液对冷鲜鸡肉的保鲜效果。方法以冷鲜鸡肉及其主要腐败菌为研究对象,研究假肠膜明串珠菌产细菌素的最佳生长周期,并利用假肠膜明串珠菌产细菌素抑菌液、乳酸链球菌素抑菌液、假肠膜明串珠菌产细菌素和柚子精油复配抑菌抑菌液以及假肠膜明串珠菌产细菌素和茶多酚复配抑菌液分别浸泡鸡肉,从肉的pH、汁液流失率、色度、菌落总数、挥发性盐基氮和感官评定等方面评价其对鸡肉冷藏品质的影响,比较以上几种抑菌液对鸡肉的保鲜效果,筛选出最佳的抑菌液。结果假肠膜明串珠菌产细菌素的生长周期与其抑菌活性呈一定正相关。实验组的4种抑菌液均能延缓冷鲜鸡肉劣变,但1.5%假肠膜明串珠菌产细菌素抑菌液对冷鲜鸡肉保鲜效果有限。而40 mg/L乳酸链球菌素、1.5%假肠膜明串珠菌产细菌素和10%柚子精油复配抑菌液的保鲜效果较好,尤其在以1.5%假肠膜明串珠菌产细菌素和10%柚子精油复配抑菌液处理时,对冷鲜鸡肉的保鲜作用最强。结论1.5%假肠膜明串珠菌产细菌素和10%柚子精油复配抑菌液对冷鲜鸡肉具有最佳的保鲜效果。

培养基成分对肠膜明串珠菌肠膜亚种合成葡聚糖的影响

通过单一因素法和正交法研究了分离自传统发酵乳中的肠膜明串珠菌肠膜亚种DM1-2-2生成葡聚糖的最佳培养基。葡聚糖合成量的测定采用苯酚-硫酸法。结果表明,酵母粉、20%的蔗糖、柠檬酸钠和醋酸钠不仅能显著提高葡聚糖的生物合成量,而且能明显促进菌体的生长。最佳的培养基组成:酵母粉20 g/L,蔗糖200 g/L,柠檬酸钠3 g/L,醋酸钠1 g/L时(均为质量浓度),葡聚糖的生物合成量为(4.21±0.15)g/L,产量较原来提高1.4倍。为葡聚糖的研究开发和生产应用提供了实验数据和理论依据。

肠膜明串珠菌肠膜亚种Z_25在苹果酒中发酵特性的研究

从发酵温度、接种量、酒精度、起始苹果酸浓度等方面研究了肠膜明串珠菌肠膜亚种Z25的苹果酸乳酸发酵(MLF)能力,确定了肠膜明串珠菌MLF适宜条件为温度20℃、接种量6%、酒精度10%(v/v)以及起始苹果酸浓度4.0g/L。按此工艺酿制,发酵时间12d后苹果酒中的乳酸含量由0.99g/L提高到了3.5g/L,苹果酸含量从4g/L下降到0.25g/L,且苹果酸降解发生在菌株Z25的对数生长阶段。显然,辅助肠膜明串珠菌肠膜亚种Z25到苹果酸乳酸发酵中,可以改善苹果酒的品质。

肠膜明串珠菌生长特性研究

研究了肠膜明串珠菌2个菌株WZ4-3和6055在不同培养条件下的生长特性,确定了2个菌株最适宜的培养条件。

利用特异性引物确定肠膜明串珠菌菌株BD1710的亚种归属

肠膜明串珠菌种共有4个亚种,其中肠膜明串珠菌肠膜亚种被我国卫生部与美国食品药品监督管理局列为可食用菌种之一。而16S r RNA基因,无法确定肠膜明串珠菌菌株的亚种地位。实验利用16S^23S核糖体间隔序列与3种种特异性基因,并根据肠膜明串珠菌已有的引物进行分析,确定肠膜明串珠菌BD1710归属肠膜明串珠菌肠膜亚种。

肠膜明串珠菌6055生产低聚葡萄糖的研究

对肠膜明串珠菌6055代谢生成低聚葡萄糖的适宜发酵条件研究表明,菌株6055的最适发酵培养基为:蔗糖100g/L、麦芽糖50g/L、酵母膏5g/L、磷酸氢二钾3g/L、吐温80 2mL;在此基础上,采用接种量为3.0%,发酵温度25.0℃,pH为7.10的培养条件时,菌株6055生成的低聚葡萄糖量最多,为5.15g/L。在发酵液中接入2%的酿酒酵母,发酵28h后,可除去发酵液中100%的果糖和葡萄糖以及92.8%的麦芽糖,使低聚葡萄糖占总糖的比例由37.5%升高至74.3%,以此建立了酿酒酵母除糖的低聚葡萄糖纯化工艺。对来自菌株6055产生的低聚葡萄糖评价表明,2%的这种低聚葡萄糖可促进嗜酸乳杆菌NCFM和双歧杆菌Bb-02分别增殖37.9%和48.6%,具有明显的促进肠道有益微生物生长的效果。

肠膜明串珠菌发酵产物葡聚糖结构的鉴定

肠膜明串珠菌可以发酵甘蔗汁产生葡聚糖。其发酵产物经离心分离后 ,上清液用无水乙醇分步沉淀抽提得到葡聚糖样品 ,然后用气相色谱 (GC)、红外光谱 (IR )、纸层析和化学方法等对葡聚糖样品进行鉴定。结果表明 ,肠膜明串珠菌的发酵产物葡聚糖是一种由完全甲基化的无水吡喃葡萄糖单体构成的化合物 ,糖苷键的 95 %是α D ( 1,6)键型 ,其余为α D ( 1,3 )和其他键型。

肠膜明串珠菌产细菌素最适发酵条件的筛选

为获得肠膜明串珠菌产细菌素的最佳发酵条件,采用琼脂扩散法测定发酵液对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌的抑菌活性,结果发现:产细菌素的最佳培养基是MRS培养基,最适起始pH值为6.4,最适接种的体积分数和接种种龄分别为3%和24 h,产细菌素最适发酵温度和时间分别为30℃和24 h.通过优化发酵条件提高了细菌素的产量.

肠膜明串珠菌在苹果酒苹果酸乳酸发酵中的应用探讨

通过在苹果酒中添加肠膜明串珠菌启动苹果酸乳酸发酵,研究了温度、pH和酒精度等因子对苹果酸-乳酸发酵的影响表明,肠膜明串珠菌能够启动苹果酸-乳酸发酵,其中温度、pH和酒精度均对苹果酒的柔和指数和感官评价有显著影响,不同发酵条件下酿造的苹果酒柔和指数在1.33～7.94之间,感官评分在73.7～91.3之间。添加肠膜明串珠菌后,苹果酸的浓度变化在322.45mg/L～692.44mg/L之间,pH值提高了约0.06～0.11,苹果酒的口感变得柔和,风味得到明显改善。

传统发酵樱菜中降解亚硝酸盐肠膜明串珠菌的分离鉴定及特性分析

从具有民族特色的延边朝鲜族地区采集24份传统发酵樱菜,从中分离筛选具有降解亚硝酸盐功能的菌株,通过形态观察、生理生化试验和16S rRNA序列分析进行鉴定,并对其生长特性、产酸特性、耐盐及耐酸碱特性进行研究。结果表明,从24份传统发酵樱菜中分离鉴定出1株具有降解亚硝酸盐功能的肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)JNZB003,菌株JNZB003对150μg/mL亚硝酸盐24 h时的降解率为95.92%,其最适生长温度为30℃,最适生长pH值为6.0,培养14 h生长进入稳定期,培养12 h pH值降至4.60,当NaCl含量为8%和pH值为3.0~10.0时能够生长,具有良好的降解亚硝酸盐能力、生长特性、产酸能力,且耐盐和耐酸碱。

西藏灵菇中产胞外多糖假肠膜明串珠菌发酵性能及流变学特性研究

以分离自西藏灵菇发酵液的3株产胞外多糖的假肠膜明串珠菌为研究对象,对其产胞外多糖能力、发酵性能及流变学特性进行了研究。结果表明:本研究分离得到的3株假肠膜明串珠菌均具有较高的产孢外多糖的能力,菌株R5的胞外多糖产量最高,达到454.67 mg/L;三株菌生长过程符合细菌生长典型规律,产酸时期主要在菌株的对数生长期,适于发酵乳制品生产,其中菌株R5发酵酸乳的组织状态、风味的感官评分为86分,明显优于其他两株菌。流变学特性表明,三株菌制备的发酵乳的表观黏度都随剪切时间的延长而降低,呈现剪切稀释的流动特征,黏度大小依次为R5>R2>R1;均能够形成触变环,为正触变性流体,R1发酵乳与R5发酵乳触变环面积相近,分别为2301.72、2924.09 1/s Pa,较R2发酵乳(4697.82 1/s Pa)小;三株菌制备的发酵乳的G'值(弹性模量)都高于G″值(粘性模量),均是弹性模量占优势,表现出类固体特性,菌株R5发酵出的酸乳具有较高的弹性和黏性。通过比较三株菌的发酵性能与流变学特性,表明菌株R5相较于其他两株菌具有较强的产胞外多糖的能力,较高的表观黏度,较好的粘弹性,结构恢复能力较强,发酵的酸乳具有更好的组织结构,具有一定的应用潜力。

肠膜明串珠菌及其近缘种dnaA和rpoB基因的系统发育分析

比较16S r RNA基因、dna A、rpoB部分基因序列对Leuconostoc mesenteroides（Leu.mesenteroides）及其近缘种的分辨力,为肠膜明串珠菌提供快速准确的鉴定方法。以分离自自然发酵乳制品中的8株Leu.mesenteroides为研究对象,以其看家基因dnaA、rpoB部分基因序列作为分子标记,结合Gene Bank数据库中的近缘种及亚种的相应序列构建系统发育树,并与16S r RNA基因的系统发育树进行比较。研究发现,基于Leu.mesenteroides及其近缘种的dna A和rpo B部分基因序列构建的系统发育树的拓扑结构与16S r RNA基因基本一致,但分辨率高于16S r RNA基因;种间的dna A和rpo B部分基因序列相似性分别为81.7~84.8%和85.5、87.4%,而种间16S r RNA基因相似性为98.1%~99.5%。相较于16S r RNA基因,dna A和rpo B基因更容易鉴定肠膜明串珠菌及其近缘种,其中rpo B可明晰区分试验菌株与肠膜明串珠菌亚种间的系统发育关系,因此rpo B基因可作为16S r RNA基因的辅助工具用于Leu.mesenteroides及其近缘种的快速鉴定。

人工接种肠膜明串珠菌对发酵樱菜中的化学成分和微生物数量的影响

研究了肠膜明串珠菌JNZB003的人工接种发酵对延边朝鲜族特色泡菜-樱菜的化学成分和微生物数量的影响。将体积分数为1%和5%的肠膜明串珠菌JNZB003人工接种于初腌樱菜,于4℃条件下发酵,作为人工接种发酵组。以自然发酵樱菜为对照组,测定并对比分析人工接种发酵组和自然发酵组的化学成分含量(亚硝酸盐、还原糖、氨基酸态氮、总酸等)及微生物数量(菌落总数、大肠杆菌群、乳酸菌数、酵母菌数)。结果表明,人工接种发酵组相比自然发酵组,樱菜的发酵周期缩短7 d左右、亚硝酸盐含量低且降解速度快、总酸含量高、pH下降快、乳酸菌数量多、菌落总数和氨基酸态氮含量少。综合分析,人工接种发酵樱菜优于传统自然发酵,食用安全性更高,且体积分数1%接种量相对优于体积分数5%的接种量。

1种肠膜明串珠菌发酵稀奶油的研制

为提高脱脂奶生产副产品稀奶油的利用率,以1株具有良好的产胞外多糖能力的肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)Leuco4为发酵剂,添加10%白砂糖,28℃发酵稀奶油得到涂抹型发酵稀奶油制品。该菌发酵的稀奶油在析水性、流动性(黏度)、涂抹性及感官评定方面均优于对照菌株,7 d保质期内产品状态稳定,几乎不析水,涂抹性好。该发酵稀奶油不含任何稳定剂、增稠剂及乳化剂,但稳定性好、稠度佳、保水性很好,符合清洁标签以及健康自然食品要求。

肠膜明串珠菌蔗糖磷酸化酶基因在大肠杆菌中的表达

以肠膜明串珠菌基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到1 581 bp的蔗糖磷酸化酶(SPase)DNA片段。将该基因克隆到表达载体pET-22b(+)上,构建获得重组质粒pET-SPase。测序结果与GenBank上已公布的基因序列比较,有1个碱基发生变化,但该碱基的改变未引起氨基酸序列的改变。将pET-SPase转化到Escherichia coli Rosetta(DE3)感受态中,IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE分析,目的蛋白条带约为55 kD,与预期大小一致,结果表明SPase基因在大肠杆菌中进行了表达。酶活分析,产物的比活为1.8 U/mg,证明了表达产物具有预期的酶活性。进一步考察了IPTG浓度、诱导温度和时间等因素对重组菌表达的蔗糖磷酸化酶的影响。在优化条件下,该蔗糖磷酸化酶的比活可以达到16.6 U/mg,比优化表达条件前的酶比活提高了9.2倍,比已报道的肠膜明串珠菌粗酶液比活(7.1 U/mg)提高了2.34倍。

肠膜明串珠菌BD3749亚种水平的鉴定及其生长特性研究

对肠膜明串珠菌BD3749进行亚种水平的鉴定,探索其在食品工业中的应用前景。利用分子生物学及生化鉴定的手段对高产胞外多糖的肠膜明串珠菌BD3749进行了亚种水平上的鉴定;通过测定其在番茄汁培养基中生长过程的OD595、p H值动态变化以及对其中蔗糖的利用来评价其生长状况;通过对其生长过程中的胞外多糖产量的分析评价其发酵产物作为膳食补充剂的潜力;使用不同装液量培养模拟不同的氧压力强度,研究氧胁迫强度对胞外多糖产量的影响,并据此对其产胞外多糖的条件进行了优化。经鉴定BD3749为肠膜明串珠菌肠膜亚种,属于食品中可以使用的菌株。在此基础上研究了该菌株在番茄汁中的发酵及产胞外多糖性能,BD3749在番茄汁培养基中生长旺盛,其合成的胞外多糖主要为不溶性多糖。通过不同装液量发酵实验考察了通氧量对BD3749不溶性多糖产量的影响,并对BD3749在番茄汁培养基中的产多糖量进行了初步优化,在优化条件下,不溶性多糖的产量可达14.5 g/L。BD3749属于食品中可以使用的肠膜明串珠菌肠膜亚种,其能以番茄汁为基质生长并合成大量胞外多糖,在食品工业中具有重要应用价值。

肠膜明串珠菌Leuco4发酵稀奶油的条件优化

以1株具有良好的产胞外多糖能力的肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)Leuco4(CGMCC NO.6432)为发酵剂,添加蔗糖、发酵稀奶油得到涂抹型发酵稀奶油制品。在单因素试验基础上,采用正交试验确定肠膜明串珠菌发酵稀奶油的最佳配方。结果表明,最佳发酵条件为温度29℃、接种量3%、发酵时间55 h、蔗糖添加量60 g/L。该工艺条件得到的产品质量优,可进一步开发利用。该产品不含任何稳定剂、增稠剂及乳化剂,但是稳定性好、稠度佳、保水性很好,符合清洁标签以及健康自然食品的要求。

肠膜明串珠菌复合保鲜剂对龙眼冷藏过程中品质变化的影响

本试验旨在研究一种以乳酸菌为主要成份的复合生物保鲜剂对龙眼果实的保鲜作用,复合保鲜剂配方为8.6×106CFU/mLdgnkzx002+1%曲酸+1%乳酸钠。以"东丰"龙眼(Dimocarpus longan Lour.cv.Dongfeng)果实为试材,研究肠膜明串珠菌复合保鲜剂在冷藏(4℃)条件下龙眼果实品质的影响及其在龙眼保鲜中的应用。结果显示,经复合生物保鲜剂处理的龙眼果实在4℃冷藏30 d后的可滴定酸(TA)、可溶性固形物(TSS)和维生素C(Vc)含量分别为清水处理对照组的190.90%、123.19%和147.79%,而商品率与失重率分别为192.31%和73.9%,说明保鲜剂处理不仅抑制了贮藏期间龙眼果实的呼吸作用,延缓了果实营养成分的下降,还能有效减少果实水分损失、显著提高果实的商品率。此外,复合保鲜剂还在一定程度上抑制多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)的活性,保持超氧化物歧化酶(SOD)的活性。采用肠膜明串珠菌复合保鲜剂处理可较好地保持冷藏条件下龙眼果实的品质,减缓酶促褐变过程,在龙眼生物保鲜上具有较好的应用前景。