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羊骨酶解液的乳酸菌发酵研究

羊骨酶解液的乳酸菌发酵研究

作者：庞丰平山西农业大学

学位级别：硕士

以羊骨为研究对象,从9株乳酸菌中优选产蛋白酶、能够降解羊骨且能适应羊骨酶解液的菌种,旨在通过发酵作用,使羊骨酶解液中残留的骨胶原和骨胶原肽进一步水解,提高水解度,形成更短的肽并释放更多可被人体吸收利用的游离钙,形成部分肽钙... 详细信息

以羊骨为研究对象,从9株乳酸菌中优选产蛋白酶、能够降解羊骨且能适应羊骨酶解液的菌种,旨在通过发酵作用,使羊骨酶解液中残留的骨胶原和骨胶原肽进一步水解,提高水解度,形成更短的肽并释放更多可被人体吸收利用的游离钙,形成部分肽钙螯合物,同时实现乳酸菌的增殖,使其抗氧化活性进一步提高,并进行了羊骨多肽饮品的配制,主要研究内容和结果如下:从五种乳酸菌发酵剂中分离出7株乳酸菌,筛选出三株产蛋白酶优良菌株,依次为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)和戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)。采用 Diesign-Expert.V8.0.61 中 Box-Behnken Design中心组合设计和响应面分析法,以酶解液中的游离钙离子含量为响应值,得到植物乳杆菌的最优产酶发酵条件为:接种量4.2%,pH5.3,37.3℃培养13.6h,羊骨酶解液经植物乳杆菌进一步发酵后,钙离子含量最高,由发酵前的11.05mg·mL-1提高到21.7mg·mL-1;同理,瑞士乳杆菌的最适接种量3.0%,酶解液pH6.1,36.0℃发酵29.4h,钙离子含量由11.05mg·mL-1提高到20.3mg·mL-1;戊糖片球菌的接种量2.9%,pH6.9、28.7℃ 发酵 20h,钙离子含量由 11.05mg·mL-1 提高到 19.3mg·mL-1。与没有发酵的羊骨酶解液相比,植物乳杆菌发酵液中含有的乳酸菌活性数为96.1O×108CFU·mL-1,水解度由31.25%提高到了 51.34%,其中多肽生成总量和羟脯胺酸(Hyp),分别由 88.41mg· g-1 和 2.13g·L-1 提高到 114.75mg· g-1 和3.45g·L-1;短肽含量和短肽得率分别由52.16mg· g-1和58.99%提高到了 106.91mg· g-1和93.18%。瑞士乳杆菌发酵液中含有的乳酸菌活性数为114.55×108CFU·mL-1,水解度由31.25%提高到了48.51%,其中多肽生成总量和羟脯胺酸(Hyp),分别由88.41mg·g-1和2.13g·L-1提高到105.5mg· g-1和2.86g·L-1;短肽含量和短肽得率分别由52.16mg· g-1和58.99%提高到了 94.95mg· g-1和90.42%。戊糖片球菌发酵液中含有的乳酸菌活性数为112.06×108CFU·mL-1,水解度由31.25%提高到了 45.68%,其中多肽生成总量和羟脯胺酸(Hyp),分别由 88.41mg· g-1 和 2.13g·L-1 提高到 100.04mg· g-1 和 2.54g·L-1;短肽含量和短肽得率分别由52.16mg· g-1和58.99%提高到了 87.79mg· g-1和87.76%。与没有发酵的羊骨酶解液相比,植物乳杆菌发酵液对DPPH清除率由39.63%提高到48.95%;对羟自由基和超氧阴离子的清除率,分别由44.12%和52.09%提高到82.32%和70.11%。瑞士乳杆菌发酵液对DPPH清除率由39.63%提高到46.52%;对羟自由基和超氧阴离子的清除率,由44.12%和52.09%分别提高到79.24%和64.78%;戊糖片球菌发酵液对DPPH清除率由39.63%提高到了 40.38%;对羟自由基的清除率和超氧阴离子的清除率由44.12%和52.09%分别提高到了 66.92%和62.77%。选取植物乳杆菌羊骨发酵液进行饮品配制。确定以0.6%甘氨酸和0.5%柠檬酸的组合对发酵液进行脱苦处理,进一步确定以蔗糖5.5%、橙汁6%、柠檬酸0.2%、蜂蜜1.5%的组合风味配比和0.1%黄原胶和0.1%羧甲基纤维素钠的组合稳定剂配比。羊骨多肽饮品稳定性良好,24天的贮藏期内无分层情况。综上所述,从商品化乳酸菌发酵菌剂中筛选到的高产蛋白酶菌株植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、戊糖片球菌。经驯化后发酵羊骨酶解液,伴随着酶解液水解程度的显著增强,释放出的游离钙离子显著增多,发酵液的体外抗氧化活性也显著提高。该研究结果不仅为羊骨酶解液乳酸发酵筛选出了优良菌株,也为钙制剂产品的研发、相应功能性饮品的开发提供了发酵工艺,也为羊骨或其他畜骨的高值利用开辟了新途径。

关键词：植物乳杆菌瑞士乳杆菌戊糖片球菌羊骨酶解液抗氧化活性乳酸发酵

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响应面法优化瑞士乳杆菌产蛋白酶培养条件

中国调味品 2017年第4期42卷 4-8页

作者：庞丰平霍乃蕊山西农业大学食品科学与工程学院山西晋中030801 山西农业大学动物科技学院山西晋中030801

为充分应用乳酸菌的产蛋白酶特性,本研究采用响应面分析法对瑞士乳杆菌产蛋白酶的培养条件进行优化。首先通过Plackett-Burman试验从7种因素中筛选发酵温度、发酵时间、起始pH为影响瑞士乳杆菌产蛋白酶的重要因素。进一步通过响应面分... 详细信息

为充分应用乳酸菌的产蛋白酶特性,本研究采用响应面分析法对瑞士乳杆菌产蛋白酶的培养条件进行优化。首先通过Plackett-Burman试验从7种因素中筛选发酵温度、发酵时间、起始pH为影响瑞士乳杆菌产蛋白酶的重要因素。进一步通过响应面分析得出最优产酶条件:发酵温度36℃、发酵时间16h、起始pH 6.65,瑞士乳杆菌的产蛋白酶活力为16.81U/mL和22.59U/mL,提高了34.4%,与预测结果接近,表明培养条件的优化有效,该发酵液为瑞士乳杆菌和所产蛋白酶的同步固定化研究提供了原料,也为瑞士乳杆菌产蛋白酶的应用研究奠定了基础。

关键词：瑞士乳杆菌培养条件蛋白酶

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纳豆激酶的液体发酵条件优化

基因组学与应用生物学 2016年第2期35卷 373-377页

作者：张琳王凯庞丰平霍乃蕊山西农业大学食品科学与工程学院太谷030801 山西农业大学动物科技学院太谷030801

以纳豆素中分离的纳豆芽孢杆菌进行纳豆激酶发酵试验,考察装液量、接种量、摇床转速等因素对生物量和纳豆激酶纤溶活性的影响,揭示产酶规律并确定最优产酶条件。发酵培养基配方为2%葡萄糖、2%蛋白胨、0.05%Mg SO4、0.01%Ca Cl2、0.6%Na2... 详细信息

以纳豆素中分离的纳豆芽孢杆菌进行纳豆激酶发酵试验,考察装液量、接种量、摇床转速等因素对生物量和纳豆激酶纤溶活性的影响,揭示产酶规律并确定最优产酶条件。发酵培养基配方为2%葡萄糖、2%蛋白胨、0.05%Mg SO4、0.01%Ca Cl2、0.6%Na2HPO4、0.4%Na H2PO4。最终确定的发酵条件为：p H 6.9,2%接种量,45 m L/250 m L的装液量,33.5℃,摇床转速为165 r/min,在此条件下发酵33~34 h为产酶高峰期,纳豆激酶的纤溶活性达到1 004 U/m L,结果也表明纳豆激酶是一种生长关联型代谢产物,纤溶活性与生物量变化趋势高度一致。

关键词：纳豆芽孢杆菌纳豆激酶液体发酵纤溶活性

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羊骨酶解液的植物乳杆菌发酵

生物工程学报 2018年第6期34卷 945-955页

作者：韩克光庞丰平曹靖霍乃蕊张浩常泓山西农业大学动物科技学院山西太谷030801 中国食品药品检定研究院北京102629 北京农业职业学院畜牧兽医系北京102442 山西农业大学食品科学与工程学院山西太谷030801 山西农业大学生命科学院山西太谷030801

为进一步提高羊骨酶解液的营养价值和生物利用度,探讨乳酸菌发酵对钙离子释放、短肽形成以及酶解液抗氧化活性的影响。首先从7株乳酸菌中筛选出了产蛋白酶能力最强的植物乳杆菌,接种羊骨酶解液,以发酵液中Ca^(2+)浓度为指标,响应面法优... 详细信息

为进一步提高羊骨酶解液的营养价值和生物利用度,探讨乳酸菌发酵对钙离子释放、短肽形成以及酶解液抗氧化活性的影响。首先从7株乳酸菌中筛选出了产蛋白酶能力最强的植物乳杆菌,接种羊骨酶解液,以发酵液中Ca^(2+)浓度为指标,响应面法优化得到发酵工艺:酶解液中添加1%的麦芽糖,调节起始pH为5.5,以4%接种量接种驯化好的植物乳杆菌,37℃摇床发酵14 h。发酵过程中,植物乳杆菌活菌数与Ca^(2+)含量(R=0.495,P<0.01)和短肽得率(R=0.655,P<0.01)呈极显著正相关,而多肽生成量与短肽得率呈负相关(R=–0.013)。发酵液中的Ca^(2+)浓度(P<0.05)、水解度(P<0.01)、短肽得率(P<0.01)、羟脯氨酸含量(P<0.01)均显著高于酶解液(P<0.01),植物乳杆菌活菌数达到94.6×10~8 CFU/m L。发酵还可使酶解液对DPPH、·OH、O_2^-·三种自由基的清除能力显著提高(P<0.01,P<0.05)。综上所述,以植物乳杆菌发酵羊骨酶解液可进一步促进骨钙的转化和胶原短肽的生成并显著提高其体外抗氧化能力,短肽和Ca^(2+)反过来促进植物乳杆菌的繁殖,增强了酶解液的益生功能,乳酸菌产生的维生素、胞外多糖等物质使羊骨酶解液更富营养。

关键词：骨粉植物乳杆菌钙离子释放抗氧化活性短肽

戊糖片球菌发酵制备高钙离子含量的羊骨酶解液

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饲料研究 2019年第1期42卷 69-73页

作者：曹靖蔡泽川庞丰平韩克光霍乃蕊北京农业职业学院畜牧兽医系北京102442 中国食品药品检定研究院北京102629 山西农业大学动物科技学院山西太谷030801

试验的目的是为了优化戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)发酵羊骨酶解液的工艺,促进游离钙离子的进一步释放。对试验的***进行驯化,确定了接种量、羊骨酶解液p H值、发酵温度和发酵时间对发酵液中钙离子含量的影响,并通过响应面试验... 详细信息

试验的目的是为了优化戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)发酵羊骨酶解液的工艺,促进游离钙离子的进一步释放。对试验的***进行驯化,确定了接种量、羊骨酶解液p H值、发酵温度和发酵时间对发酵液中钙离子含量的影响,并通过响应面试验建立数学模型,得出最优解并加以验证。试验结果表明,单因素试验中羊骨酶解液中的游离钙离子浓度分别在发酵温度30℃,起始p H值为6.5,培养时间25 h,接种量为2%时达到峰值,且峰值随着发酵条件的初步优化逐渐增加。通过响应面试验得出的多元回归数学模型达到极显著水平且失拟项不显著(R^2=0.962 2,CV=1.118),故模型可靠,将得出的最优解调整为p H值6.9,接种量3%,30℃培养20 h,发酵液中的游离钙离子含量达到1 910 mg/100 mL。本试验结果表明,戊糖片球菌发酵可促进羊骨酶解液中无机钙质的进一步释放,增强其营养价值和益生功能,产品具有很好的应用前景。

关键词：戊糖片球菌羊骨羊骨酶解液钙离子释放

副干酪乳杆菌发酵提高羊骨酶解液体外抗氧化活性的研究

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山西农业大学学报（自然科学版） 2017年第2期37卷 126-129页

作者：庞丰平霍乃蕊山西农业大学食品科学与工程学院山西太谷030801 山西农业大学动物科技学院山西太谷030801

[目的]通过乳酸菌发酵提高羊骨粉酶解液的体外抗氧化活性。[方法]用副干酪乳杆菌对羊骨粉的碱性蛋白酶酶解液进行发酵,对酶解液和发酵液的各项水解指标和体外抗氧化活性进行比较。[结果]酶解液经过发酵,水解度由31.25%提高到50.79%,提高... 详细信息

[目的]通过乳酸菌发酵提高羊骨粉酶解液的体外抗氧化活性。[方法]用副干酪乳杆菌对羊骨粉的碱性蛋白酶酶解液进行发酵,对酶解液和发酵液的各项水解指标和体外抗氧化活性进行比较。[结果]酶解液经过发酵,水解度由31.25%提高到50.79%,提高了62.5%;Ca2+含量由1.25g·L^(-1)提高到2.75g·L^(-1),提高了120.00%;短肽含量由11.24g·L^(-1)提高到19.83g·L^(-1),提高了76.42%;羟脯氨酸含量由2.13g·L^(-1)提高到3.25g·L^(-1),提高了52.58%。经测定DPPH清除率由39.63%提高到43.75%;对羟自由基和超氧阴离子的清除率分别由44.12%、52.09%提高到82.49%和71.82%。[结论]对酶解液发酵可进一步提高骨胶原蛋白的水解度,增加短肽含量,并且能促进游离Ca^(2+)的释放,体外抗氧化活性也相应增强,研究结果为畜骨的高值利用和新型保健品的开发提供了实验支持。

关键词：羊骨酶解液副干酪乳杆菌副干酪亚种水解度游离Ca^2+ 体外抗氧化活性

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食品接触材料中非有意添加物的检测方法

食品安全导刊 2020年第9期 167-167页

作者：庞丰平中国食品药品检定研究院

近年来,随着生活水平与健康安全意识的不断提升,人们越来越重视食品安全问题。食品接触材料是现代食品的重要组成部分,其所迁移出的非有意添加物是影响食品安全的主要风险来源。本文就食品接触材料中非有意添加物的检测方法做了相关的... 详细信息

近年来,随着生活水平与健康安全意识的不断提升,人们越来越重视食品安全问题。食品接触材料是现代食品的重要组成部分,其所迁移出的非有意添加物是影响食品安全的主要风险来源。本文就食品接触材料中非有意添加物的检测方法做了相关的阐述与分析。

关键词：食品接触材料非有意添加物检测方法

中药治疗腰椎椎体间融合术后发热的炎症信号通路

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4568-4575页

作者：方雨婷彭宏庞玉洁南阳市中医院河南省南阳市473000

背景:术后发热是后路腰椎椎体间融合后常见临床症状之一,目前没有明确的病因病机,患者术后体温易反复,病程较久,西药治疗效果欠佳,影响患者术后恢复。目的:综述总结炎症信号通路和术后发热的关联及中药防治后路腰椎椎体间融合后发热的机... 详细信息

背景:术后发热是后路腰椎椎体间融合后常见临床症状之一,目前没有明确的病因病机,患者术后体温易反复,病程较久,西药治疗效果欠佳,影响患者术后恢复。目的:综述总结炎症信号通路和术后发热的关联及中药防治后路腰椎椎体间融合后发热的机制,为研究术后发热继续探索新的治疗药物。方法:检索CNKI中国期刊全文数据库、万方数据库和PubMed数据库2006年6月至2023年12月收录的文献,中文检索词为“中药,术后发热,炎症,白细胞介素1,白细胞介素6,白细胞介素8,干扰素γ,肿瘤坏死因子,前列腺素E2,p38丝裂原活化蛋白激酶,核因子κB,Toll样受体,Janus激酶/信号转导和转录激活因子,Notch信号通路”;英文检索词为“medicinal herb,postoperative fever,inflammation,interleukin-1,interleukin-6,interleukin-8,γ-interferon,tumor necrosis factor,Prostaglandin E2,p38 mitogen-activated protein kinase,nuclear factor-κB,toll-like receptor,janus kinases/signal transducer and activator of transcription,notch signaling pathway”。阅读文章剔除研究内容不相关、质量差的文献,纳入100篇文献进行归纳总结。结果与结论:(1)手术造成软组织创伤促使机体释放炎症因子,促炎因子作用于下丘脑前部的体温调节中心,促使发热;(2)术后切口内出血及渗液等的吸收,吞噬细胞吞噬坏死细胞的蛋白分解产物后,产生内生致热原(白细胞介素、肿瘤坏死因子、干扰素等)导致发热;(3)细胞因子通过炎症信号通路发挥致炎作用,促使发热;(4)中药或中药复方可以调控炎症信号通路发挥抗炎解热作用防治术后发热;目前中药作用机制尚无定论,应深入研究阐明中医药防治术后发热的相关信号通路,运用现代技术把细胞分子技术与中医药药理作用机制联系起来,以便指导临床医生用药,促进患者术后恢复;(5)中药联合西药治疗术后发热是未来的研究热点,应充分发挥中医药优势,明确不同证型应用中药单体或有效成分提取物和中药汤剂的靶点作用机制。

关键词：中药腰椎椎体间融合术后发热炎症白细胞介素干扰素γ 肿瘤坏死因子信号通路

“双减”政策对学生家庭校外培训参与和支出的影响

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华东师范大学学报（教育科学版） 2025年第1期43卷 17-36页

作者：庞小冬薛海平肖凤秋首都师范大学教育学院北京100048 首都师范大学中小学生校外教育研究院北京100048 中国儿童中心科研部北京100035

“双减”政策提出“减轻义务教育阶段学生家庭校外培训支出负担”的目标,而当前对该政策工作目标的达成程度的评估研究相对缺乏。本研究利用基于全国抽样的义务教育阶段学生家庭大样本调查数据,应用双重差分模型(DID),分析“双减”政策... 详细信息

“双减”政策提出“减轻义务教育阶段学生家庭校外培训支出负担”的目标,而当前对该政策工作目标的达成程度的评估研究相对缺乏。本研究利用基于全国抽样的义务教育阶段学生家庭大样本调查数据,应用双重差分模型(DID),分析“双减”政策对学生家庭校外培训参与和支出的影响。研究发现:(1)“双减”政策对学生家庭“学科类”校外培训参与和支出存在显著降低效应,结论通过PSM-DID稳健性检验;(2)“双减”政策对学生参加“学期中和寒暑假”“线上和线下”“学科类”校外培训存在显著降低效应,结论通过PSM-DID稳健性检验;(3)“双减”政策对学生家庭“非学科类”校外培训参与和支出存在显著增加效应,结论未通过PSM-DID稳健性检验;(4)异质性分析发现“双减”政策显著降低了中低社会经济地位学生家庭的“学科类”校外培训参与和支出,对高社会经济地位学生家庭不存在显著影响。本文研究结论为评估“双减”政策工作目标达成程度提供了证据,为实施“双减”政策提出了政策建议:不断巩固“学科类”校外培训治理成果,加强“非学科类”校外培训监管,加大力度治理“学科类”校外培训“隐形变异”问题。

关键词： “双减”政策校外培训参与校外培训支出双重差分模型