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三株副干酪乳酪杆菌蛋白酶基因的差异性分析

食品与发酵工业 2024年

作者：郝燕萍刘振民张欢畅韩瑨贾向飞吴涵清徐杏敏郑远荣吴正钧上海海洋大学食品学院乳业生物技术国家重点实验室上海乳业生物工程技术研究中心光明乳业股份有限公司乳业研究院江南大学食品学院

为探索3株副干酪乳酪杆菌BDⅡ、J4、J17蛋白酶基因特征与表型的联系和差异，采用透明圈法和福林法筛选出蛋白酶活力较高的3株副干酪乳酪杆菌，然后对其进行全基因组测序，并结合15株已公开的副干酪乳酪杆菌和约氏乳杆菌进行比较基因组... 详细信息

为探索3株副干酪乳酪杆菌BDⅡ、J4、J17蛋白酶基因特征与表型的联系和差异，采用透明圈法和福林法筛选出蛋白酶活力较高的3株副干酪乳酪杆菌，然后对其进行全基因组测序，并结合15株已公开的副干酪乳酪杆菌和约氏乳杆菌进行比较基因组分析，重点研究影响副干酪乳酪杆菌产蛋白酶能力的关键基因。结果显示，BDⅡ、J4、J17的蛋白酶活力相对较高，其中BDⅡ的蛋白酶活力最高，为22.017 U/mL；全基因组测序分析表明3株菌GC含量为46.14%～46.64%，基因组大小为2.3～3.2 Mb。通过CAZys注释，发现BDⅡ含有与细菌细胞壁的合成密切相关的特有蛋白家族GT51（间接参与蛋白水解调控）和特有的肽酶pepX（分解肽），因此推测肽酶pepX和GT51的存在是BDⅡ蛋白酶活力最高的原因。该研究通过表型与基因组结合的方法筛选出1株高产蛋白酶的副干酪乳酪杆菌BDⅡ，阐明了蛋白水解机制和蛋白水解相关基因的调控机制，发现BDⅡ在功能性乳制品中具有巨大的应用潜力。

关键词：蛋白酶活力基因组副干酪乳酪杆菌 BDⅡ 基因

高产胞外多糖植物乳植杆菌RT-6的筛选、鉴定及其产糖条件优化

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乳业科学与技术 2024年第2期47卷 15-23页

作者：黄晓宇韩瑨於文慧吴正钧上海海洋大学食品学院上海201306 光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室上海200436

植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)具有抗肿瘤、抗氧化等生物活性,但是关于其在脱脂乳中合成EPS的研究报道较少。筛选在乳中高产EPS的L.plantarum,对拓展L.plantarum在乳制品中的应用具有重... 详细信息

植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)具有抗肿瘤、抗氧化等生物活性,但是关于其在脱脂乳中合成EPS的研究报道较少。筛选在乳中高产EPS的L.plantarum,对拓展L.plantarum在乳制品中的应用具有重要意义。采用拉丝法,从广西桂林采集的家庭手工发酵乳中分离到一株高产EPS的L.plantarum RT-6(CGMCC No.26778),比较该菌株与部分L.plantarum其他菌株在脱脂乳中的产糖能力,最后运用单因素试验和响应面法确定L.plantarum RT-6在脱脂乳中产糖的最佳培养条件。在经过测试的L.plantarum菌株中,菌株RT-6在脱脂乳中表现出高产EPS的特性,这与大部分L.plantarum在牛乳中生长缓慢或不生长的情况不同。该菌株在脱脂乳中最优产糖条件为:发酵时间39 h,发酵温度32℃,脱脂乳质量浓度101 mg/mL,混合必需氨基酸浓度1.488 mmol/L。经过培养条件优化后,L.plantarum RT-6在发酵乳中EPS产量可达241.1 mg/L,比优化前提高2.6倍。

关键词：植物乳植杆菌筛选鉴定胞外多糖条件优化

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乳酸菌抗冷胁迫作用研究进展

食品工业科技 2022年第4期43卷 463-469页

作者：张佳韩瑨吴正钧张娟余意光明乳业研究院乳业生物技术国家重点实验室上海乳业生物工程技术研究中心上海200436 上海大学生命科学学院上海200444

极端低温会导致细胞内及周围形成冰晶,降低细胞膜的流动性和透过性,导致部分蛋白质及核酸的异常折叠,从而影响细胞的存活性能。本文综述了冷胁迫对乳酸菌细胞膜流动性、蛋白质和核酸功能造成的影响,总结了乳酸菌抗冷胁迫所采用的策略,... 详细信息

极端低温会导致细胞内及周围形成冰晶,降低细胞膜的流动性和透过性,导致部分蛋白质及核酸的异常折叠,从而影响细胞的存活性能。本文综述了冷胁迫对乳酸菌细胞膜流动性、蛋白质和核酸功能造成的影响,总结了乳酸菌抗冷胁迫所采用的策略,并归纳了研究乳酸菌抗冷胁迫作用的常用方法。同时,对乳酸菌抗冷胁迫作用未来的研究方向进行展望,即可从基因组学的角度出发,对合成脂肪酸相关基因进行研究,探索乳酸菌调控膜脂组成的具体机制。此外,在未来的研究中应当更加关注冷休克蛋白的结构与功能之间的关联性。

关键词：乳酸菌冷胁迫伴侣分子冷休克蛋白

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降糖乳制品的制备及其贮藏性能

乳业科学与技术 2022年第5期45卷 11-16页

作者：韩瑨乳业生物技术国家重点实验室上海乳业生物工程技术研究中心光明乳业股份有限公司乳业研究院上海200436

以产品开发为主旨,对牛类芽孢杆菌BD3526(CGMCC No.8333)发酵乳上清分别进行体外降糖效果验证、降糖乳制品的制备及其贮藏性能研究。结果表明:牛类芽孢杆菌BD3526发酵乳上清的体外降糖活性强(α-葡萄糖苷酶活性抑制率约90%)且稳定;以该... 详细信息

以产品开发为主旨,对牛类芽孢杆菌BD3526(CGMCC No.8333)发酵乳上清分别进行体外降糖效果验证、降糖乳制品的制备及其贮藏性能研究。结果表明:牛类芽孢杆菌BD3526发酵乳上清的体外降糖活性强(α-葡萄糖苷酶活性抑制率约90%)且稳定;以该上清作为核心组分制备降糖乳清饮料、降糖乳清粉和降糖乳粉3种降血糖乳制品,其体外α-葡萄糖苷酶活性抑制率分别为57%、48%和37%,且微生物指标均符合国标要求;在不同温度(8、25、60℃)下贮藏6个月后,各组降糖乳制品的体外α-葡萄糖苷酶抑制活性基本不变,并且微生物指标显著优于对照组。

关键词：牛类芽孢杆菌BD3526 发酵乳上清降糖乳制品微生物指标体外α-葡萄糖苷酶抑制活性

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益生菌对宿主肠道屏障功能的影响

食品与发酵工业 2022年第15期48卷 309-315页

作者：王超越韩瑨吴正钧郭诚笑唐月方光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室上海200436 上海海洋大学食品学院上海201306

肠道是人体与外界环境之间最大的界面,不仅负责吸收必需的营养物质,还负责保护宿主免受各种毒素和病原体的侵害。肠屏障由机械屏障、化学屏障、菌群屏障和免疫屏障组成。肠屏障受损与多种胃肠疾病及肠外疾病的发生和发展有关。益生菌可... 详细信息

肠道是人体与外界环境之间最大的界面,不仅负责吸收必需的营养物质,还负责保护宿主免受各种毒素和病原体的侵害。肠屏障由机械屏障、化学屏障、菌群屏障和免疫屏障组成。肠屏障受损与多种胃肠疾病及肠外疾病的发生和发展有关。益生菌可通过多种途径来改善宿主肠道屏障功能:(1)通过促进细胞增殖、增强肠细胞之间的连接来改善机械屏障;(2)通过促进宿主对黏蛋白的表达来改善化学屏障;(3)通过竞争黏膜定殖位点、调节肠道菌群的组成来改善菌群屏障;(4)通过提升固有层中分泌免疫球蛋白A细胞的数量,提升肠腔黏液中分泌型免疫球蛋白A的水平来改善免疫屏障。文章总结了过去二十年研究益生菌改善肠道屏障功能、预防和缓解肠道疾病所取得的主要进展,强调了益生菌作为生物治疗剂在治疗肠道疾病中的菌株特异性,提出了在后续研究中可将灭活益生菌和益生菌代谢产物作为活益生菌的替代制剂用于治疗胃肠疾病的有效策略。

关键词：益生菌肠道屏障调节作用肠道疾病生物治疗剂

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产糖乳酸菌的筛选、鉴定及其产糖条件的优化

微生物学杂志 2021年第5期41卷 43-51页

作者：韩瑨光明乳业股份有限公司乳业生物技术国家重点实验室上海200436

微生物胞外多糖是一类由微生物产生的,有一定加工性能和/或人体健康增益效果的高分子聚合物。为了筛选胞外多糖高产的菌株并提高其多糖产量,以多糖含量为衡量指标,首先通过比较实验筛选目标菌株,然后采用生理生化和分子生物学的方法对... 详细信息

微生物胞外多糖是一类由微生物产生的,有一定加工性能和/或人体健康增益效果的高分子聚合物。为了筛选胞外多糖高产的菌株并提高其多糖产量,以多糖含量为衡量指标,首先通过比较实验筛选目标菌株,然后采用生理生化和分子生物学的方法对该菌株进行菌种鉴定,最后运用单因素分析和响应面实验确定该菌株发酵脱脂乳产糖的最佳条件。结果表明,菌株B6的产糖能力显著高于其他常规乳酸菌,经鉴定为鼠李糖乳杆菌(CGMCC No.13310)。该菌株最优的产糖条件为发酵时间41 h,发酵温度39℃,脱脂乳浓度91 mg/mL,接种量5%(体积分数)。在此条件下获得的发酵乳中多糖含量可达354.5 mg/L,比优化前提高35.8%。

关键词：鼠李糖乳杆菌B6 筛选鉴定胞外多糖条件优化

副干酪乳酪杆菌BD5115代谢产物对肠上皮屏障完整性的增强作用及其效应物质的初步研究

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中国微生态学杂志 2022年第11期34卷 1254-1261,1268页

作者：王超越韩瑨郭诚笑唐月方吴正钧上海海洋大学食品学院上海201306 光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室

目的筛选具有改善肠上皮屏障功能潜力的益生菌,并进一步探究其作用机制及其生物效应物质。方法以Caco-2细胞单层跨上皮电阻(transepithelial electrical resistance,TEER)和异硫氰酸荧光素―葡聚糖(FITC-Dextran)的透过率为评价指标,... 详细信息

目的筛选具有改善肠上皮屏障功能潜力的益生菌,并进一步探究其作用机制及其生物效应物质。方法以Caco-2细胞单层跨上皮电阻(transepithelial electrical resistance,TEER)和异硫氰酸荧光素―葡聚糖(FITC-Dextran)的透过率为评价指标,比较不同乳酪杆菌发酵脱脂乳上清对细胞单层完整性的影响及发酵时间对副干酪乳酪杆菌BD5115发酵乳上清活性的影响;采用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测乳酪杆菌发酵乳上清及其代谢产物对Caco-2细胞间紧密连接相关基因表达的影响;采用超高效液相色谱和四极杆―静电场轨道阱高分辨质谱仪联用对发酵24 h和6 h的BD5115发酵乳上清中的差异代谢物进行筛选;采用细胞免疫荧光对Caco-2细胞中紧密连接蛋白Occludin进行定位。结果干酪乳酪杆菌ATCC334和副干酪乳酪杆菌BD5115发酵乳上清能显著增加细胞单层TEER及降低FITC-Dextran的透过率,上调Occludin基因表达,且BD5115发酵乳上清对细胞单层完整性的增强作用优于ATCC334。另外,BD5115发酵乳上清的活性与其发酵时间有关,其代谢产物吲哚-3-甲醛能显著上调Occludin基因的表达。结论益生菌对肠上皮屏障功能的改善作用具有菌株特异性,BD5115发酵脱脂乳产生的吲哚-3-甲醛可能是其效应物质之一。

关键词：乳酪杆菌肠上皮屏障代谢产物紧密连接蛋白效应物质

鼠李糖乳杆菌KF7产单胺氧化酶抑制剂培养条件的优化

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食品与发酵工业 2013年第10期39卷 107-112页

作者：孟春吴正钧郭本恒韩瑨光明乳业股份有限公司乳业研究院乳业生物技术国家重点实验室上海200436 上海海洋大学食品学院硕士研究生上海201306

单胺氧化酶(MAO)是体内具有代谢作用的一种黄素蛋白酶,单胺氧化酶在体内活性或含量的异常增高会导致精神和神经异常疾病,因而作为治疗此类疾病的MAO抑制剂(MAOIs)受到广泛关注。鼠李糖乳杆菌KF7在脱脂乳中发酵后的发酵液具有MAO抑制作用... 详细信息

单胺氧化酶(MAO)是体内具有代谢作用的一种黄素蛋白酶,单胺氧化酶在体内活性或含量的异常增高会导致精神和神经异常疾病,因而作为治疗此类疾病的MAO抑制剂(MAOIs)受到广泛关注。鼠李糖乳杆菌KF7在脱脂乳中发酵后的发酵液具有MAO抑制作用,为得到具有较高MAO抑制作用的发酵液,采用Box-Behnken响应面实验设计对鼠李糖乳杆菌KF7在脱脂乳中的发酵条件进行优化,并且选取接种量、培养温度、培养时间进行3因素3水平实验设计。通过结果分析得到较优的发酵条件:接种量3.29%,培养温度34.71℃,培养时间74.4 h,MAO抑制率理论值72.18%,验证值为71.98%。

关键词：鼠李糖乳杆菌KF7 单胺氧化酶(MAO) 抑制率响应面法

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具有ACE抑制作用乳酸菌的研究进展

食品研究与开发 2013年第18期34卷 123-128页

作者：韩瑨吴正钧乳业生物技术国家重点实验室光明乳业股份有限公司上海200436

血管紧张素转换酶(Angiotensin-converting enzyme)是人体调节血压的关键酶,对该酶的有效抑制可以达到血管舒张、降低血压的作用。总结最近20年在乳酸菌代谢产物对ACE抑制作用包括所产生的ACE抑制肽及在体内的降压功效方面取得的进展。

关键词： ACE抑制抗高血压乳酸菌