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乳酸盐与渗透胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的损伤机理及保护措施

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中国食品学报 2024年第4期24卷 108-117页

作者：杨雄州王昊乾张静雯黄天于洁张和平内蒙古农业大学、乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室、内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室、乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心呼和浩特010018

目的:探究乳酸盐与渗透压胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的抑制作用并寻求解决方案。方法:分别使用乳酸钠、乳酸铵与氯化钠对菌体营造有机盐胁迫与渗透压胁迫,测定完全抑制浓度并绘制耐渗透曲线,通过测定菌体密度、活菌数、细胞损伤来观察LCZ... 详细信息

目的:探究乳酸盐与渗透压胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的抑制作用并寻求解决方案。方法:分别使用乳酸钠、乳酸铵与氯化钠对菌体营造有机盐胁迫与渗透压胁迫,测定完全抑制浓度并绘制耐渗透曲线,通过测定菌体密度、活菌数、细胞损伤来观察LCZ受到的生理损伤与相容性溶质的保护效果。通过分批培养与恒定pH分批培养探究渗透压升高的关键因素,通过稀释发酵液以达到降低渗透压的效果,测定稀释后样品菌体密度、活菌数、干重得率的变化。结果:乳酸铵由于自身特性对LCZ具有强烈抑制作用;乳酸钠对LCZ的抑制作用较为温和,对LCZ起到的主要抑制作用是高渗抑制。L-脯氨酸对高渗环境下LCZ生物量积累及细胞活性均有显著保护作用,最优添加量为2 g/L。稀释发酵液处理对恒定pH补料培养菌体密度与活菌数的提升效果显著,最终发酵液OD_(600nm)与活菌数可达到19.68±0.429与(3.439±0.110)×10^(10)CFU/mL,分别是未稀释处理的1.61倍与1.46倍。结论:L-脯氨酸能够在一定程度上缓解高渗下LCZ的活性损伤。通过稀释发酵液处理降低发酵后期渗透压,能极大地提升发酵水平及细胞活性,研究结果为工业化生产及应用提供参考。

关键词：干酪乳酪杆菌Zhang 乳酸盐胁迫渗透胁迫相容性溶质高密度发酵

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基于光谱学方法解析发酵驼乳和发酵牛乳加工及贮藏特性

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食品科学 2024年第14期45卷 85-93页

作者：王丹张婷赵谦张文秀张文羿姚国强王记成白梅内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018

以驼乳和牛乳为原料制备凝固型发酵乳,分别采用多频扩散波光谱法和多重光散射光谱法对发酵过程中乳的微流变特性和稳定性进行分析,并测定滴定酸度、活菌数、黏度、持水力和质构指标等参数。结果表明:驼乳和牛乳到达发酵终点所用时间分别... 详细信息

以驼乳和牛乳为原料制备凝固型发酵乳,分别采用多频扩散波光谱法和多重光散射光谱法对发酵过程中乳的微流变特性和稳定性进行分析,并测定滴定酸度、活菌数、黏度、持水力和质构指标等参数。结果表明:驼乳和牛乳到达发酵终点所用时间分别为9.5、6.5 h;微流变分析显示,发酵过程中驼乳弹性因子和宏观黏度指数小于牛乳,流动因子和固液平衡值大于牛乳,呈低黏弹性的液体状态;多重光散射稳定性分析显示,稳定性在发酵期间为牛乳>驼乳,在贮藏期间为发酵驼乳>发酵牛乳,说明驼乳发酵后内部结构更紧密,稳定性增高;贮藏期间,发酵驼乳滴定酸度低于发酵牛乳,活菌数均大于1×107 CFU/mL,存在显著性差异(P发酵驼乳持水力大于发酵牛乳;质构分析显示,发酵牛乳的硬度、稠度和黏度指数均显著大于发酵驼乳(P发酵后不易形成凝胶结构,但因内部结构紧密,发酵驼乳稳定性较高,更有利于产品贮藏,而牛乳更易形成发酵乳浓厚、绵密的状态。本研究基于光谱学方法研究发酵乳的加工和贮藏特性,为发酵驼乳的实际应用与推广提供数据参考和理论依据,为小品种特色发酵乳产品的多元化开发提供了思路。

关键词：发酵驼乳发酵牛乳微流变多重光散射

内蒙古阿拉善驼乳制品中乳酸菌分离鉴定及微生物多样性研究

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中国食品学报 2024年第6期24卷 392-401页

作者：苏茜孙洁杜萍赵洁于洁陈永福内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室、内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

内蒙古传统乳制品是乳酸菌的优质培养基,为保藏内蒙古阿拉善地区驼乳制品中的乳酸菌资源,并研究其中微生物多样性,本研究分别采用纯培养方法与宏基因组测序技术进行分析。宏基因组分析表明:阿拉善地区鲜驼乳微生物多样性明显高于酸驼乳... 详细信息

内蒙古传统乳制品是乳酸菌的优质培养基,为保藏内蒙古阿拉善地区驼乳制品中的乳酸菌资源,并研究其中微生物多样性,本研究分别采用纯培养方法与宏基因组测序技术进行分析。宏基因组分析表明:阿拉善地区鲜驼乳微生物多样性明显高于酸驼乳,18份样品中共鉴定到157个种。鲜驼乳的优势菌种为乳酸乳球菌(13.22%)和桂林不动杆菌(10.65%);酸驼乳的优势菌种为瑞士乳杆菌(72.66%)、马乳酒样乳杆菌(8.32%)和乳酸乳球菌(4.28%)。纯培养进一步从鲜驼乳和酸驼乳中分离到121株乳酸菌,鉴定为4个属的14个种,其中鲜驼乳的优势菌株为乳酸乳球菌(62.00%),酸驼乳的优势菌株为瑞士乳杆菌(40.00%)、马乳酒样乳杆菌(19.00%),与宏基因组测序结果一致。宏基因组测序联合纯培养法可有效实现驼乳样品微生物多样性分析与乳酸菌资源挖掘,为驼乳的工业化生产与乳酸菌资源利用提供理论依据。

关键词：驼乳乳酸菌微生物多样性宏基因组

基于比较基因组学研究粪肠球菌乳源分离株的安全性

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中国食品学报 2024年第5期24卷 359-372页

作者：沈婷婷马昕玮路镜达李伟程钟智内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株... 详细信息

粪肠球菌为同型发酵乳酸菌,在食品生产中应用广泛。然而,很多粪肠球菌为条件致病菌,使其在食品中的应用存在很大的争议。本文以粪肠球菌乳源分离株为研究对象,探究粪肠球菌乳源分离株的安全性。采用Illumina Hiseq高通量测序平台对35株粪肠球菌乳源分离株进行全基因组测序,与NCBI数据库中下载的21株粪肠球菌粪便分离株进行比较基因组学分析。结果表明,粪肠球菌整体基因组长度为(2.93±0.13)Mb,GC含量在(37.43±0.13)%,转运RNA(tRNA)有(56±4)个,编码序列(CDS)数量在(2768±146)个。粪肠球菌乳源分离株平均基因组长度与粪便分离株无显著差异,而平均CDS数量显著高于粪便分离株。系统发育树结果显示同分离源的菌株聚类在同一进化分支,该结果与平均核苷酸一致性(ANI)聚类结果基本一致。乳源分离株含有5~11种耐药基因、8~24种毒力因子及18~31个可移动遗传元件,与粪便分离株相比较,乳源分离株平均每株菌少携带3个耐药基因和毒力因子,多2.4个可移动遗传元件。因此即使是在乳制品中分离得到的粪肠球菌,也存在致病的风险,使用前需要经过严格的安全性评价。

关键词：粪肠球菌比较基因组学乳制品安全性评价

乙醇对干酪乳酪杆菌Zhang甲基化转移酶突变体的影响

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中国食品学报 2024年第6期24卷 24-32页

作者：闫珈铭张文羿内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室呼和浩特010018

乳酸菌应用于酒精饮料的生产时会面临乙醇胁迫,增强其乙醇耐受性在工业育种中显得尤为重要。分离自内蒙古传统酸马奶的干酪乳酪杆菌Zhang,是一株发酵性能优良的益生菌。本研究以干酪乳酪杆菌Zhang及其甲基化转移酶突变体为研究对象,采... 详细信息

乳酸菌应用于酒精饮料的生产时会面临乙醇胁迫,增强其乙醇耐受性在工业育种中显得尤为重要。分离自内蒙古传统酸马奶的干酪乳酪杆菌Zhang,是一株发酵性能优良的益生菌。本研究以干酪乳酪杆菌Zhang及其甲基化转移酶突变体为研究对象,采用液相色谱-质谱联用技术对其在10%乙醇胁迫下生长12 h的差异代谢物进行系统分析,目的是探明乙醇胁迫下DNA甲基化对干酪乳酪杆菌代谢物的影响。在甲基化转移酶突变体和野生型之间共鉴定得到199个差异代谢物,进一步富集分析显示差异代谢物主要在氨基酸代谢、ABC转运体、双组分系统以及丙酮酸代谢途径显著富集。这些研究结果对乳酸菌工业育种具有重要意义。

关键词： DNA甲基化干酪乳酪杆菌乙醇胁迫代谢组学液质联用

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可代谢半乳糖嗜热链球菌的诱变选育及其在发酵乳生产中的应用

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微生物学报 2024年第5期64卷 1436-1454页

作者：何艳艳邰佳慧卢纹慧崔欣蕊丹彤内蒙古农业大学、乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室、内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018

【目的】嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)作为酸奶、奶酪等发酵乳制品的常用发酵剂,在乳品工业中应用广泛。大多数嗜热链球菌为半乳糖阴性(Gal-)菌株,不能代谢半乳糖而将其排出到胞外,导致发酵乳中半乳糖含量增加。因此可通过... 详细信息

【目的】嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)作为酸奶、奶酪等发酵乳制品的常用发酵剂,在乳品工业中应用广泛。大多数嗜热链球菌为半乳糖阴性(Gal-)菌株,不能代谢半乳糖而将其排出到胞外,导致发酵乳中半乳糖含量增加。因此可通过化学诱变的方法处理嗜热链球菌,使其可代谢半乳糖,开发一种低半乳糖含量的发酵乳。【方法】利用亚硝基胍(nitrosoguanidine,NTG)对嗜热链球菌IMAU80846进行诱变处理,测定野生株嗜热链球菌IMAU80846与突变株β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)、半乳糖激酶(galactokinase,GalK)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)和葡萄糖激酶(glucokinase,GK)活性,分析编码这些酶的氨基酸序列,得到一株可代谢半乳糖的嗜热链球菌IMAU80846Y,同时对突变株进行全基因组测序,并检测野生株和突变株发酵乳中乳酸、乳糖、半乳糖和葡萄糖的含量,最后将野生株和突变株分别与德氏乳杆菌保加利亚亚种IMAU20450进行复配发酵,测定两组发酵乳在发酵与贮藏期间的发酵特性,制备一款低半乳糖含量的发酵乳。【结果】突变株嗜热链球菌IMAU80846Y的β-Gal、GalK活性高于野生株,PK和GK活性低于野生株,氨基酸序列与全基因组测序结果表明突变株与糖代谢有关基因发生突变,HPLC检测结果表明突变株发酵乳中乳糖、半乳糖的含量均低于野生株,而乳酸、葡萄糖的含量高于野生株。发酵特性的分析结果表明,与野生株复配组相比,突变株复配组发酵乳具有良好的滴定酸度、活菌数、黏度以及持水力。【结论】嗜热链球菌IMAU80846经NTG诱变后,菌株代谢半乳糖的能力发生了变化,利用该突变株可生产一款低半乳糖含量的发酵乳。

关键词：嗜热链球菌亚硝基胍诱变半乳糖代谢发酵乳

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短促生乳杆菌基因组学研究进展

微生物学报 2024年

作者：吕慧敏李伟程张和平内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心农业农村部奶制品加工重点实验室

短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)是常见乳酸菌物种，主要存在于植物茎叶表面、泡菜、乳制品以及肠道等生态位。L. brevis具有优良的生理功能，是潜在的益生菌物种。随着基因组学研究兴起，从基因水平揭示L. brevis的遗传学特征... 详细信息

短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)是常见乳酸菌物种，主要存在于植物茎叶表面、泡菜、乳制品以及肠道等生态位。L. brevis具有优良的生理功能，是潜在的益生菌物种。随着基因组学研究兴起，从基因水平揭示L. brevis的遗传学特征及功能基因特性对该菌的应用具有重要意义。本文主要围绕L. brevis的遗传背景及重要功能基因进行综述，以期为L. brevis的应用研究奠定理论基础。

关键词：短促生乳杆菌基因组学功能基因

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2型糖尿病患者肠道菌群特征

中国微生态学杂志 2024年第7期 753-760页

作者：玉霞沈馨赵佳赵飞燕孙志宏内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古乳品生物技术与工程重点实验室

目的基于不同地域2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）患者数据，解析T2DM特有的肠道菌群特征，为T2DM的临床诊断提供可参考，也为T2DM患者的精准益生菌干预提供数据支持。方法利用公共数据库下载89例T2DM患者（T2DM组）和48... 详细信息

目的基于不同地域2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）患者数据，解析T2DM特有的肠道菌群特征，为T2DM的临床诊断提供可参考，也为T2DM患者的精准益生菌干预提供数据支持。方法利用公共数据库下载89例T2DM患者（T2DM组）和48例健康人（HC组）粪便宏基因组测序数据进行分析，解析T2DM患者肠道菌群的特点。结果 T2DM患者肠道菌群紊乱，主要表现为肠道菌群多样性增加，肠道中长链多尔菌、产甲酸多尔菌和Coprococcus catus等有害菌的丰度增加，短链脂肪酸产生菌（如粪考拉杆菌）的丰度显著降低。肠道中能量代谢、碳水化合物代谢和氨基酸代谢等通路以及脱氧胆酸和石胆酸等次级胆汁酸代谢物均发生显著变化。此外，不同地域（北方患者46人和南方患者43人）T2DM患者的疾病特征微生物及其代谢通路存在显著差异，这可能与居住地、饮食和生活习惯等因素相关。结论研究结果明确了T2DM患者的特征肠道菌群与代谢通路，为基于肠道菌群对T2DM患者进行精准营养干预提供了数据参考。

关键词： 2型糖尿病肠道菌群宏基因组代谢通路

基于代谢组学分析L. kefiri IMAU10804酸胁迫前后的代谢物差异

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食品与发酵工业 2024年

作者：王会莹薄晓宇袁保壹包秋华内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室

酸胁迫制约着乳酸菌在生产应用过程中的活力及其益生功能的发挥，研究某一菌株的潜在耐酸机制对其进一步应用至关重要。该研究首先测定不同低pH对开菲尔慢生乳杆菌（Lentilactobacillus kefiri）IMAU10804生长的影响，然后利用LC-MS技... 详细信息

酸胁迫制约着乳酸菌在生产应用过程中的活力及其益生功能的发挥，研究某一菌株的潜在耐酸机制对其进一步应用至关重要。该研究首先测定不同低pH对开菲尔慢生乳杆菌（Lentilactobacillus kefiri）IMAU10804生长的影响，然后利用LC-MS技术从组学水平上分析L. kefiri IMAU10804酸胁迫前后的代谢物差异。结果显示，随着pH的降低，L. kefiri IMAU10804生长受到抑制。将L. kefiri IMAU10804在pH 3.0的条件下处理60 min，正离子和负离子模式下分别检测到796和615种代谢物；采用SIMCA 14.1软件结合Metaboanalyst 5.0进行多元统计分析，大量代谢产物主要富集在ABC转运蛋白、精氨酸和脯氨酸代谢、嘌呤代谢等代谢通路。根据P乳酸菌产品开发和应用提供数据支撑。

关键词：迟缓乳杆菌属 L. kefiri IMAU10804 酸胁迫代谢组学耐酸机理