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发酵乳中乳酸菌菌株间互作机制及其对产品特性影响的研究进展

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食品工业科技 2023年第17期44卷 1-7页

作者：谢佳琪赵洁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内蒙古呼和浩特010018

乳酸菌作为食品、农业和医药领域重要的微生物资源,具有良好的发展前景。但经过长期的生产实践发现,某些重要的生化反应过程仅靠单种微生物很难实现,需两种或两种以上微生物共同培养来完成,即混合培养。本文简述了发酵乳中不同乳酸菌菌... 详细信息

乳酸菌作为食品、农业和医药领域重要的微生物资源,具有良好的发展前景。但经过长期的生产实践发现,某些重要的生化反应过程仅靠单种微生物很难实现,需两种或两种以上微生物共同培养来完成,即混合培养。本文简述了发酵乳中不同乳酸菌菌株间的相互作用机制以及乳酸菌混合培养对发酵乳制品感官特性、营养特性等产品特性的影响。了解发酵乳中乳酸菌菌群间的相互作用方式及机制有利于提高产品底物转化率、改善工艺性能等,为乳酸菌共培养在产量调控、产品功能化和资源利用等方面提供一定理论参考。

关键词：乳酸菌相互作用机制发酵乳混合培养

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乳酸乳球菌乳酸亚种的^(m6)A甲基化差异研究

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中国食品学报 2021年第5期21卷 14-22页

作者：郑慧娟李伟程赵飞燕蔡虹宇孙志宏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乳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

乳酸乳球菌乳酸亚种是常用的工业发酵剂菌种,具有较高的经济价值。乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978的发酵特性存在较大差异,其中BL19具有良好发酵特性。本文比较2株存在明显发酵特性差异的乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978,从基因... 详细信息

乳酸乳球菌乳酸亚种是常用的工业发酵剂菌种,具有较高的经济价值。乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978的发酵特性存在较大差异,其中BL19具有良好发酵特性。本文比较2株存在明显发酵特性差异的乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978,从基因组与^(m6)A甲基化角度探究2株菌的发酵差异化特性。通过单分子实时(SMRT)测序技术对BL19与IMAU10978进行全基因组测序与^(m6)A甲基化鉴定,并结合NCBI全基因组数据,比较不同菌株的功能基因差异和BL19与IMAU10978的^(m6)A甲基化差异。比较基因组分析表明:试验菌株的平均核苷酸一致性高达98.24%,且其功能基因不存在明显差异,均以碳水化合物和氨基酸代谢等为主。甲基化分析显示:IMAU10978与BL19的肽转运载体、PTS系统和2,3-丁二醇脱氢酶等相关基因的^(m6)A甲基化存在明显差异。本研究分析了BL19与IMAU10978的基因组与^(m6)A甲基化,发现2株菌的亲缘关系近且功能基因较为相似,^(m6)A甲基化差异可能是导致发酵特性差异的重要原因。此外,还初步探究工业发酵剂菌株基因组的表观修饰,为工业菌株的选育提供了理论基础。

关键词：乳酸乳球菌乳酸亚种比较基因组学 m6A甲基化

油酸对植物乳杆菌LIP-1生长及冻干存活率的影响及其机理

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食品科学 2020年第10期41卷 68-74页

作者：何宗柏孙瑞胤鄂晶晶麻丽丽张晓宁王俊国内蒙古农业大学食品科学与工程学院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呼和浩特010018

以植物乳杆菌LIP-1为研究对象,在培养基中添加不同质量浓度油酸(C18:1ω9c),研究C18:1ω9c对该菌株生长及冻干存活率的影响。结果表明:在MRS培养基中添加低质量浓度(≤0.2 g/L)C18:1ω9c可提高活菌数和冻干存活率,C18:1ω9c最适添加质... 详细信息

以植物乳杆菌LIP-1为研究对象,在培养基中添加不同质量浓度油酸(C18:1ω9c),研究C18:1ω9c对该菌株生长及冻干存活率的影响。结果表明:在MRS培养基中添加低质量浓度(≤0.2 g/L)C18:1ω9c可提高活菌数和冻干存活率,C18:1ω9c最适添加质量浓度为0.1 g/L,在此质量浓度下,与未添加C18:1ω9c的空白对照组相比,活菌数提高了9×108 CFU/mL,冻干存活率提高了8.38%;当培养基中C18:1ω9c质量浓度≥0.3 g/L时,菌株的生长受到抑制。用气相色谱法分析细胞膜脂肪酸构成,结果显示,与空白对照组相比,0.1 g/L组不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值提高了0.45%,环丙烷脂肪酸(C19cyc11)比例上升了8.35%;相关性分析表明,棕榈酸与C19cyc11之间呈显著负相关,硬脂酸与C18:1ω9c呈显著负相关;荧光显微镜下观察植物乳杆菌LIP-1冻干菌体,实验组发出绿色荧光的菌体明显多于对照组,这说明在冷冻干燥过程中实验组细胞膜完整性维持得较好;测定冻干后植物乳杆菌LIP-1上清液中β-半乳糖苷酶的活性,发现实验组上清液中酶活性低于MRS组,表明低质量浓度C18:1ω9c(≤0.2 g/L)能维持细胞膜的完整性,降低β-半乳糖苷酶的泄漏量。结论:培养基中添加低质量浓度C18:1ω9c能促进菌体合成C19cyc11,诱导饱和脂肪酸转化为不饱和脂肪酸,提高菌株对冷冻干燥的抗性。

关键词：油酸植物乳杆菌LIP-1 冷冻干燥冻干存活率细胞膜不饱和脂肪酸环丙烷脂肪酸

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真空冷冻干燥对乳酸菌损伤机制的研究进展

食品科学 2018年第19期39卷 273-279页

作者：李明慧尚一娜霍麒文陈境张晓宁邢叶妮杨姝玉王俊国内蒙古农业大学食品科学与工程学院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呼和浩特010018

通过真空冷冻干燥法制备乳酸菌发酵剂,具有活菌数高、发酵活力强、遗传稳定性好等优点,但也会对菌体造成一定的损伤。本文通过分析冷冻干燥过程中细胞膜通透性、细胞膜流动性、酶及蛋白质类物质以及遗传物质等的变化阐述了真空冷冻干燥... 详细信息

通过真空冷冻干燥法制备乳酸菌发酵剂,具有活菌数高、发酵活力强、遗传稳定性好等优点,但也会对菌体造成一定的损伤。本文通过分析冷冻干燥过程中细胞膜通透性、细胞膜流动性、酶及蛋白质类物质以及遗传物质等的变化阐述了真空冷冻干燥对乳酸菌造成损伤的相关机制。得到结论如下:在冷冻干燥过程中,冰晶的形成以及磷脂分子的相转变会导致膜的通透性增加;细胞膜脂肪酸成分的改变会造成膜流动性的变化;酶活力的降低及相关蛋白的变性会造成菌体的代谢和生长速率受到影响;DNA结合蛋白结构的改变以及碱基对间的氢键断裂导致DNA超螺旋结构的破坏,这些都会导致乳酸菌发酵活力的下降,甚至死亡。

关键词：真空冷冻干燥乳酸菌损伤机制乳酸菌活力

Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度发酵工艺优化

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食品科学 2019年第22期40卷 147-154页

作者：杨瑞冬李伯海王元弛董安利孙浩天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部奶制品加工重点实验室

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合*** IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖8... 详细信息

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合*** IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖80 g/L,大豆蛋白胨23.90 g/L,酵母粉11.90 g/L,柠檬酸1.59 g/L,柠檬酸钠20.06 g/L,MnSO4·5H2O 0.09 g/L,MgSO4·7H2O 0.60 g/L,精氨酸0.50 g/L,吐温-801.00 g/L。采用5 L×3联发酵罐进行小试,确定初始pH值为6.5,37℃恒定pH 5.9培养20 h,发酵初期通入氮气,优化后发酵液活菌数达3.81×10^9 CFU/mL。

关键词：布氏乳杆菌最大比生长速率培养基优化高密度发酵

俄罗斯卡尔梅克共和国传统奶酪中细菌多样性研究

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食品科学技术学报 2018年第2期36卷 27-34页

作者：任敏李晶侯强川孙志宏孙天松刘文俊内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室/农业部奶制品加工重点实验室内蒙古呼和浩特010018

俄罗斯传统奶酪生产历史悠久、工艺独特,其中蕴含着丰富的微生物。本研究采用454焦磷酸测序技术对俄罗斯卡尔梅克共和国的6份传统奶酪进行分析。结果表明,6份样品共鉴定出7个细菌门、50个细菌属。优势菌门为硬壁菌门(Firmicutes)和变形... 详细信息

俄罗斯传统奶酪生产历史悠久、工艺独特,其中蕴含着丰富的微生物。本研究采用454焦磷酸测序技术对俄罗斯卡尔梅克共和国的6份传统奶酪进行分析。结果表明,6份样品共鉴定出7个细菌门、50个细菌属。优势菌门为硬壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),优势菌属以乳球菌属(Lactococcus)和链球菌属(Streptococcus)为主,但R5号样品的优势菌属为柠檬酸杆菌属(Citrobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)。个别样品中检测到了含量较低的有害微生物如漫游球菌属(Vagococcus)和克雷伯氏菌属(Klebsiella)等。通过主坐标分析发现,采自同一地区的R1-R4号样品在菌群结构上较为接近,因此初步判断地理区域因素可能是影响传统奶酪中细菌构成的重要因素。

关键词：传统奶酪 454焦磷酸测序 16S rRNA 群落结构细菌多样性

尿嘧啶对植物乳植杆菌LIP-1冻干存活率的影响及其作用机制

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农业工程学报 2022年第7期38卷 308-316页

作者：马蓉泽王俊国鄂晶晶陈子超张敬雅内蒙古农业大学食品科学与工程学院乳品生物技术与工程教育部重点试验室农业农村部奶制品加工重点试验室呼和浩特010018

为了研究在培养基中添加微量生长因子对菌株冷冻干燥存活率的影响,该研究以植物乳植杆菌LIP-1(Lactiplantibacillus plantarum LIP-1)为研究对象,探究培养基中添加尿嘧啶对菌株冷冻干燥存活率的影响及其作用机制。结果表明与未添加尿嘧... 详细信息

为了研究在培养基中添加微量生长因子对菌株冷冻干燥存活率的影响,该研究以植物乳植杆菌LIP-1(Lactiplantibacillus plantarum LIP-1)为研究对象,探究培养基中添加尿嘧啶对菌株冷冻干燥存活率的影响及其作用机制。结果表明与未添加尿嘧啶的空白对照组相比,在培养基中添加0.05 g/L尿嘧啶能够显著提高植物乳植杆菌LIP-1的活菌数与冻干存活率(P<0.05)。对其作用机制进行探究,发现尿嘧啶的加入能够促使菌株合成更多的尿苷二磷酸(P<0.05),从而使肽聚糖含量显著增加(P<0.05),进而提高细胞壁的稳定性;同时尿嘧啶的加入抑制了乳清酸向尿苷二磷酸的转化,使胞内的乳清酸含量显著升高(P<0.05),菌株利用乳清酸的抗氧化能力减轻了活性氧对细胞膜不饱和脂肪酸的氧化程度,进而减少了细胞膜的损伤程度。结果表明植物乳植杆菌LIP-1通过代谢尿嘧啶减轻了细胞壁与细胞膜受到的冻干损伤,提高了菌株的冻干存活率。研究结果为提高菌株冷冻干燥存活率提供了新的方法和思路。

关键词：菌冷冻干燥植物乳植杆菌LIP-1 尿嘧啶细胞壁细胞膜

添加后生元Probio-Eco对奶粉抗炎特性、免疫和肠道菌群的影响

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中国食品学报 2022年第11期22卷 123-132页

作者：冯翠娇张唯勤彭传涛张和平乳品生物技术与工程教育部重点实验室呼和浩特010018 农业农村部奶制品加工重点实验室呼和浩特010018 内蒙古乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018 青岛农业大学食品科学与工程学院山东青岛266109

目的:选择大鼠炎症性肠病(IBD)模型,探究添加后生元Probio-Eco奶粉的抗炎特性及对免疫和肠道菌群的调节作用。方法:选用7周龄Wistar雄性大鼠,自由饮用添加3%(3 g/100 mL)葡聚糖硫酸钠(DSS)水溶液7 d,诱导IBD模型。实验分为模型组、对照... 详细信息

目的:选择大鼠炎症性肠病(IBD)模型,探究添加后生元Probio-Eco奶粉的抗炎特性及对免疫和肠道菌群的调节作用。方法:选用7周龄Wistar雄性大鼠,自由饮用添加3%(3 g/100 mL)葡聚糖硫酸钠(DSS)水溶液7 d,诱导IBD模型。实验分为模型组、对照奶粉组及后生元奶粉组,分别灌胃等量生理盐水、对照奶粉及后生元奶粉14 d。测定大鼠体重、血清细胞因子水平以及组织病理学变化,收集大鼠粪便,进行非靶向代谢组学及宏基因组学分析。结果:与模型组相比,后生元奶粉干预可显著提高大鼠体重(P<0.01);组织病理学分析显示:模型组肠黏膜上皮细胞损伤严重,组织充血、水肿;两种奶粉干预后均有所改善。同时,相较于对照奶粉,摄入后生元奶粉会使DSS诱导的结肠组织损伤评分及TNF-α和IL-1β水平显著降低(P<0.05)。宏基因组结果显示,摄入后生元奶粉可显著缩小大鼠个体间肠道菌群异质性,同时下调舍氏小螺菌和肠拟杆菌的相对丰度,增加粪便拟杆菌、鼠乳杆菌、狄氏副拟杆菌和阴道乳杆菌的相对丰度。此外,后生元奶粉分别上调和下调粪便代谢物113个和68个,显著富集维生素E合成、胆汁酸合成、丁酸代谢、脂肪酸合成、TCA循环及色氨酸代谢通路。结论:后生元奶粉通过调节大鼠肠道菌群,改变粪便代谢物,从而降低血清促炎细胞因子水平,最终缓解大鼠IBD症状。

关键词：后生元奶粉炎症性肠病肠道菌群抗炎特性

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益生菌Probio-X^(®)对远航海员肠道中乳酸菌菌群的影响

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中国食品学报 2021年第9期21卷 71-78页

作者：吕瑞瑞杨成聪赵飞燕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呼和浩特010018

为探究远洋航行及益生菌Probio-X^(®)的摄入对肠道乳酸菌的影响,本研究招募27名长远航海员,随机分为两组,分别服用复合益生菌制剂(n=11)和安慰剂(n=16),试验周期为30 d。采用乳酸菌特异性引物扩增与PacBio SMRT测序技术相结合的方式,对... 详细信息

为探究远洋航行及益生菌Probio-X^(®)的摄入对肠道乳酸菌的影响,本研究招募27名长远航海员,随机分为两组,分别服用复合益生菌制剂(n=11)和安慰剂(n=16),试验周期为30 d。采用乳酸菌特异性引物扩增与PacBio SMRT测序技术相结合的方式,对长远航海员肠道乳酸菌进行检测。在全部船员肠道中共鉴定到57个属,160个种,主要的优势物种有嗜热链球菌(31.06%)、瘤胃乳杆菌(9.31%)、副血链球菌(6.90%)、唾液链球菌(4.11%)、植物乳杆菌(3.47%)等。在长远航后,益生菌组和安慰剂组海员肠道中乳酸菌特有OTU数量增加,而非度量多维尺度分析(NMDS)结果显示,出海前、后益生菌组和安慰剂组乳酸菌结构并无显著差异,仅在物种水平上部分菌种平均相对含量发生显著变化,如血链球菌和副血链球菌。唾液链球菌和嗜热链球菌是海员出海前肠道中主要的乳酸菌。摄入益生菌后,肠道中链球菌属相对含量较少的部分海员乳酸菌肠型易发生改变,植物乳杆菌和发酵乳杆菌相对含量增加。本研究结果表明,摄入益生菌Probio-X^(®)的长远航海员肠道中副血链球菌和血链球菌显著减少,部分海员的乳酸菌肠型优势物种由链球菌属改变为乳杆菌属,这种改变取决于肠道原始乳酸菌的类别和基础数量。本研究在种水平上分析益生菌Probio-X^(®)对长远航海员肠道乳酸菌多样性的影响,为海员的肠道健康维护提供一个可行的途径。

关键词：长远航益生菌肠道菌群乳酸菌单分子实时测序