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培养温度对长双歧杆菌婴儿亚种B8762分裂周期的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：杨展姚国强刘凯龙张晓源裴启林李民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乳品生物技术与工程重点实验室

双歧杆菌在增殖培养中存在营养充足但增殖受限的情况，因此探究其增殖过程中的分裂周期至关重要。该研究选择长双歧杆菌婴儿亚种B8762为研究对象，采用荧光探针对菌体细胞进行标记，并通过流式细胞术对该菌株在不同温度下的分裂进程及... 详细信息

双歧杆菌在增殖培养中存在营养充足但增殖受限的情况，因此探究其增殖过程中的分裂周期至关重要。该研究选择长双歧杆菌婴儿亚种B8762为研究对象，采用荧光探针对菌体细胞进行标记，并通过流式细胞术对该菌株在不同温度下的分裂进程及膜结构完整性进行了研究。结果表明，在10 μmol/L 荧光染料标记下，菌株表现出良好的生长状况，满足分裂过程的指标测定。此外，在不同培养条件下，各世代细胞群体的分布存在差异，表明菌体分裂过程持续进行，且各世代菌体分裂不同步，高温下“6”世代的群体数量相较于37 ℃上涨了142.31%。菌株的生理状态受到培养温度的影响较大，高温下膜结构完整性损失比例增大了 168.82%。该研究揭示了双歧杆菌增殖分裂过程中的荧光信号变化及菌体细胞活性的差异，为高活性乳酸菌的工业化生产提供了理论指导。

关键词：长双歧杆菌婴儿亚种荧光示踪分裂周期膜完整性菌体形态

副干酪乳酪杆菌PC-01不同表型菌落的基因组分析

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中国食品学报 2024年第3期24卷 221-230页

作者：张静雯田桂铭孙志宏于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:探究副干酪乳酪杆菌PC-01经高密度发酵后,不同表型菌落的基因组差异。方法:采用第2代测序技术,对高密度发酵的10株具有不同表型特征的副干酪乳酪杆菌PC-01分离株进行全基因组测序,通过比较基因组学方法揭示这10株分离株之间的差异... 详细信息

目的:探究副干酪乳酪杆菌PC-01经高密度发酵后,不同表型菌落的基因组差异。方法:采用第2代测序技术,对高密度发酵的10株具有不同表型特征的副干酪乳酪杆菌PC-01分离株进行全基因组测序,通过比较基因组学方法揭示这10株分离株之间的差异。结果:10株副干酪乳酪杆菌PC-01分离株的基因组大小为2.69~2.83 Mb,GC含量为46.50%~46.64%,CDs数目为2793~3406个,不同菌落的基因组大小、GC含量存在较小差异。功能注释结果显示不同菌株编码碳水化合物、蛋白质代谢以及参与氨基酸及其衍生物合成和降解的基因数量及种类均存在差异。基于核心基因构建系统发育树,发现具有相似菌落形态的菌株在同一分支。单核苷酸多态性(SNPs)结果表明:每两个相同菌落形态的不同分离株存在相同的突变位点,这也进一步证实菌落形态与基因型相关联。分析发现10株分离株中均存在糖基转移酶(eps J、pbp F、pon A等)及ABC蛋白家族(yhe S、bce B、bce A、pcr A和uvr A等)相关基因发生非同义突变,使菌株在高密度发酵过程中,能更好地适应环境而存活下来。菌落PC-01-3和PC-01-4与其它菌落形态具有明显差异,lta S基因发生非同义突变。脂磷壁酸合酶(Lta S)的缺乏会导致细菌表现出细胞分裂受损和生长缺陷,这可能是导致菌落形态差异的主要原因。结论:从全基因组水平完成了副干酪乳酪杆菌PC-01的10个分离株的比较分析,解析了同一菌株高密度发酵后不同表型菌落之间的差异,为副干酪乳酪杆菌PC-01的后续研究提供数据支持。

关键词：副干酪乳酪杆菌PC-01 菌落表型比较基因组学分析

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

益生菌基因组学在乳酸菌筛选和功能评价中的应用

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中国食品学报 2024年第1期24卷 1-11页

作者：刘文俊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

乳杆菌和双歧杆菌是益生菌筛选的主要微生物类群,在促进人类、动物甚至植物健康方面都有重要的应用价值,被广泛应用于多种功能性食品、动物饲料和微生物菌肥。然而,这些细菌对宿主健康产生积极影响的分子机制还远未完全了解。另外,传统... 详细信息

乳杆菌和双歧杆菌是益生菌筛选的主要微生物类群,在促进人类、动物甚至植物健康方面都有重要的应用价值,被广泛应用于多种功能性食品、动物饲料和微生物菌肥。然而,这些细菌对宿主健康产生积极影响的分子机制还远未完全了解。另外,传统的益生菌筛选技术主要依靠表型和生理生化特性的测定以及随机对照试验,这些方法不仅耗时、费力,而且数据难以重复。不同研究小组之间数据难以共享,不能实现菌株有益特性的均一性和标准化验证,严重制约了益生菌科学研究的发展和菌株的产业化开发利用。基于新的测序技术和强大的计算机分析方法,被称为益生菌基因组学新学科的出现,允许研究者在短时间内通过筛选大量的生物学和基因组数据,显著提高益生菌筛选的效率和准确性。本文综述了通过基因组数据的分析,帮助人们高效、快速地确定益生菌,开辟益生菌新功能的评价途径。总结益生菌基因组学在阐明益生特性功效评价的分子基础等方面的最新研究成果,以期为扩展研究人员对这些有益微生物生物学的认知,揭示益生菌促进健康特性的分子机制提供新视角。

关键词：益生菌基因组学乳酸菌功能筛选人工智能

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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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

基于非靶向代谢组学揭示灭活处理对植物乳植杆菌代谢物的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：焦杨波郑帅莉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

随着对益生菌的深入研究，研究人员发现某些灭活菌体及其代谢产物也展现出一定的应用潜力。该研究以植物乳植杆菌为研究对象，采用超高效液相色谱高分辨质谱（ultra high performance liquid chromatography orbitrap exploris mass spe... 详细信息

随着对益生菌的深入研究，研究人员发现某些灭活菌体及其代谢产物也展现出一定的应用潜力。该研究以植物乳植杆菌为研究对象，采用超高效液相色谱高分辨质谱（ultra high performance liquid chromatography orbitrap exploris mass spectrometry，UHPLC-OE-MS）非靶向代谢组学技术并结合正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）多元统计分析方法，探究灭活处理和未灭活处理植物乳植杆菌代谢物质的差异。结果表明，植物乳植杆菌灭活后共发现了24个潜在的差异代谢物（VIP>1， P生物质对于促进宿主健康、提高动物的生产性能、临床医疗领域的应用具有重要前景。该研究从代谢组学角度初步揭示了灭活前、后植物乳植杆菌代谢产物的差异性，为后续植物乳植杆菌的应用提供理论依据。

关键词：植物乳植杆菌代谢组学灭活处理差异代谢产物离心上清液

棉秸秆在反刍动物生产中饲料化应用的研究进展

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动物营养学报 2024年第5期36卷 2761-2772页

作者：米日扎提·艾热提张俊瑜新疆畜牧科学院饲料研究所乌鲁木齐830000 新疆饲料生物技术重点实验室乌鲁木齐830000

随着我国畜牧业的发展,粗饲料供给不足已经成为影响牛羊产业发展的重要因素之一。作为农业副产物之一的秸秆资源,棉秸秆营养物质种类较为丰富,其中一部分营养物质可以被牛羊吸收利用,将棉秸秆资源进行饲料化利用对缓解棉花主产区反刍动... 详细信息

随着我国畜牧业的发展,粗饲料供给不足已经成为影响牛羊产业发展的重要因素之一。作为农业副产物之一的秸秆资源,棉秸秆营养物质种类较为丰富,其中一部分营养物质可以被牛羊吸收利用,将棉秸秆资源进行饲料化利用对缓解棉花主产区反刍动物饲草不足的问题具有重要的现实意义。我国棉秸秆资源较为丰富,但由于其质地坚硬、适口性差、难以加工处理等原因,生产中的饲料化利用长期以放牧利用为主,实际利用率较低。随着现代畜牧业的快速发展和饲草加工与利用技术的不断进步,多元化预处理技术的应用改善了棉秸秆的饲料品质,饲料利用效率大幅提升,有效促进了棉秸秆饲料化利用进程。本文总结了棉秸秆中营养物质含量及饲料特性,并对棉秸秆的饲料安全性、加工处理方式及其在反刍动物生产中的应用等方面进行了综述,以期为棉秸秆在反刍动物饲粮中的科学应用提供参考。

关键词：棉秸秆反刍动物营养物质游离棉酚

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蔗糖对植物分枝调控的研究进展

农业生物技术学报 2024年第2期32卷 458-470页

作者：周慧文罗含敏熊发前高轶静刘菁阳太亿闫海锋丘立杭广西农业科学院甘蔗研究所/农业部甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室

植物的分枝特性是重要的农艺性状，可影响植物的产量和价值。植物的分枝特性受多种因素共同影响，蔗糖是最近受关注最多的影响植物分枝特性的研究热点。蔗糖不仅可以作为碳源为植株的分枝生长提供能量，还是植物生长发育的重要信号分子... 详细信息

植物的分枝特性是重要的农艺性状，可影响植物的产量和价值。植物的分枝特性受多种因素共同影响，蔗糖是最近受关注最多的影响植物分枝特性的研究热点。蔗糖不仅可以作为碳源为植株的分枝生长提供能量，还是植物生长发育的重要信号分子。本综述归纳了蔗糖促进分枝的主要信号途径，其中，独脚金内酯、生长素和细胞分裂素是蔗糖促进分枝过程中最为重要的3类激素，TB1(teosinte branched 1)、BRC1(branched 1)等转录因子也发挥着重要作用。本文可为植物分枝理论和构建植物合理群体提供参考。

关键词：植物分枝蔗糖生长素细胞分裂素独脚金内酯