乳酸菌胁迫反应的影响因素及其耐热性的研究

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乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)在平衡和改善肠道微生态环境,提高宿主免疫力,减轻炎症反应等方面功能显著,现已广泛应用于食品、药品等行业。由于乳酸菌不耐干燥和贮藏,生产成本高,保藏周期短,应用效果和应用面因此受到较大限制。本文选择一株具有良好益生作用的干酪乳杆菌(Lactobacillus casei),分别进行酸胁迫,热胁迫,和盐胁迫,并研究了其应激反应的影响因素,发现通过组合胁迫,能显著提高其耐热性能。主要结果如下:1)给予酸胁迫,盐胁迫,热胁迫,都能一定程度上提高干酪乳杆菌的耐热性。pH 4环境胁迫处理30 min耐热性提高3.46倍;4%NaCl胁迫处理30 min,耐热性提高4.15倍;50℃下水浴热处理3 h,耐热性提高2.01倍。4%NaCl胁迫30 min后50℃水浴热处理,耐热性可提高21倍左右。2)微生物的细胞浓度影响其耐热性。对培养至稳定期中期的干酪乳杆菌,进行胁迫处理,浓度为2×1010CFU/ml比109CFU/ml,耐热性提高了近7倍。3)菌悬液中化学物质成分和含量影响耐热性。当菌悬液组成如下:葡萄糖20 g/L;蛋白胨10 g/L,牛肉粉8 g/L;吐温-80 1.0 g/L;七水合硫酸镁0.2 g/L;柠檬酸铵2.0 g/L,调节pH为7.0,与生理盐水相比,经过胁迫处理,耐热性提高126倍。PH4)培养过程中添加一定种类的氨基酸,能够增加乳酸菌的耐热性。在MRS液体培养基中分别添加50 mM的天冬氨酸、色氨酸、谷氨酸、半胱氨酸和组氨酸时,耐热性分别可提高27倍、26倍、27倍、20倍、13倍。5)连续热胁迫能够显著提高其耐热性。将活化后的菌液以2%(vol/vol)的接种量接种至新鲜MRS培养基中,置于43℃恒温培养箱中培养至稳定期,再次以2%接种量接种至新鲜MRS培养基中,如此重复操作,连续传代60 d,与原始菌相比,耐热性提高了94倍。6)选择稳定期前期的干酪乳杆菌并进行组合胁迫处理,采用上述的悬浮液配方,调节菌浓度至2×1010CFU/mL,添加本文所筛选的出干燥保护剂,经低温鼓风干燥后,存活率为42%,4℃下保藏60 d后存活率可维持在75%左右。未经胁迫处理且没有添加干燥保护剂的乳酸菌菌粉,干燥存活率仅为7%,在4℃下保藏60 d后存活率为40%。两者总的存活率相差近10倍。
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