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1956年Harman提出了自由基致衰理论,此后的大量研究证明自由基损伤可促使生命系统发生衰退性变化。过量的自由基使构成细胞组织的各种物质,如脂质、蛋白质、脱氧核糖核酸等大分子物质,发生氧化反应,引起变性、交联、断裂等氧化伤害,进而使得细胞结构和功能的破坏,以及机体组织的损伤和器官的病变,从而导致伤害和病变。
乳酸菌是目前发酵食品生产中普遍使用的菌种,乳制品特别是发酵乳制品是人们摄入外源乳酸菌的一条重要渠道。其众多的保健功能,良好的风味和可靠的安全性已经被广大消费者所认可。长期坚持服用益生菌制剂能防治腹泻、便秘,增强人体免疫力,缓解过敏反应,降低血清胆固醇,预防癌症并有抑制肿瘤生长的作用。关于乳酸菌功能性的研究已引起食品科学、预防医学和微生态学等许多学科的广泛重视。本文对乳酸菌清除自由基的能力进行了研究。这对筛选优良的、具有特殊功能和安全的乳酸菌菌株,开发功能性发酵食品、丰富现有发酵食品种类、提高发酵食品的附加值将具有重要意义。
研究表明,乳酸菌的菌体和无细胞提取物对自由基均有一定的清除能力,本试验以对DPPH自由基清除率为标准,筛选出了3株清除自由基能力较强的菌株,并测定了其菌体和其无细胞提取物对超氧阴离子自由基、羟自由基的清除率及其还原能力。综合观察数据,LZS-2的无细胞提取物对DPPH的清除率(46.53%)最高,对羟自由基具有较高的清除率(48.72%),但对超氧阴离子自由基没有清除作用。而FS-3、BCX-9细胞对羟自由基的清除率均高于它们的无细胞提取物,同时也具有较强的清除超氧阴离子的能力。其中,FS-3无细胞提取物对超氧阴离子自由基的清除率最高,三株菌均有一定的还原能力。这可能是由于菌株对不同种自由基的清除机制不同而造成的。LZS-2为实验室保藏的一株德氏保加利亚乳杆菌。采用紫外线诱变、DES诱变及复合诱变的方法选育出了3株对DPPH自由基具有较高清除能力的菌株(UV2-6、UV5-4和D30-UV3-1),突变菌株对DPPH自由基的清除率分别可达到56.43%、55.77%和55.60%,比出发菌株的清除率提高了9%以上。从本试验结果可以看出,紫外线诱变效果优于DES诱变,基本与复合诱变效果相当。并对突变菌株UV2-6的培养条件进行了优化,确定发酵条件为:接种量3%,培养基起始pH 8.0,42℃培养。确定突变菌株UV2-6单因子发酵培养基最适碳源为麦芽糖,最适氮源为酵母膏,并且无机盐和吐温对菌株清除自由基的能力都有影响。结合正交试验得到该菌株最适宜的发酵条件:麦芽糖2%,酵母膏3%,复合无机盐0.1%,吐温80 0.1%,pH8.0,3%接种量,42℃培养。
通过不同的培养方法和处理方式获得无细胞提取物,结果表明,振荡培养的效果优于静止培养,菌株生长达到稳定期后,其无细胞提取物对自由基的清除率随培养时间的变化不大。超声波破碎细胞的效果优于溶菌酶,且与先用溶菌酶处理,再用超声波破碎的结果相近。菌数达到10<8>CFU/mL以上时,才对自由基有明显的清除作用。