乳酸菌胁迫反应的影响因素及其耐热性的研究

论文摘要

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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摘要

Abstract

1 前言

1.1 乳酸菌概述

1.2 乳酸菌的益生作用

1.2.1 调节和稳定肠道微生态平衡

1.2.2 降低胆固醇水平

1.2.3 降血压

1.3 乳酸菌的应激研究

1.3.1 热应激

1.3.2 酸应激

1.3.3 盐应激

1.4 乳酸菌的主要干燥方式研究

1.4.1 干燥原理

1.4.2 干燥方法

1.4.3 提高干燥存活率的策略

1.5 研究意义和主要内容

1.5.1 研究意义

1.5.2 研究内容

2 材料和方法

2.1 材料与仪器

2.1.1 实验菌种

2.1.2 实验仪器

2.1.3 培养基

2.1.4 实验试剂

2.2 实验方法

2.2.1 生长曲线测定

2.2.2 耐热性评价温度的选择

2.2.3 不同生长阶段耐热性测定

2.2.4 酸胁迫,盐胁迫和温度胁迫

2.2.5 细胞悬浮液中的化学物质

2.2.6 细胞悬浮液的菌浓度

2.2.7 培养方式及干燥流程

2.2.8 干燥保护剂的单因素实验

2.2.9 干燥保护剂的正交实验

2.2.10 含水率的测定

2.2.11 菌粉储藏条件及存活率的测定

3 结果与分析

3.1 5种乳酸菌的干燥存活率测定

3.1.1 生长曲线的测定

3.1.2 耐热性评价温度的确定

3.1.3 酸胁迫对耐热性的影响

3.1.4 盐胁迫对耐热性的影响

3.1.5 干燥存活率的测定

3.2 干酪乳杆菌耐热性的影响因素

3.2.1 生长曲线

3.2.2 不同生长阶段耐热性的差异

3.2.3 耐热性评价温度的选择

3.2.4 胁迫强度的选择

3.2.5 酸胁迫,盐胁迫和温度胁迫对耐热性的影响

3.2.6 悬浮液细胞浓度对耐热性的影响

3.2.7 细胞悬浮液中化学物质对耐热性的影响

3.2.8 培养基中的氨基酸对耐热性的影响

3.2.9 连续热胁迫对耐热性的影响

3.2.10 鼓风干燥条件的选择

3.2.11 干燥保护剂单因素筛选

3.2.12 干燥保护剂正交结果与分析

3.2.13 储藏性能比较

4 研究结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 安璟

导师: 梁运祥

关键词: 乳酸菌,干酪乳杆菌,胁迫,耐热性,干燥

来源: 华中农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 华中农业大学

分类号: Q935

DOI: 10.27158/d.cnki.ghznu.2019.000787

总页数: 61

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