胶冻样芽胞杆菌

本期为您推荐广西大学刘小玲教授研究团队发表在《食品工业科技》上的一篇文章：高产抗菌脂肽 Fengycin 芽孢杆菌的诱变育种和发酵条件优化。该研究以枯草芽孢杆菌 YA-215 为出发菌，通过复合诱变（紫外诱变、ARTP-LiCl 诱变）育种来获取高产 Fengycin 突变体，并优化发酵工艺，突变株暹罗芽孢杆菌 UA-397 的 Fengycin 产量为 517.09 mg/L[1]。文章摘要内容如下： Fengycin 是一种由芽孢杆菌产生的环状脂肽分子，同时具有亲水性和亲脂性，这也导致其具有出色的生物表面活性剂活性和多种生物活性，亦具有抗菌范围广、安全降解性高和溶血性低等特点，在食品、医药和生物防治等方面拥有广阔的应用前景。Fengycin 的低产量和昂贵的生产成本，是其进一步商业化和产业化的瓶颈。紫外诱变、常压室温等离子体（ARTP）诱变、化学诱变是用于提高微生物脂肽类次级代谢产物产量简单且经济有效的方法。 为了提高 Fengycin 产量，以枯草芽孢杆菌 YA-215 为出发菌，通过复合诱变（紫外诱变、ARTP-LiCl 诱变）育种来获取高产 Fengycin 突变体。通过单因素实验和响应面试验等确定最佳发酵工艺优化。结果表明：复合诱变选育获得一株高产 Fengycin 突变株 UA397，全基因组测序结合 16 S 进化样本分析显示为暹罗芽孢杆菌。其最佳发酵工艺条件为：蔗糖25 g/L、蛋白胨 30 g/L、发酵温度 37.7 ℃、发酵时间 37.8 h、接种量 5.01%。在此发酵条件下，暹罗芽孢杆菌 UA-397 的 Fengycin 产量为 517.09 mg/L，是野生型在未进行发酵条件优化时 Fengycin 产量 113.02 mg/L 的 4.575 倍。研究结果为抗菌脂肽 Fengycin 应用于食品、医药和生物防治等领域奠定了产量基础。文章精彩内容如下：[1]陈尚里,于福田,沈圆圆等.高产抗菌脂肽Fengycin芽孢杆菌的诱变育种和发酵条件优化[J/OL].食品工业科技:1-16[2023-06-21].

喷雾干燥技术微囊化鼠李糖乳杆菌ATCC 7469益生菌是一种活的微生物，当摄入足够的量时会对健康有益，只有在生存能力（107-1010 CUF m/L）得到保护的情况下才能发挥其作用。益生菌通常是乳杆菌和双岐杆菌，它们常与胃肠道有关；它们通常以冻干培养物的形式供应，或者被雾化并直接添加到食物中。益生菌功能食品在市场上需求量很大，酸奶和发酵乳制品通常被用作这类生物活性微生物的载体；然而，人们对在其他类型的非乳制品基质中掺入益生菌菌株越来越感兴趣，尤其是对于患有乳糖不耐受症、对酪蛋白过敏或与乳制品有关的其它问题的消费者。一些研究报告了微胶囊益生菌的应用。例如，将益生菌菌株掺入奶酪、巧克力涂层和巧克力中，以及掺入果汁、蛋黄酱、黄油、肉类和烘焙产品等非乳制品中。益生菌菌株对胃肠道健康很重要，因为它们可以预防肠道炎症，为上皮细胞提供保护，并调节抗体。它们可以产生细胞因子或趋化因子，改善乳糖不耐受，增加对结直肠癌的保护，抑制幽门螺杆菌活性，并用于治疗食物过敏和预防急性腹泻。然而，这些微生物有不幸的缺陷，特别是在菌株存活方面。喷雾干燥是微胶囊化最广泛使用的方法之一，因为其成本低，在最佳干燥条件下具有高存活率，并且在配方中加入了保护剂。近年来，乳清蛋白作为益生菌保护剂的使用获得了越来越多的兴趣，因为这些蛋白是提高益生菌活性的天然载体，并且由于结构和理化特征，可以作为胃肠道中的递送系统。蛋白质可以在干燥过程中增加益生菌的存活率，因为它们能够形成降低热应力的保护膜。糖的添加也会影响干燥的益生菌制剂的存活。研究人员肯定了糖（如肌醇、山梨醇、果糖、乳糖、葡萄糖和海藻糖）对脱水细菌细胞的保护作用。研究发现，海藻糖等糖是一种能够通过氢键与蛋白质分子相互作用的二糖；它可以在脱水和再水化过程中替代蛋白质周围的水分子，形成一种玻璃状基质，稳定生物大分子。科学家研究了使用奶酪乳清与淀粉、阿拉伯胶、麦芽糖糊精和乳清蛋白浓缩物联合干燥鼠李糖乳杆菌 64 的载体剂选择。另一方面，干燥温度是影响存活率的因素。例如，喷雾干燥的植物乳杆菌 WCFS1 再低干燥温度下表现出较高的存活率。在此背景下，本研究以 WPC、麦芽糊精和海藻糖为原料，采用喷雾干燥的方法对鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 进行微囊化，并评估微囊化对细胞活力和干粉性能的影响。以喷雾干燥条件（包括进口温度、空气流量和进料泵）为自变量，益生菌存活率、水分含量、水分活性和有效产量为因变量。采用响应面法对喷雾干燥包裹的鼠李糖乳杆菌的存活率进行了优化，并对粉末的稳定性进行了评估。1样品制备按最佳稳定性配方乳清浓缩蛋白：麦芽糊精：海藻糖（75：10：15）的比例采用超滤的方法制备乳制品悬浮液。将冻干的鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮于 2ml 培养基中，在 MRS 肉汤（蛋白胨：10.0g，牛肉浸粉：10.0g，酵母浸粉：5.0g，葡萄糖：20.0g，吐温80：1.0g，磷酸氢二钾：2.0g，醋酸钠：5.0g，柠檬酸铵：2.0g，硫酸镁：0.1g，硫酸锰：0.05g，pH6.2±0.2，25℃）中重新激活制备细菌悬浮液。2实验过程在磁力搅拌下将鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮液添加到每个乳悬浮液中，在微囊化过程期间使所述分散液保持在恒定的搅拌状态。喷雾干燥仪选用瑞士步琦 B-290，通过改变进口温度（120℃-180℃）、干燥空气流量（70%-90%，即：28-35m3/h）和进料量（10%-55%，即 3-17mL/min）来进行工艺摸索。▲S-300工艺探索采用响应面法和二次复合中心设计对益生菌微囊化进行了优化，其自变量有进口温度、空气流速和进料流量。在最优理论条件下进行了三次实验验证。图1 考察了菌株存活率的响应面变化。由图可知存活率与出口温度呈反比，低温时存活率在 69%、高温时存活率在 23%。其他科学家在使用含益生元的脱脂乳制备鼠李糖乳杆菌 GG（ATCC 53，103），70℃ 时的存活率为 76%。也跟我们的研究结果相吻合。图2 考察了水分含量的响应面变化。从图可得到进口温度与水分含量之间呈反比关系，当进口温度与进料量较高时，粉末的水分含量较低，结合存活率考虑，水分含量在 3.0%-5.8% 之间，与其他报道的数值相接近。图3 考察了水活度的响应面变化。在较高的进口温度下，进料量和气体流量得到了较低的水活度值，因素与结果之间呈反比关系。其他使用麦芽糊精、乳清蛋白浓缩物和葡萄糖的相关研究中，水活度的值与本研究中活性最高的粉末报告结果一致。3实验结果确定益生菌的包封中壁材的最佳比例对于提高微生物对抗整个胃肠道条件的稳定性很重要。在干燥过程中指定最佳条件以最大限度地提高作为壁材的蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物的保护能力并因此提高鼠李糖的存活值也是重要的。因此，使用响应面方法确定干燥过程的最佳条件。表2显示了鼠李糖乳杆菌微囊化的最佳操作参数，结果表明，理论模型可以很好地近似实验值（差异＜10%）。得到的最佳喷雾干燥条件是进口温度、空气流量和进料泵流量分别为169℃、33m3/h和16ml/min，存活率为70%，吸气率为84%，出口温度为52℃，总体满意度为0.96。物理性质评价如图4所示，得到的粉末水活性动力学显示了较高的吸水能力，这可能是海藻糖作为低分子量碳水化合物，表现出的分子运动和扩散效应，与用于包封基质的典型吸水行为一致。吸湿性随着储存时间的延长有增加的趋势，直到达到某种程度的平衡。因此加入了 WPC 来降低吸湿性，因为它的表面活性和形成具有较高 Tg 膜的能力。粒径和形态结果如图5显示。（a）在最佳工艺参数上制备的粉体，其微胶囊紧凑，类球形形状，具有不同的大小和不规则的表面与压痕，外表面显示无裂缝或破坏的墙壁，这是确保更高的保护和更低的气体渗透性的基础。4结论结果表明，蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物是包裹鼠李糖乳杆菌的良好壁材，在干燥过程中表现出重要的热保护作用，并提高了其存活率；通过响应面方法优化的喷雾干燥工艺条件生产的微胶囊具有可接受的理化性质——水分、水活性、吸湿性和粒径等，为益生菌的微囊化提供了思路。5文献来源Microencapsulation of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 by spray drying using maltodextrin, whey protein concentrate and trehalose.

2023年3月17日经国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）批准发布GB/T 5750-2023《生活饮用水标准检验方法》系列标准，代替实施16年之久的GB/T 5750-2006 《生活饮用水标准检验方法》。新标准将于2023年10月1日起正式实施。 GB/T 5750-2023标准历时5年，经过了3轮意见征求，有280+单位参与研制与验证，有超过500名行业专家参与的GB/T 5750修订工作，最终大功告成。本次修订微生物指标主要内容：新增肠球菌和产气荚膜梭状芽孢杆菌两个检测指标、3种检测方法和增加菌落总数酶底物法新方法。其中产气荚膜梭状芽孢杆菌是新增检测指标，有些老师不清楚检测过程中需要用到哪些设备，我们根据标准的要求做个简单介绍。根据标准要求我们需要准备以下仪器和耗材：1. 电子天平：实验室常用仪器2. pH计或精密pH试纸：实验室常用仪器或耗材3. 恒温培养箱：实验室常用仪器4. 冰箱：实验室常用仪器5. 恒温水浴箱：实验室常用仪器6. 显微镜：实验室常用仪器7. 无菌吸管：实验室常用耗材或仪器8. 无菌试管：实验室常用耗材9. 无菌平皿：实验室常用耗材10. 厌氧培养装置：华端生物HD-AN系列智能厌氧微需氧培养系统11. 过滤设备：华端生物HD-F系列水中微生物膜过滤装置12. 滤膜:实验室常用耗材13. 无齿镊子：实验室常用耗材其他会用到的设备：HD-C系列菌落计数仪、HD-DT系列自动样品稀释仪、HD-GM系列全自动革兰氏染色仪、HD-S系列自动培养基分装仪、HD-MA系列自动微生物生化鉴定系统产气荚膜梭状芽孢杆菌检测流程图一、 样品1. 污染较轻的水样，可直接取100 ml水样进行检验。2. 污染严重的水样，可使用0.1%缓冲蛋白胨水将水样按10倍系列稀释，取100ml进行检验。使用华端生物HD-DT系列自动样品稀释仪：自动称重，自动按比例稀释。二、 过滤水样先用无菌镊子夹取无菌滤膜边缘部分，将滤膜正面朝上贴放在已灭菌的滤床上，固定好滤器，将100 ml水样注入滤器中，打开滤器阀门，在-5.07X104Pa(-0.5 个大气压)下抽滤。每次试验均需要用100 mL0.1%缓冲蛋白胨水讲行空白对照。使用华端生物HD-F系列水中微生物膜过滤装置：配备直排泵，无需废液瓶，直排废液；火焰灭菌支架和滤杯，提高实验效率。三、 厌氧培养过滤完水样后，关上滤器阀门，取下滤器，用无菌镊子夹取滤膜边缘部分，移滤膜倒置在SPS琼脂培养基上，滤膜截留细菌面与培养基完全贴紧，避免气泡产生，然后将平皿倒置于厌氧培养装置内，于36℃±1℃厌氧培养18 h~24 h，计数黑色菌落数。使用华端生物HD-AN系列智能厌氧微需氧培养系统：使用灵活、成本低，培养效果有保障，操作简单、智能。四、菌落计数对滤膜上证实为产气荚膜梭状芽孢杆菌的菌落进行计数使用华端生物HD-C系列菌落计数仪：手动菌落计数器辅助计数，操作方便；全自动菌落计数仪：软件自动计数，计数快捷、准确。五、 细菌鉴定用上述培养液涂片，革兰氏染色、镜检。产气荚膜梭状芽孢杆菌为革兰阳性粗大杆菌，其耐热菌株可能形成卵形芽抱,位于菌体中央或近端，其宽度一般不超过菌体宽度。使用华端生物HD-GM系列全自动革兰氏染色仪：自动化的染色仪使革兰氏染色实验自动化、标准化，批量大时可节约大量时间。使用华端生物HD-MA系列自动微生物生化鉴定系统：标准化的试剂操作，仪器自动判读结果，避免人工判读偏差。六、其他仪器使用华端生物HD-S系列自动培养基分装仪：自动分装培养基或者其他微生物试剂，方便、快速。使用华端生物HD-M系列微生物质谱快速鉴定仪：相比传统鉴定方式更快出结果、准确性更高、操作更简单、检测范围更广。杭州华端生物科技有限公司创始团队十多年来一直专注于为用户提供有竞争力的食品、药品、医疗及科研微生物实验室的整体解决方案与服务。2021年我们开始运营品牌“华端生物”，品牌寓意中华之端，华端人不断创新研发，提升产品竞争力，打造新国货。在企业发展过程中，我们始终秉持这一理念，不断引进、培养高科技人才，加大研发力度，并通过对产品持续创新、服务坚持初衷和团队共同成长的持续投入，不断推出符合市场需求的解决方案和服务。我们坚信，“更好的产品、更好的服务和更好的团队”是我们能够赢得客户青睐的核心竞争力，我们会始终不忘初心、砥砺前行，实现“与客户共同保障食品安全、药品安全和公共卫生安全”的社会使命。以史为鉴、开创未来。杭州华端生物科技有限公司诚挚期待与广大用户深入交流，与想要加入团队共同奋斗的同仁，携手前行，共创美好未来。核心价值观：拼搏、专注，突破、创新！企业愿景：提升国产微生物检测设备的竞争力！公司使命：为食品、药品和公共卫生安全提供保障。