乳酸乳球菌乳脂亚种

随着微生态学研究的不断发展，乳酸菌功能的进一步开发，越来越多的实验证明乳酸菌对人体健康有重要的作用，如改善胃、肠道菌群结构、预防肠道疾病、抑制病原菌生长、降低血清中胆固醇含量、提高机体免疫力、治疗脚气病、消除致癌因子、防衰老及延年益寿等。因此，近年来，乳酸菌被广泛应用于发酵乳制品行业。如在改善酸奶的风味方面，可以在发酵过程中增加一些能够改善酸奶风味的有益菌种：如丁二酮乳链球菌、醋化醋杆菌、肠膜明串珠菌及乳酪链球菌等；在提高酸奶的功能性方面，可以添加生物源功能因子———益生菌群，如保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等。但是，如何鉴定乳制品中是否含有加入的这类乳酸菌，以及含有哪一种或几种乳酸菌，一直是人们关注的问题。目前，已有一些关于嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等分选计数的报道，但大多基于它们纯培养的基础上，没有得到充分研究。本文对酸乳中多肽物质进行测定、分析与比较，找出不同的乳酸菌发酵酸奶时产生的活性多肽的特异性，并对6种市售酸乳中所含乳酸菌进行测定。 1 试验材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 供试材料 酸乳：市售，不同厂家的6 种酸乳分别标号为1＃、2＃、3＃、4＃、5＃、6＃，并且均为原味凝固型，生产日期相同的合格产品，均添加有保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。其中只有1＃ 酸奶中添加了1 种新菌种。 1.1.2 主要试剂与药品超低分子量SDS-PAGE电泳Marker，分子量分别为20100、14400、7823、5856 u 和3313 u；多肽标准品；丙稀酰胺(Acr)；甲叉双丙稀酰胺(Bis)；三羟甲基氨基甲烷(Tris)；十二烷基磺酸钠(SDS)；四甲基乙二胺(TEMED)；过硫酸铵(AP)；三羟甲基甘氨酸(Tricine)；甘油；考马斯亮蓝G-250；巯基乙醇；聚乙二醇6000等。 1.1.3 主要仪器与设备TGL-16M 高速台式冷冻离心机，分子量1000 u 透析袋，Hoefer mini VE电泳槽，电泳仪、显微摄影系统，50 μL 微量进样器，PHS-3C 酸度计，超净工作台，电子天平，电热恒温培养箱，显微镜，电热恒温水浴锅，电热鼓风干燥箱等。 1.2 试验方法及参数确定 1.2.1 市售酸乳中多肽物质的提取离心除杂：分别取刚打开包装的新鲜市售酸乳样品各50 mL，然后于8000 r/min、4 ℃条件下冷冻离心20 min，取上清液。透析：取上清液置分子量1000 u 透析袋中，用蒸馏水于4 ℃冰箱中透析48 h，其间每隔4 h 更换1 次透析液。浓缩：用聚乙二醇6000 浓缩至原体积的1/3，即得到待检测多肽样品。 1.2.2 酸乳中多肽物质的检测Tricine -SDS -PAGE 电泳法。适合小肽分析的方法有很多，例如毛细管电泳、高效液相色谱、质谱、离子交换色谱、SDS-PAGE 电泳等。由于SDS-PAGE 电泳法对样品纯度要求不是很高，以及实验室条件等各因素限制， 最终采用适用于小肽分析的SDS -PAGE-Tricine 系统对水溶性多肽进行种类和分子量分析。通过大量试验，最终确定的电泳参数为：上样量为10 μL；凝胶浓度分别为：浓缩胶浓度4%，分离胶浓度15%；电流选择：浓缩胶时18 mA，分离胶时25 mA。 1.2.3 电泳后多肽的染色考马斯亮蓝G－250 染色液。 2 结果讨论 http://www.hopebiol.com/asphtml/admin/kindeditor/attached/image/20150206/20150206163557695769.png图1 是市售酸乳中多肽的电泳图谱，虽然有一点条带畸形和拖尾现象，但仍然可以较为清晰地数出多肽条带数。从电泳图谱中可以看出，这6 种酸乳都含有分子量低于7823 u 的小分子量物质，并且6 种酸奶的活性多肽在保加利亚乳杆菌和嗜热乳链球菌的特征谱带处都有谱带，其中2＃ 还含有分子量在3313~5856 u 之间的4 种肽类，但条带颜色很浅，可知其含量很低，这很可能是因为其添加了不同菌种的缘故。从迁移率上看，虽然6 种产品所含肽类基本相同，但从颜色深浅来定性的分析，其肽类含量还是有差异的。 3 结论酸乳中肽类物质产生的种类和含量与发酵菌种有着直接的关系。同时由于不同厂家生产条件的差异导致含量上的轻微差别，这主要体现在相同迁移率谱带的颜色深浅上。本文对6 种市售酸乳中多肽物质进行测定、分析与比较，结果表明，6 种酸乳的活性多肽在保加利亚乳杆菌和嗜热乳链球菌的特征谱带处都有谱带，即该6 种市售酸乳中均含有保加利亚乳杆菌和嗜热乳链球菌，与其配料中所添加菌种一致。

文/李莎（华测检测） 鲜乳能够由液态转化为凝固态的发酵乳，并产生令人心怡的风味和丝滑的口感，这华丽的转变和其中的奥秘离不开微小的生命——乳酸菌。传统的酸奶就是由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌混合发酵而成的。[b]乳酸菌简介[/b] 乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。除极少数外，绝大部分都是人体内不可缺少的且具有重要生理功能的菌群，广泛存在于人体的肠道中。乳酸菌具有调节肠道微生态、促进营养成分在肠道的消化吸收、降低血清中的胆固醇含量、缓解高血压以及抗肿瘤作用等诸多益生功能，其分泌的物质如细菌素、胞外多糖、胞外糖苷酶等更是对机体健康有益的。 乳酸菌已经在食品发酵、医药、饲料等领域中长期应用。特别是在食品发酵领域，乳酸菌的品质和性能直接决定发酵乳品质的好坏。不同性能的乳酸菌能够产生不同黏度、风味和生理功能的发酵乳。乳酸菌能够利用鲜乳中的蛋白质进行生产繁殖，并产酸、酯、游离脂肪酸、游离氨基酸，当鲜乳的pH降低至酪蛋白的等电点时，酪蛋白变性凝固。乳酸菌分泌出的胞外多糖，还能将乳酸菌细胞和酪蛋白链接在一起形成网络结构，使得发酵乳的凝胶结构更加稳定。 经研究发现，将优良乳酸菌菌株进行组合有利于提升发酵乳的整体性能，将一种保加利亚乳杆菌与两种以上嗜热链球菌进行组合可以使混合乳酸菌同时具备发酵速率快、产品黏度好、特征风味浓郁等优良性能。 目前，主要通过收集天然乳酸菌来获得性能优良的新型乳酸菌。天然乳酸菌经过筛选、培育和研究，确定其种属，以及产酸、产香、益生功能等特性。由于越来越多功能性乳酸菌的发现，酸奶中除了添加嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌外，还会添加一些功能性乳酸菌，增加发酵乳的益生功能，例如降低胆固醇、降血糖、抗菌消炎、提高人体免疫力。一方面，这些功能性乳酸菌能够在生长过程中会分泌出一些胞外多糖、细菌素、胞外糖苷酶等物质。另一方面，嗜热链球菌菌株和保加利亚乳杆菌菌株存在局限性，它们不耐胃酸和胆汁，在经过人体消化道时，这些常规的乳酸菌会失活，而发酵乳中添加的功能性乳酸菌能够在肠道内大量存活，发挥调节肠道菌群平衡，促进人体消化吸收等作用，被人们认为是新一代的益生菌。[b]可用于食品的乳酸菌菌种名单[/b] 2010年卫生部办公厅发布了《可用于食品的菌种名单》（卫办监督发〔2010〕65号），其中包含乳制品中常用的两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、乳双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种（保加利亚乳杆菌）、嗜热链球菌等。该公告还规定，对于新菌种需要按照《新资源食品管理办法》执行。2011年卫生部又发布了《关于批准翅果油等2中新资源食品的公告（2011年 第1号）》，其中将乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种列入《可用于食品的菌种名单》，增加了可用于食品的乳酸菌种类。 此外，这几年我国卫生计生委也陆续发布了一些公告，增加了可用于食品的菌种名单，其中也包含有乳酸菌。[b]乳酸菌与人体的肠道健康[/b] 在人体肠道中，双歧杆菌和乳杆菌在肠道中普遍存在。婴儿时期，母乳喂养的婴儿肠道中双歧杆菌的数量占绝对优势，而人工牛乳喂养的婴儿肠道中最初普遍没有双歧杆菌，或者个别的双歧杆菌数量处于波动之中，而且常定植某些其它厌氧菌如拟杆菌和梭状芽孢打菌等。婴儿停止母乳或人工喂养后，由于食物的摄取，其肠道转变为类似成年人肠道。健康成年人肠道微生物可大致分为三类：第一类乳酸菌，包括双歧奸菌、乳杆菌和链球菌等，与宿主共生；第二类腐败菌，如拟杆菌、梭菌、消化球菌、大肠杆菌和葡萄球菌等；第三类包括真细菌、瘤胃球菌和巨型球菌等。该时期，双歧杆菌和乳杆菌数量较儿童期显著减少，有害菌滋生。老年人肠道中双歧杆菌和乳杆菌数量减少，拟杆菌、梭菌、肠杆菌和链球菌数量显著增加。 乳酸菌与人体的健康息息相关，特别是人体的胃肠道，其中最主要的两种乳酸菌是双歧杆菌和乳杆菌。双歧杆菌参与宿主的消化代谢、免疫及抗感染过程，它能通过细胞上的磷酸与肠黏膜上皮细胞特异性结合构成生物学屏障，也可产生具有分解肠黏膜上皮细胞内复杂多糖的细胞外糖苷酶，刺激肠道产生免疫抗体和病毒抗体，降低肠道pH及氧化还原电位，从而拮抗肠道需氧菌和条件致病菌的入侵，维持肠道微生态平衡。对于某些腐败菌和低温细菌，双歧杆菌通过产生有机酸对其产生抑制作用从而起到抗菌作用；由于机体吞唾细胞的吞噬活性可以在双歧杆菌的存在下激活，从而提高了机体的抗感染能力及免疫功能；双歧杆菌可以降低机体胆固醇水平，因其在发酵过程中产生一种影响胆固醇合成的物质；双歧杆菌还可以调节肠道正常细菌菌群平衡，起到防止便秘的作用；双歧杆菌的代谢活动还可以明显增加血液中超氧化物歧化酶的含量，从而起到抗衰老的作用。 乳杆菌对人体健康同样十分重要。由于其发酵碳水化合物的终产物是乳酸，可以帮助机体消化吸收；乳杆菌可以通过酸化肠内环境来阻止某些有害菌与肠上皮细胞的黏附，从而阻碍有害菌在肠道内的定植，进而优化胃肠功能，减少了疾病的发生率；乳杆菌还可以刺激免疫球蛋白的产生，从而增强机体的免疫力。 乳酸菌无处不在，与人类和动物的健康息息相关。随着人们对乳酸菌进一步深入地研究，相信越来越多的新型乳酸菌和其益生功能及机理会被人类发现，并造福于人类。

1 目的要求（1）初步掌握乳酸菌活力测定的一般方法。（2）了解乳酸菌在乳发酵过程中所起的作用。2 基本原理乳酸菌的细胞形态为杆状或球状，一般没有运动性，革兰氏染色阳性，微需氧、厌氧或兼性厌氧，具有独特的营养需求和代谢方式，都能发酵糖类产酸，一般在固体培养基上与氧接触也能生长。酸乳风味的形成与乳酸菌发酵过程代谢的多种物质有关，而这些物质的产生与发酵速度等活力指标有密切关系。乳酸菌的活力可由多种参数确定，如细胞生长情况，细胞干重和光密度（OD值）等。由于乳液不透明，不能直接测OD值，可用NaOH和EDTA处理使其澄清后再测。较简便的活力测定包括凝乳时间，产酸和活菌数量等指标的检测。3 实验材料3．1样品 市售酸奶或乳酸菌饮料。3．2 培养基 MRS固体和液体培养基，复原脱脂乳培养基。3．3 实验用仪器设备 超净工作、恒温培养箱、鼓风干燥箱、高压蒸汽灭菌锅、冰箱、油镜显微镜、碱式滴定仪、天平、培养皿、移液管、试管、烧杯、量筒、温度计、酒精灯、接种针、载玻片等。4 实验方法与步骤4．1 菌种的分离（1）编号 取五支无菌水试管，分别用记号笔标明10-1、10-2～10-5。（2）稀释 将酸奶样品搅拌均匀，用无菌移液管吸取样品25mL，移入含有225mL无菌水的三角瓶中，在漩涡混合器上充分振摇，使样品分散均匀，获得10-1的样品稀释液，然后根据对样品含菌量的估计，将样品稀释至适当稀释度。（3）倒平板 选用2～3个适宜浓度的稀释液，分别吸取1mL注入平皿内，然后倒入事先溶化并冷却至45℃左右的MRS固体培养基，迅速转动平皿使之混合均匀，待冷却凝固后倒置，于40℃培养48h。（4）分离 无菌操作，从培养好的固体平皿中分别挑取5个单菌落接种于液体MRS培养基中，置40℃培养箱中培养。（5）镜检 通过镜检，确定所分离的乳酸菌是乳杆菌还是链球菌。保加利亚乳杆菌呈杆状，单杆、双杆或长丝状；嗜热链球菌呈球状，成对、短链或长链状。4．2 接种按1%的接种量，将MRS液体培养物接种于已灭菌的复原脱脂乳中，另分别接种具有较高活力的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为对照。培养温度为保加利亚乳杆菌40℃， 嗜热链球菌45℃。4．3 观察与测定（1）观察： 观察并记录各试管的凝乳时间。（2）酸度测定：用NaOH滴定法，测定发酵乳液的滴定酸度。（3）计数：采用倾注平板法，测定活菌数量。