基因工程改良乳酸菌发酵剂品质的研究进展

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应用基因工程改良L-乳酸菌株

应用基因工程改良L-乳酸菌株
维普资讯
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食 研 与开 品 究 发
பைடு நூலகம்
应用基因工程改良 L 一乳酸菌株
王鹏 。 李洪燕
( 辽宁师范大学生命科学学院 , 大连 162 ) 辽宁 109
摘 要: 以大肠杆 菌 、 酵母茼 、 乳酸细 茵和 米根 霉等具有代表 性 的乳酸发 酵茼种 为例 , 介绍 了基 因工程 方法在提 高
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19 , 7 6 :4 0 1 0 . 9 9 7 ( )19 — 5 1
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作者简介 : (99 ) 汉 ) 王鹏 17一, 男( 。 硕士研究生 , 究方向 : 生物菌种改 良及发 酵工程。 研 微
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乳酸菌代谢工程的研究与应用

乳酸菌代谢工程的研究与应用
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1 8 , 3 1 5 9 8 2 4: -1 .
[ 邹思湘 , 9 ] 陆天水 , 韩正康. 内乳过氧化物酶系统( P ) 外 牛奶 L S 的体 活化及其抗菌作用f . J南京农业大学学报 ,9 9 1 ( )8~ 0 J 18 ,22 :6 9 .
A rv w i g e ntes a g s rsl , oc s n, r p c f ee cm d n , hc os t o u i i no t t i ,eut cn l i s po et o gn t o i g w i cnis f or ee s v h re e s uo s s i  ̄i h s f
的产量 。 1 代谢工程
0 w hn日 u ead等认为一 些乳酸菌能产生特殊代谢产物对人
体有益 。 另外 , 乳酸乳 球菌( at ocsat ) L c ccu ci 等一些乳 o l s 酸菌已发展成 为一种 食品级的生 物反应器 ,用来 生产 水解酶 、 蛋白质或肽 以及治疗 用蛋 白质 , 其中乳链 菌肽
乳酸菌在发酵过程中能快速形成乳酸 , 、 乙醛 乙醇和 联乙醯等代谢物 ,以影响产品的风味 、质地和营养等口 1 。
但这种 固有 的代谢 网络相对实际应用而言其遗传特 l 生
并 非最佳, 以有必要对 细胞 的代谢途 径进行有 目的 所 的改造 ,以提高有益代谢产物在这些食 品级益生菌 中
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基因工程技术在微生物发酵生产中的应用

基因工程技术在微生物发酵生产中的应用

基因工程技术在微生物发酵生产中的应用随着生物技术的发展,基因工程技术成为了微生物发酵生产的重要手段。

利用基因工程技术可直接改变微生物的基因组,调控代谢途径,提高产物合成效率,改善发酵过程。

本文将探讨基因工程技术在微生物发酵生产中的应用现状。

1. 基因工程技术在微生物发酵生产中的应用简介微生物发酵生产技术是利用微生物代谢合成产物的过程。

在微生物发酵生产过程中,微生物代谢途径的调控及代谢产物的转化是关键。

基因工程技术在此领域的应用主要包括以下几个方面:(1)构建高效表达系统。

表达系统包括转录及翻译过程,构建高效表达系统是增强产物合成的重要手段。

常见的高效表达系统包括菌体内和菌体外表达系统。

(2)扩大代谢通路和合成代谢产物。

发酵生产产物的制备需要扩大代谢通路和增加原料供应,而基因工程技术可增加代谢途径中限速步骤的酶活性,提高产物合成效率。

(3)研究代谢途径调控机理。

代谢途径的调控可影响产物合成及发酵过程的效率,基因工程技术可研究代谢途径中的调控机理,并通过调控基因表达改善发酵过程。

2. 基因工程技术在微生物发酵生产中的应用案例基因工程技术已成功应用于微生物发酵生产中的多个领域。

以下是其中的几个应用案例:(1)蛋白质表达和摄取菌体内表达系统和菌体外表达系统是蛋白质表达和摄取的主要手段。

利用基因工程技术可引入大量表达载体,构建高效表达系统,提高蛋白质产量。

其中,重组酶是微生物发酵生产中的重要产物之一,以大肠杆菌为代表的微生物可合成多种重要酶。

(2)化学药品生产化学药品是微生物发酵生产的重要应用领域之一。

利用基因工程技术可调控代谢途径,增加代谢通路,提高产物合成效率。

例如,经基因工程改造的生产半胱氨酸的菌株可产生较高产量的半胱氨酸。

(3)生物农药制备生物农药是一种重要的环保型农药,以细菌农药为代表的生物农药已成为微生物发酵生产的热点领域之一。

利用基因工程技术,可提高生物农药的稳定性、毒力、毒谱及抗性。

例如,通过基因工程调控细菌发酵过程中的代谢途径,提高拟杆菌素等生物农药的产量和毒力。

基因工程改良植物抗逆性及品质分析

基因工程改良植物抗逆性及品质分析

基因工程改良植物抗逆性及品质分析基因工程技术的发展对于植物育种具有重要的意义。

可以通过基因工程技术改良植物的抗逆性,提高植物的产量和品质。

本文将探讨基因工程改良植物抗逆性及品质分析的研究进展和应用。

一、基因工程改良植物抗逆性的研究进展1. 转录因子的应用转录因子是一类能够调控基因表达的蛋白质,通过基因工程技术改良植物的抗逆性已取得一定的成果。

例如,通过转录因子的调控,植物能够更好地抵抗逆境,如干旱、病虫害等。

2. 外源基因的导入通过导入外源基因,能够使植物产生特定的蛋白质,进而提高植物的抗逆性。

一些抗生素、抗菌肽等外源基因的导入已经在植物育种中得到了应用。

3. RNA干扰技术RNA干扰技术是通过人为干扰RNA的合成和降解过程,来调控特定基因的表达。

这项技术在抗逆性改良中具有重要的应用潜力。

例如,在改良植物的抗虫性方面,可以通过RNA干扰技术降低害虫相关基因的表达,从而提高植物的抗虫能力。

二、基因工程改良植物品质分析的研究进展1. 蛋白质分析蛋白质是决定植物品质的重要因素之一。

通过基因工程技术,可以改良植物的蛋白质组成和含量,从而提高植物的品质。

例如,通过增加某些关键蛋白质的合成,可以提高植物的营养价值和口感。

2. 代谢产物分析代谢产物是植物代谢活动的产物,也是植物品质的重要因素之一。

基因工程技术可以改变植物代谢途径和代谢产物的合成,从而改善植物的品质。

例如,通过改变合成花青素的基因,可以使植物呈现出鲜艳多彩的花朵。

3. 顶级代谢物分析顶级代谢物是植物特有的次级代谢产物,具有重要的生物活性和药用价值。

通过基因工程技术改良植物的顶级代谢物合成能力,可以增加植物的药用价值和市场竞争力。

例如,改良植物中特定类别次级代谢物的合成能力,有望提高植物的药用效果。

三、基因工程改良植物抗逆性及品质分析的应用1. 农业生产中的应用基因工程改良植物的抗逆性和品质分析在农业生产中具有广泛的应用前景。

通过提高作物的抗逆性,可以减少因干旱、病虫害等逆境导致的产量损失。

基因工程技术在微生物菌株改良中的应用研究

基因工程技术在微生物菌株改良中的应用研究

基因工程技术在微生物菌株改良中的应用研究随着科学技术的不断发展,基因工程技术在各个领域得到了广泛的应用。

微生物菌株的改良是基因工程技术的一个重要应用领域,其在农业、医药和环境等方面都具有巨大潜力。

本文将探讨基因工程技术在微生物菌株改良中的应用研究,介绍相关的方法和技术。

一、背景介绍在微生物菌株改良中,利用基因工程技术可以对微生物的遗传物质进行修改,以改变其代谢途径、增强抗性或产生特定产物。

这对于农业生产、疾病治疗和环境修复等方面都具有重要意义。

二、基因工程技术的应用1. 基因克隆基因克隆是基因工程技术的核心步骤之一,通过该技术可以将目标基因从一个物种中剪切并插入到另一个微生物菌株中。

这可以实现对微生物的遗传物质进行改变,以达到特定的目的。

2. 基因编辑基因编辑技术如CRISPR-Cas9是目前最常用的基因编辑技术之一。

它可以准确地编辑微生物的基因序列,增加或删除目标基因,进而改变微生物的性状。

这种技术的应用不仅可以用于改良菌株,还可以用于制造特定的微生物药物。

3. 基因表达调控通过调控微生物内部基因的表达水平,可以实现对微生物菌株功能的改变。

例如,调控某些产物的合成途径,可以增加产物的产量或改变产品的质量。

这种方法对于提高农作物的产量或改善微生物制品的质量都非常有效。

三、基因工程技术在微生物菌株改良中的案例研究1. 农业领域利用基因工程技术改良微生物菌株,可以增强农作物对害虫、病原菌或逆境的抵抗能力。

例如,通过转入特定基因,使农作物能够产生特定的抗虫蛋白,从而减少农药的使用,提高农作物的产量和质量。

2. 医药领域在医药领域,利用基因工程技术改良微生物菌株可以用于生产药物。

例如,通过转入特定基因,使微生物能够合成有效的抗生素或蛋白质药物,从而提高药物的生产效率和质量。

3. 环境修复领域微生物在环境修复中起到了重要的作用。

通过基因工程技术改良微生物菌株,可以提高其能力对污染物进行降解。

例如,利用基因工程技术改造细菌,使其能够更高效地降解有机物,从而加速环境修复的过程。

乳酸菌的研究进展

乳酸菌的研究进展
ph值降低可缩短肠内容物在肠道的滞留时间使变异原如一葡萄糖苷酶一葡萄糖苷酸酶硝基还原酶偶氮还原酶和7一脱羟基酶等及早排出体43破坏致癌物抑制产生致癌物质的细菌增殖抑制硝胺产生或抑制涉及硝胺合成的硝基还原酶如干酪乳杆菌能抑制乳酪中硝酸盐转化为硝酸胺嗜酸乳杆菌可显著降低高肉食大鼠粪便硝酸基和述
乳酸菌的研究进展
广东省佛山市三水区乐平镇动物防疫检疫站 叶 红 曾 敏
[摘 要] 乳酸菌是应用最早、 最广泛的饲用微生态制剂, 具有多种益生作用。本文从乳酸菌的粘附、 活性物质、 免疫赋活作用、 抗肿 降低胆固醇和降血压作用进行综述, 为开发新型绿色的饲用乳酸菌奠定扎实的基础。 瘤作用、 [关键词] 乳酸菌 活性物质 可溶性肽 1. 竞争性排斥病原菌的粘附 乳酸菌能与肠粘膜上皮细胞结合,占据有害菌肠粘膜上皮细胞结 从人体分离的嗜酸乳杆 合位点, 对有害菌起屏障作用。Conway [1]报道, 菌 (L. acidophilus ADH)对人的回肠上皮细胞和猪的回肠上皮细胞都具 有较好的粘附性,且粘附率显著高于从乳制品中分离的保加利亚乳杆 菌(L. bulgaricus)和嗜热链球菌(S. thermophilus), 对猪的结肠和盲肠上皮 细胞的粘附率也以嗜酸乳杆菌最高, 嗜热链球菌显著低于两株乳杆菌。 Conway 同时还指出实验中的乳酸菌的粘附都是非特异性的 。Gopal 报 道三株饲用微生态制剂菌株, 鼠李糖乳杆菌 (L. rhamnosus DR20), 嗜酸 乳杆菌(L. acidophilus HN017)和乳酸双歧杆菌(B. lactisDR10)对人肠道上 皮细胞系 HT- 29, Caco- 2 和 HT29- MTX 有极强的粘附力,而且三株乳 H7 对肠细胞的侵袭能力和细胞结合能力 。 酸菌都能降低 E.coli O157: Pascual 发现用浓度为 l05C

生物发酵工程与酶工程的研究进展

生物发酵工程与酶工程的研究进展

生物发酵工程与酶工程的研究进展生物发酵工程和酶工程是生物技术领域中的两个重要分支,它们在工业生产、医药研发、环境治理等方面发挥着重要作用。

本文将分析近年来这两个领域的研究进展。

一、生物发酵工程的研究进展生物发酵工程是指将微生物、细胞或其代谢产物应用于工业、农业、环保等领域的生产过程。

其主要研究内容包括发酵微生物的筛选、培养和代谢调控等方面。

近年来,生物发酵工程在产业升级、绿色化生产等方面取得了许多进展。

1. 发酵菌株的筛选和基因改造发酵菌株的选择是发酵工程成功的关键之一。

近年来,基于高通量筛选技术的发酵菌株选择方法得到了广泛应用。

同时,通过基因工程技术对微生物代谢通路进行调控,提高产物水平,同时减少废物排放,实现了绿色化生产。

例如,人工合成新酶、构建复合菌群等技术手段已经成为生物发酵工程研究的新热点。

2. 发酵条件的优化和控制发酵条件的优化和控制是提高发酵产物水平和改善发酵过程稳定性的关键措施。

近年来,基于机器学习、人工智能的优化算法得到了广泛应用。

同时,利用传感器和自动控制技术,可以实现对发酵过程的实时监测和控制,提高发酵的产出率和产品质量。

3. 应用范围的拓展生物发酵工程在食品、饮料、医药等领域的应用已经非常广泛,但这些领域的发酵产物不可避免会涉及到一些争议,如转基因食品的安全性等。

因此,近年来研究人员还在考虑如何将发酵工艺应用于化妆品、纺织品和生物燃料等领域,以拓展其应用范围。

二、酶工程的研究进展酶工程是指利用酶催化剂的特异性和高效性进行生物反应,以解决工业、医药等领域中的问题。

酶催化反应本身是非常简单高效的,近年来,研究人员通过基因工程和生物化学手段进一步提高了酶的活性、特异性和稳定性。

1. 酶催化反应的优化酶催化反应通常是以环境温和、反应速度快、副反应少等优势著称的。

近年来,研究人员通过基因工程和蛋白工程技术,对酶的催化活性和特异性进行了进一步提高。

同时,通过对酶结构的解析和模拟,也能够更好地预测反应产物的结构和性质。

乳酸菌的分离鉴定及其抗菌肽与发酵性能研究

乳酸菌的分离鉴定及其抗菌肽与发酵性能研究

乳酸菌的分离鉴定及其抗菌肽与发酵性能研究一、本文概述本文旨在对乳酸菌的分离鉴定进行深入研究,并探讨其抗菌肽与发酵性能。

乳酸菌是一类重要的微生物,广泛存在于自然界中,包括人类肠道、乳制品、植物表面等。

它们具有多种生理功能,如促进消化、增强免疫力、改善肠道微生物平衡等,因此在食品、医药和农业等领域具有广泛的应用前景。

本研究首先通过适当的分离方法从各种样品中分离出乳酸菌,并运用分子生物学技术对其进行鉴定,明确其种类和遗传背景。

随后,对分离得到的乳酸菌进行抗菌肽的提取和纯化,通过生物活性测定等方法,研究其抗菌肽的抗菌效果和作用机制。

还将对乳酸菌的发酵性能进行评估,包括其在不同条件下的生长情况、发酵产物的种类和产量等,以期为乳酸菌在食品和生物制品生产中的应用提供理论依据和技术支持。

本研究的意义在于,一方面,通过深入了解乳酸菌的生物学特性,为乳酸菌的开发和利用提供科学依据;另一方面,通过研究乳酸菌的抗菌肽和发酵性能,为开发新型抗菌药物和生物制品提供候选菌株和活性物质。

本研究也有助于推动微生物学、生物化学和发酵工程等相关领域的发展,为相关领域的研究人员提供有价值的参考和借鉴。

二、乳酸菌的分离与鉴定乳酸菌的分离是本研究的基础工作,我们采用了严格的无菌操作技术,从多种自然发酵食品中,如酸奶、泡菜、乳酪等,采集乳酸菌样本。

通过选择性培养基,如MRS培养基,在厌氧条件下进行乳酸菌的初步分离。

随后,对分离得到的菌落进行形态学观察,如菌落颜色、形状、边缘整齐度等特征,初步筛选出具有乳酸发酵特性的菌株。

为了对分离得到的乳酸菌进行精确鉴定,我们采用了分子生物学方法。

提取各菌株的基因组DNA,利用PCR技术扩增其16S rRNA基因序列。

通过对扩增得到的序列进行测序和比对分析,我们确定了各菌株的种属信息。

我们还利用生理生化试验,如糖发酵试验、明胶液化试验等,对分离得到的乳酸菌进行了进一步的鉴定和特性分析。

经过上述步骤,我们成功从自然发酵食品中分离并鉴定了多株乳酸菌。

乳酸菌的应用和研究情况

乳酸菌的应用和研究情况

乳酸菌的应用和研究情况现代乳酸菌产业科研教育的现状及发展研究!一、乳酸菌介绍“酸奶、优酸乳、乳酸菌、益生菌……”面对着超市里越来越多的“新面孔”,不少消费者都有点“眼晕”。

从最初的酸奶到现在的这菌那菌,到底这些菌有哪些功效?益生菌和传统的“乳酸菌”到底有什么不同?乳酸菌指发酵糖类,主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。

凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸菌的细菌统称为乳酸菌。

这是一群相当庞杂的细菌,除极少数外,其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群,其广泛存在于人体的肠道中。

保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌就是人们通过酸奶最早认识的健康乳酸菌。

而“益生菌”是指能够到达人体肠道并产生健康功效的活微生物。

当前发酵乳制品市场上常见的益生菌有:长双歧杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等。

由于它们都能发酵糖产生乳酸,因此也同时属于健康乳酸菌。

可以说,益生菌产品是更加注重活性乳酸菌在肠道内的存活率和健康功效。

二、乳酸菌类型及特点乳酸菌大体上可分为两大类,一类是动物源乳酸菌,一类是植物源乳酸菌。

因为动物源取自动物.因此菌种常处于相对不稳定状态.其生物功效也较不稳定,且在大量食用时,很容易导致人体动物蛋白过敏,即排斥反应。

而植物源乳酸菌,因为取自植物易被人体认可.不论摄取多大量,都不会产生蛋白排斥反应.且植物源乳酸菌比动物源性更具有活力,能比动物源性蛋白以多8倍的数量到达人体小肠内定植,从而发挥其强大而稳定的生物功效。

三、非活性乳酸菌和活性乳酸菌的区别乳酸菌饮料分为活性和非活性,主要区别在于乳酸菌发酵后,形成产品前是否再经过杀菌的程序。

非活性乳酸菌饮料产品也有营养价值,在乳酸菌发酵过程中消耗掉了乳糖,产生一些代谢产物,如维生素类和酶类等,这些代谢产物对人体也是有益的。

而活性乳酸菌饮料产品则不仅具有乳酸菌发酵过程中产生的一些有益人体的代谢产物,还含有一定数量的活性乳酸菌,有利于调节人体肠道微生态的平衡。

浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用

浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用

发酵 食 品生产 的关键 是优 良菌株 的获取 ,除选 用常用
的 诱 变 、 杂 交 和 原 生 质 体 融 合 等 传 统 方 法 外 , 还 可 与 基 因 工 程 结合 ,进 行 改 造 生 产 菌 种 。
成果越 来越广 泛地应 用于 医药 、食 品能源 、化工 、轻工和 环 境 保 护 等 诸 多 领 域 。生 物 技 术 是 2 世 纪 高 新 技 术 革 命 的 1 核 心 内 容 , 的 生 产 力 。 专 家 预 测:22 年 ,生物技术 产业将 成 为世界 经济体 系 的支柱产  ̄ 00 U
品 发 酵 生 产 中的 应 用 。
关键 词: 生物技术 ;发 酵食品 ;应 用
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现 代生物 技术 的迅猛 发展 ,成就 斐然 ,推 动着 科学技 术 的进步 ,促进着 社会经 济 的发展 ,改变着 人类 的生 活与 思维 方式 ,影响着 人类社 会 的发展进 程 。现 代生物 技术 的
有 优 良的 发 酵 性 能 , 产 双 乙 酰 能 力 、 蛋 白水 解 能 力 、胞 外
多糖 的稳定形成能力 、抗杂菌和病 原菌的能力较 强。
用类似 工程 设计 的方 法 ,按照人 类 的特 殊需 要 ,将 具有遗
2 细胞 工程技术在发酵食 品生产 中的应 用
细 胞 工 程 是 生 物 工 程 的 主 要 组 成 部 分 之 一 , 产 生 于 2 世 纪 7 年 代 末 至 8 年 代 初 , 是 在 细 胞 水 平 上 改变 细 胞 的 O O 0
大麦 中的淀粉 酶基 因转入 啤酒酵母 中后 ,即可 直接利用 淀 粉 发 酵 ,使 生产 流 程 缩 短 ,工 序 简化 ,革 新啤 酒 生产 工 艺 。 目前 , 已成功地选育 出分解 B一 葡聚糖和分解糊 精的啤

乳酸菌益生特性及其应用的研究进展

乳酸菌益生特性及其应用的研究进展

乳酸菌益生特性及其应用的研究进展陶红艳徐欣维汪明金李尚霖魏嘉*(西北民族大学生命科学与工程学,甘肃兰州730030)摘要:乳酸菌是益生菌的典型代表,具有多种益生作用,包括降低血清胆固醇含量、维持肠道菌群平衡、增强机体免疫、发挥抑菌特性和预防癌症等。

基于以上益生特性,乳酸菌已广泛应用于食品工业、动物饲料和医疗保健等领域,具有良好的发展前景。

乳酸菌资源的可利用价值高,了解研究现状和应用动态对于后续的功能开发具有显著的意义。

该文对乳酸菌的来源概况、益生特性及其应用现状进行了简要综述,旨在为进一步开发益生性乳酸菌提供参考。

关键词:乳酸菌;益生特性;应用现状中图分类号R371文献标识码A文章编号1007-7731(2021)21-0045-04Research Progress on Probiotic Characteristics and Application of Lactic Acid BacteriaTAO Hongyan et al.(Life Science and Engineering College Northwest Minzu University,Lanzhou730030,China)Abstract:As a typical representative of probiotics,lactic acid bacteria have a variety of probiotics functions,includ⁃ing reducing serum cholesterol content,maintaining the balance of intestinal flora,enhancing the body′s immunity, exerting antibacterial properties and preventing cancer,etc.Based on the above probiotic characteristics,lactic acid bacteria are widely used in food industry,animal feed and medical and health care fields,and have a good develop⁃ment prospect.The utilization value of lactic acid bacteria resources is high,so it is significant to understand the re⁃search status and application dynamics for the subsequent functional development.In this paper,the source,probiot⁃ic characteristics and application status of lactic acid bacteria were briefly reviewed in order to provide specific sug⁃gestions for the further development of beneficial lactic acid bacteria.Key words:Lactic acid bacteria;Probiotic properties;Application status乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)作为自然界中数量众多、种类丰富的益生菌,是一类可利用碳水化合物发酵产生有机酸的微生物[1]。

发酵工艺的新研究与新成果

发酵工艺的新研究与新成果

发酵工艺的新研究与新成果随着生活水平的不断提高,人们的饮食需求也在不断的变化。

有些人喜欢吃酸味食品,比如酸奶、泡菜、酸豆等等。

这些食品之所以酸味十足,是因为它们都经过了发酵。

发酵工艺是一项古老而神秘的技术,它在人类历史上占有着十分重要的地位。

近年来,随着科技的发展,发酵工艺也得到了进一步的发展,已经成为了一门独立的学科。

本文将从新研究和新成果两方面,谈谈发酵工艺的最新进展。

新研究随着科学技术的发展,人们对发酵过程的理解也越来越深入。

发酵的基本原理是通过微生物代谢作用,对原料中的有机物质进行分解和转化,产生新的化合物和气体。

传统的发酵技术主要是依靠自然界中存在的微生物进行发酵。

但是,这种方法不便于控制发酵的速度和品质。

近年来,微生物学、生物化学等领域的进步,为发酵工艺带来了更多的可能性。

近年来,随着基因工程、代谢组学等新技术的发展,人们对发酵工艺的研究也有了突破性的进展。

科学家们通过对微生物的基因组和代谢组的深入研究,已经能够准确地预测微生物在发酵过程中的反应途径和产物。

这种基于计算机模拟的前瞻性研究,为发酵工艺的优化和改进带来了极大的方便。

除了基于基因组和代谢组的研究,还有一些对微生物发酵机理的深入探究。

比如,科学家们发现,有一种叫做quorum sensing 的现象,可以调控微生物在发酵过程中的协作行为。

这种现象可以帮助微生物共同对抗环境压力和外界的威胁,从而提高发酵效率和产品质量。

新成果随着科学技术的不断提高,发酵工艺也在不断创新。

在发酵技术上,科学家们通过对微生物特性的深入研究,已经能够有效控制发酵过程中的多个环节,从而获得更高的产量和品质。

在酸奶生产方面,科学家们通过研究不同种类的乳酸菌和不同的发酵条件,获得了各具特色的酸奶产品。

比如,某些乳酸菌可以产生丰富的口感和香气,而另一些乳酸菌则可以产生更多的营养成分。

另外,在酸奶的制作过程中,科学家们还研究出了一些新型的发酵剂和发酵工艺,从而使得酸奶的制作更加高效、健康和安全。

基因工程在微生物发酵中的应用

基因工程在微生物发酵中的应用

基因工程在微生物发酵中的应用随着现代科技和生物学领域的不断发展,基因工程在各个领域都起到了至关重要的作用。

其中,在微生物发酵技术中,基因工程的应用尤为突出。

微生物利用其代谢能力进行各种化学物质的合成,通过基因的改变和工程设计,可以使微生物更好地完成特定的化学合成任务。

本文将就基因工程在微生物发酵中的应用进行介绍和探讨。

一、基因工程在微生物发酵中的应用背景微生物工程技术是生物产业发展的重要支柱之一,其产品在食品、医药、化学、环保等领域均有广泛的应用。

而微生物的生理代谢和代谢途径决定了其能否成功地完成特定的化学合成任务。

基因工程技术可以通过改变微生物的基因序列和表达模式,使其具备更好的代谢能力和产物合成性能。

因此,基因工程在微生物发酵中的应用已经得到了广泛的关注和重视。

二、基因工程在微生物代谢途径工程中的应用代谢途径是微生物发酵中非常重要的一环,微生物利用代谢途径完成能量转换和生物物质的合成。

基因工程技术可以通过改变微生物代谢途径中关键的酶的活性和表达模式,使微生物具备更好的代谢能力和合成性能。

例如,利用大肠杆菌生产酪酸的代谢途径,通过对酪酸合成途径中关键酶的基因进行改造,可以让大肠杆菌更好地生产高纯度的酪酸。

三、基因工程在微生物菌株改造中的应用微生物菌株改造可以通过改变微生物菌株的基因序列和表达模式,使其具备更好的发酵能力和产物合成性能。

基因工程技术可以通过导入外源基因或改造目标基因,达到菌株改造的目的。

例如,利用基因工程技术可以构建酵母菌表达系统,导入目标基因使其表达特定蛋白质,从而实现对某些药物和化学品的高效合成。

四、基因工程在微生物发酵过程调控中的应用微生物发酵过程需要各种复杂的调控机制对代谢通路和生化反应进行调控。

基因工程技术可以通过对调控因子的改变和优化,实现对微生物代谢通路和发酵过程的精细调控。

例如,利用基因工程技术改变乙醇发酵时某些酵母菌细胞壁的组分,可以影响细胞壁透水性和细胞壁对物质的吸附能力,从而实现对发酵过程的精细调控。

基因工程技术在食品品质改良中的应用

基因工程技术在食品品质改良中的应用

基因工程技术在食品品质改良中的应用一、本文概述随着科技的飞速发展,基因工程技术已逐渐渗透到我们生活的方方面面,尤其在食品品质改良领域,其应用日益广泛。

本文旨在深入探讨基因工程技术在食品品质改良中的具体应用,以期为未来食品工业的发展提供新的思路和方法。

本文将简要介绍基因工程技术的基本原理和发展历程,为读者提供一个清晰的技术背景。

随后,文章将重点分析基因工程技术在食品品质改良中的多个应用实例,如改善食品口感、提升营养价值、增强食品安全性等。

本文还将探讨基因工程技术在食品加工过程中的潜在应用,如提高食品生产效率、优化食品保存方式等。

在阐述基因工程技术的具体应用时,本文将注重分析其在实际操作中的优势与局限性,以期为读者提供一个全面的技术评价。

文章还将关注基因工程技术在食品品质改良中所面临的伦理、法规和社会接受度等问题,以期引发读者对这些重要议题的深入思考。

本文将展望基因工程技术在食品品质改良领域的未来发展趋势,以期为食品工业的可持续发展提供有益的启示和建议。

通过本文的阐述,我们期待读者能够全面了解基因工程技术在食品品质改良中的应用现状和发展前景,从而为推动食品工业的科技进步贡献力量。

二、基因工程技术在食品品质改良中的主要应用基因工程技术在食品品质改良中的应用广泛且深入,涵盖了从农作物到畜牧产品,再到食品加工的各个环节。

这些技术的应用不仅提高了食品的营养价值,也改善了食品的口感和外观,甚至在某些情况下,也增强了食品的抗病虫害能力和耐贮藏性。

在农作物领域,基因工程技术的应用主要表现在提高作物的抗逆性、增加产量以及改良品质等方面。

例如,通过基因工程技术,科研人员成功地培育出了抗虫、抗病、抗旱、抗寒等性能更强的作物品种,这些品种在极端环境条件下也能保持较高的产量和品质。

同时,科研人员还通过基因工程技术改良了作物的营养成分,如增加蛋白质、维生素、矿物质等含量,以满足人们对健康食品的需求。

在畜牧产品领域,基因工程技术主要用于提高动物的生长速度、改善肉质以及提高奶、蛋等产品的产量和质量。

乳酸菌高密度培养技术的研究进展

乳酸菌高密度培养技术的研究进展

左梦楠,刘伟,全琦,等. 乳酸菌高密度培养技术的研究进展[J]. 食品工业科技,2022,43(19):436−445. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021090289ZUO Mengnan, LIU Wei, QUAN Qi, et al. Research Progress of Lactic Acid Bacteria High-density Culture Technology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(19): 436−445. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021090289· 专题综述 ·乳酸菌高密度培养技术的研究进展左梦楠1,刘 伟2,3,4, *,全 琦1,张菊华1,2,3,4,*(1.湖南大学研究生院隆平分院,湖南长沙 410000;2.湖南省农业科学院农产品加工研究所,湖南长沙 410000;3.果蔬贮藏加工与质量安全湖南省重点实验室,湖南长沙 410000;4.湖南省果蔬加工与质量安全国际科技创新合作基地,湖南长沙 410000)摘 要:乳酸菌对人类生活大有裨益,是工商业生产中极为重要的研究对象。

乳酸菌高密度培养是其工业化应用的重要步骤。

乳酸菌高密度培养可以较低的培养体积和较短的培养周期获得较高的菌体密度,提高发酵速度和发酵效果,应用于生产实践中能够减少后续发酵剂的使用量,并控制设备投资,降低生产成本。

乳酸菌高密度培养受到生产菌株、培养基成分、发酵条件以及发酵模式等因素的影响。

本文主要从乳酸菌高密度培养的营养消耗模式、培养基、培养条件、培养技术等方面进行综述,并展望了今后的研究方向,以期为乳酸菌发酵剂的高效制备及工业应用提供理论依据。

酸奶发酵剂的研究现状

酸奶发酵剂的研究现状

中国果菜收稿日期:2016-02-19作者简介:许丽君,主要研究方向为食品加工综合利用酸奶是一种传统发酵乳制品,具有丰富的营养价值和良好的保健功能。

随着我国经济技术的发展,人们对生活品质的追求逐渐提高,酸奶易于消化和吸收,能促进胃液分泌,提高食欲,具有较好高的营养及保健功能,有防癌作用,因此得到了消费者的青睐[1]。

酸奶发酵剂是生产酸奶过程保证其质量稳定及形成酸奶优良的感官品质以及组织状态的关键所在。

发酵剂从根本上避免了产品自然发酵周期长、质量波动大和食用安全性及卫生性难于保障的缺陷,促进了产品及生产过程的标准化[2]。

因此酸奶发酵剂及酸奶工艺的优化研究成为乳品工业研究的重点和热点。

目前,我国酸奶产量不断增加,品种日益丰富。

而国内发酵生产酸奶所使用的发酵剂菌种大多为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌,产品质量较稳定、生产周期较短、成本低[3]。

近几年,益生菌发酵酸乳产品种类日益增多且深受消费者喜爱。

益生菌是指一类非致病的经过消化系统对人体健康产生积极作用的微生物[4],它们能够改善人体肠道菌群结构从而能维持其健康,益生菌相关产品深受关注[5]。

酸奶发酵剂中常用的益生菌包括保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、和干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌等。

1酸奶发酵剂的发展及种类1.1酸奶发酵剂的发展历史酸奶发酵剂的历史发展过程与酸奶的历史发展过程酸奶发酵剂的研究现状许丽君(扬州大学食品科学与工程学院,江苏扬州225000)摘要:酸奶发酵剂是影响整个酸奶生产和保证发酵乳产品质量稳定的关键因素,因而选择优良高效的乳酸菌发酵剂是酸奶生产过程中的核心技术之一。

发酵剂的发酵特性和品质直接影响发酵酸奶的风味和质量。

本文首先分析了酸奶发酵剂的发展历史和分类,然后对酸奶发酵剂的研究与应用现状进行了总结和综述。

关键词:酸奶;发酵剂;应用;研究进展中图分类号:TS252文献标志码:A文章编号:1008-1038(2016)08-0016-05The Research Status of Yogurt CultureXU Li-jun(Food Science and Engineering ,Yangzhou University,Yangzhou 225000,China )Abstract:Dairy star culture is a key factor that affects yogurt production and assurance of storage stability.Selection of highquality lactic acid bacteria starter is a core element in yogurt preparation.Fermentation characteristics and quality of dairy star culture affect the flavor and quality of fermented yogurt directly.This paper summarizes the historical development ofyogurt culture and classification.Then summarized and reviewed the research and application of recent yogurt starter.Key words:Yogurt;dairy star culture;application;research progress16. All Rights Reserved.许丽君:酸奶发酵剂的研究现状综合利用是密切相关的,其主要经历了经验性发酵剂和选择性发酵剂两个阶段。

食品生物技术的研究进展

食品生物技术的研究进展

食品生物技术的研究进展食品生物技术是一门涉及食品生产和加工的重要学科领域,通过利用生物技术手段对食品进行改良和加工,可以提高食品的品质和营养价值,同时也可以减少食品生产过程中的环境负荷和资源消耗。

随着科技的不断发展,食品生物技术的研究也在不断取得新的进展,为人类提供更健康、安全和环保的食品。

一、基因编辑技术的应用基因编辑技术是近年来食品生物技术领域的一个重要突破。

通过利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术,科学家可以精确地对食品作物的基因进行修饰,以增加其抗病性、耐逆境能力和营养价值。

在水稻中利用基因编辑技术增加β-胡萝卜素的含量,使其具有更好的抗氧化和抗衰老的功能。

利用基因编辑技术可以使粮食作物更加适应气候变化,提高产量和品质。

基因编辑技术还可以在畜禽养殖领域发挥重要作用,改善畜禽的生长速度、抗病性和肉质品质。

基因编辑技术还可以用于改善农作物和畜禽的免疫力,减少对化学农药和抗生素的依赖,从而使生产的食品更加安全和环保。

二、人工肉的研发人工肉是利用细胞培养技术生产的肉类产品,其制备过程不需要动物的屠宰,可以大大减少对动物的伤害和资源的浪费,同时还可以解决全球范围内肉类供应的问题。

近年来,人工肉的研发取得了突破性进展,不仅在口感、营养和安全性方面得到了极大改进,还在生产成本上有了明显的下降。

人工肉的研发涉及细胞培养、生化合成和食品加工等多个领域的知识和技术,科研人员需要面对许多技术和商业化障碍。

但随着越来越多资金和人力资源的投入,相信不久的将来,人工肉将成为一种受到广泛接受的替代肉类产品,并且对于环境和动物福利都将是一大利好。

三、功能性食品的开发功能性食品是指在满足基本的营养需求的还能对人体的特定机能起到积极的保健作用的食品。

随着人们对健康的关注日益增加,功能性食品的需求也在逐渐增加。

食品生物技术已经被广泛应用于功能性食品的开发中,例如利用生物工程技术提取海藻中的褐藻多糖制备保健品,利用酶法提取大豆异黄酮制备抗氧化的保健食品等。

基因工程技术的研究进展及意义

基因工程技术的研究进展及意义

基因工程技术的研究进展及意义随着科技的飞速发展,基因工程技术已经成为一项高度关注的前沿技术。

基因工程技术是近年来发展最迅速的前沿生物科学领域之一,它将人类对基因的研究转化为对生命的改良和塑造。

目前,基因工程技术被广泛应用于疾病预防、粮食生产、药物研发、生物工业等领域,成为推动生物科技领域发展的重要支柱。

一、基因工程技术的基本概念及分类基因工程技术是一种人工通过破解生物基因,进行信息交换、调整、组合和改造,以达到特定目的的技术。

主要包括基因克隆、基因转移、基因重组、基因编辑、基因修饰等技术手段。

基因工程技术可分为三大类:基本基因工程技术、高级基因工程技术和转基因技术。

基本基因工程技术是指在DNA分子水平上,对单个基因进行分离、纯化和克隆等操作。

高级基因工程技术主要是通过对DNA序列的编辑和结构重组,进行生命基因的精密调控。

转基因技术则是将优良的基因转移至其他物种,以增强物种的优良性状,提高产量和品质等。

二、基因工程技术在医学上的应用基因工程技术在医学领域的应用主要集中在三个方面:先天缺陷疾病治疗、癌症治疗和新药物研发。

先天缺陷疾病是许多家庭所面临的困扰,而基因工程技术的应用为先天缺陷疾病的治疗带来了新的希望。

例如,通过基因工程技术研发出的抗血友病药物已成功治疗了大量血友病患者。

另外,基因工程技术也为神经系统疾病、心血管疾病等疾病的治疗带来了新的机会。

癌症是一种危害人体的严重疾病,也是基因工程技术的一个重要领域。

通过基因工程技术,科学家们可以研究癌症发病机理并开发出相关治疗。

例如,基因治疗方法中,可以利用基因质粒将人体自身的修复机制上调,激发自身对癌症的免疫应答能力,从而达到抑制癌细胞生长的目的。

三、基因工程技术在农业上的应用在农业领域,基因工程技术已被广泛应用,主要包括:粮食作物生产、动物遗传改良和生物农药生产等几个方面。

在粮食生产方面,科学家们利用基因工程技术改良作物品种,使其产量、品质、抗病性等性状得到提高。

乳酸杆菌的研究进展

乳酸杆菌的研究进展

乳酸杆菌的研究进展刘美静摘要:乳酸杆菌作为一种重要的益生菌在食品工业中应用日益广泛,同时在医药学中也是前景很好的重要微生物。

了解乳酸杆菌的特征和生理功能,对于其运用有着重要意义。

关键词:乳酸杆菌;生理功能;临床应用前言:乳酸杆菌(Lactobacillus) 作为人、动物体内正常的益生菌(probiotics),是人体消化道与生殖道黏膜的主要益生菌。

它们在机体内发挥生物拮抗,维持微生态平衡,调节免疫,抗肿瘤等作用【1】,且能够抑制病菌的定植、移位和感染、维护肠道粘膜的完整性,从而维持健康高效的生理功能【2、3】。

随着科技的发展,乳酸杆菌的研究范围不断拓展,其在抑制致病菌生长与增强机体免疫功能方面的研究正日趋受到关注。

河南大学药物研究所对其进行分离培育研究,使对乳酸杆菌药用价值及相关产品的开发有了充足的材料来源【4】。

国外已有大量试验证实体内的多种乳酸杆菌可对免疫系统产生调节作用,但这些变化的具体机制尚不清楚【5】。

它的应用范同广泛,安全,无毒副作用,目前乳酸杆菌作为重要的益生菌已广泛地应用于食品及饮料加工业,以乳酸杆菌作为发酵菌的食品工业所创造出的经济价值占全球总的发酵类食品的20%【6】。

由于其具有抗生素所没有的优势而被广泛应用于生物制剂的研究与开发。

本文就乳酸杆菌生理功能、临床应用及前景进行综述。

1 乳酸杆菌乳杆菌属(Lactobacillus)菌体通常呈细长的杆状,一般大小为0.5~1.0μm 宽,2.0~10.0μm长,无芽胞和荚膜,周身鞭毛或无鞭毛,通常不运动。

革兰氏染色阳性,为微好氧或厌氧。

发酵产生乳酸,最适生长pH值为4~6【7】。

乳酸杆菌的过氧化氢酶试验和联苯胺试验均为阴性,F-O试验为F型,吲哚试验、硫化氢试验、淀粉水解试验均呈阴性。

在45℃培养时,专性同型发酵的乳酸杆菌均可生长,而兼性与专性异型发酵的乳酸杆菌均不生长。

在15℃培养中,专性同型发酵的乳酸杆菌均不生长,而兼性与专性异型发酵的乳酸杆菌均可生长【8】。

基因工程技术对微生物生产菌株的改良方法探讨

基因工程技术对微生物生产菌株的改良方法探讨

基因工程技术对微生物生产菌株的改良方法探讨微生物生产菌株的改良是指通过基因工程技术对微生物的遗传特性进行调整,以提高其生产效益和生物合成能力。

随着基因工程技术的快速发展和应用,各种改良方法被广泛用于微生物生产菌株的优化和提高。

本文将对基因工程技术常用于微生物菌株改良的方法进行探讨。

1. 基因克隆和表达调控基因克隆技术是通过将外源基因导入微生物菌株中,使其表达目标蛋白质或合成目标代谢产物。

在微生物生产菌株的改良中,可以通过基因克隆技术将兼性代谢途径中的限速酶基因导入到菌株中,增加代谢途径的底物转化效率和产物合成能力。

此外,通过调控外源基因在微生物中的表达水平,可以优化代谢通路,提高产物合成效率。

2. 代谢工程代谢工程是通过改变微生物代谢网络的调控机制和代谢通路,实现对生产菌株特性的改良。

其中,合成生物学技术被广泛应用于构建新的代谢途径和代谢调控网络,以提高微生物生产菌株的产物转化效率。

通过引入新的代谢途径或优化现有途径,可以使微生物菌株在有限的底物资源下产生更多的目标产物。

3. 基因组重组基因组重组是指通过基因组编辑和插入技术对微生物菌株进行基因组改造,以引入特定的基因和突变。

利用CRISPR-Cas9等基因组编辑技术,可以实现对微生物菌株中特定基因的精确编辑和插入。

通过设计合适的编辑目标和引入特定基因,可以增强微生物的稳定性、产物合成效率和适应环境的能力。

4. 突变诱导突变诱导是通过物理或化学手段,对微生物菌株进行突变,以改变其遗传特性和代谢产物合成能力。

常用的突变诱导方法包括辐射诱变、化学诱变和基因组插入。

通过大规模的突变库筛选,可以找到产物高效合成或新的代谢途径的微生物菌株。

5. 代谢调控微生物生产菌株的代谢调控是指通过改变微生物的培养条件、代谢物供应和生物过程控制,以调整微生物菌株的代谢特性和产物合成能力。

例如,控制菌株的培养温度、pH值、气体环境和培养基成分等条件,可以促进代谢途径的活性和菌株的生长发育。

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特性清楚且稳定,具有足够的安全性,应选用适当 的分子生物学方法如 X41 序列分析、杂交等确定宿 主菌的遗传组成。 有了食品级基因修饰菌的明确定义,美国、荷 兰、丹麦等国的研究人员作了大量有关用基因工程 技术改良乳制品发酵剂的研究,而这个领域的研究 在国内仍属于空白。本文的目的就在于将当前国际 上利用基因工程技术修饰、改造传统乳制品发酵剂 的研究状况作一总结,以促进国内食品生物技术的 发展。 乳制品发酵剂依产品主要可分为奶酪发酵剂、 酸奶发酵剂、奶油发酵剂三大类。无论是哪种发酵 剂,人们最关注的性能有以下几个方面:产生双乙 酰的能力;蛋白水解能力;产生胞外多糖的能力; 抗病原菌、杂菌污染能力;抗噬菌体侵染能力。本 文将从这几个方面入手,阐述用基因技术改良乳制 品发酵剂的思路及研究成果。
根据此原理 ,假若使菌 株丧失合 成 ! 1 乙酰乳 酸 脱 羧 酶 , ! 1 .45-"#.4-.-5 654.78"9:#.;, <=>) 的 能 力, ! 1 乙酰乳酸会积累,菌株产生双乙酰的能力就 会提高。事实上,目前工业上广泛应用的产双乙酰 能力强的 !" #$%&’( )’*+$," -’$%.&/#$%&’( 菌株就是 ! 1 乙 酰乳酸脱羧酶缺陷型菌株,但是它对噬菌体较敏 感,一旦噬菌体浸染发生,没有菌株可以替换它。 这才促使人们利用基因工程技术去获得 <=> 缺陷型 菌株。 &??/ 年 @"ABC# 报道了用基因工程技术筛选 <=> 缺陷型菌株的方法 2 % 3 。该方法的理论基础是 ! 1 乙酰 乳酸是 % 1 羟基 1 * 1 丁酮的前体,也是亮氨酸缬氨 酸合成的前体物质;当培养基中存在亮氨酸时,会 发生产物抑制效应,即 <=> 被激活使 ! 1 乙酰乳酸 发生脱羧反应,生成 % 1 羟基 1 * 1 丁酮;反之,不 存在亮氨酸时, <=> 没有活性, ! 1 乙酰乳酸不能发 生脱羧反应而转向亮氨酸缬氨酸的生物合成。因此 当培养基中有亮氨酸而无缬氨酸时,菌体细胞会因 缬氨酸缺乏而无法生长。但是 <=> 缺陷型菌株在有 亮氨酸而无缬氨酸基质中培养时, ! 1 乙酰乳酸不会 转变成 % 1 羟基 1 * 1 丁酮,菌体将正常进行亮氨酸 缬氨酸的生物合成,进行各种生命活动。 应用此原理筛选 <=> 缺陷型菌株需有一前提, 即菌株要有合成缬氨酸的能力。但是遗憾的是,自 然存在的乳酸菌菌株绝大多数已经丧失了这种能 力。为此, @A7C4 将携带有缬氨酸合成酶基因的质粒 载体 BD@++E 电穿孔法转化到宿主双乙酰乳酸乳球菌 中,使其获得合成缬氨酸的能% &%#’( #$&)*+’(
基因工程改良乳酸菌发酵剂品质的研究进展
畅天狮,刘俊果,张 桂
) 河北科技大学 生物工程学院,河北 石家庄 "%""$- + 摘 要:综述了近 % 年来利用基因工程技术改良乳酸菌发酵剂蛋白质水解能力、产生双乙酰能力、合成胞外多糖能
力、抗杂菌病源菌污染能力 ’ 个方面研究的最新进展,并简要介绍了基因食品可能存在的不安全问题及解决方法。 关键词:基因工程;乳酸菌发酵剂 中图分类号: ./!%!0 %’ 文献标识码: 1 (!""# ) 文章编号: $""$ ( !!#" "% ( ""#’ ( "’
基因工程技术的广泛应用,使生命科学的研究 发生了历史性的变化,同时也产生了巨大的社会和 经济效益。利用基因工程技术改造传统的发酵食品 用微生物是当前食品生物技术领域的一个新的研究 热点。 很多发酵食品中含有未灭活的发酵剂微生物, 并随食品进入人体,因此在利用基因重组技术改造 食品用微生物时,首先应保证具有足够的安全性。 食 品 级 基 因 修 饰 菌 ) AE8ED6H7NNM SBI6F6EI S6HJBBJ9 A786:S: + 是指被导入源于同种或公认的安全的食品级 微生物的基因,并因此而具有某种优良性状的用于 发酵食品生产的微生物 列要求
*
图& 乳酸菌乳糖分解代谢示意图 2 * 3
蛋白水解能力
蛋白水解能力是衡量干酪发酵剂的重要指标。
发酵剂在干酪的成熟过程中,水解乳蛋白,产生小 分子肽和氨基酸,是成熟干酪的重要风味成分。 乳酸菌的蛋白水解系统包括 2 ) 3 :结合在细胞壁上 的蛋白酶 I7-I,其功能是将细胞外的蛋白质水解成 寡 聚 多 肽 ; 细 胞 膜 上 的 寡 聚 肽 转 运 子 PII ( "#CQ"B5B-C65 -7.L;B"7-57),其功能是将寡聚多肽由 细胞外转运到细胞内,该步骤是乳酸乳球菌在牛乳 中生长的关键步骤, PII 缺陷型的突变株不能在以 酪蛋白为唯一氮源的培养基上生长。细胞内蛋白 酶 , 如 氨 基 肽 酶 B5B(、 二 肽 酶 B5B!、 内 肽 酶 B5R BP、胱氨酸肽酶 B5B@ 等,将寡聚多肽最终水解为氨 基酸。 依据上述理论,国外科学工作者作了一些改良 发 酵 剂 蛋 白 水 解 能 力 的 尝 试 。 S5L7CT;5L 等 人 2 & 3 将 B5B(, B5B!, B5B5@, B5BP 蛋 白 酶 基 因 分 别 克 隆 到 BUV& 质粒中,并分别在 =$ #.4-C; DV&%/% 中表达,制 作成 单一 菌株的 发酵 剂,进 行 )+ TQ 奶酪 的生 产实 验 。结 果 表明 , 经 E N / 个 月 的成 熟 期后 , 转 B5B( 和 B5B@ 基因的发酵剂作成的奶酪;同对照组相比, 苦味明 显降低,嗜 好性味增加 ;而转 B5BP 和 B5B! 基因的发酵剂同对照组没有明显差异。 由于乳酸菌的多数蛋白酶属于胞内酶,因而有 人认为在奶酪发酵成熟的过程中,菌体可能会发生 裂解,释放胞内酶,进而水解介质中的蛋白质。将 噬菌体溶菌酶基因 "!D=% 克隆到 BUV& 质粒中,并 在 DV&%/% 中表达 ,制作成相应的发酵剂 和奶酪, 结果乳酸菌在奶酪成熟后期的自溶能力显著增强, 苦味显著降低,嗜好性味显著增强 2 / 3 。
6 7,8 9
成一个 8( % 45 的多顺反操纵子, %J 端有一核糖体结 合位点,#J端有一个终止密码子和依赖 ! 因子的转录 终止子。 /-.-@ 的前体肽有 %7 个氨基酸组成,其中 / 端 !# 个残基为信号肽,它在细胞表面会被信号肽酶 水解去除,最终释放出成熟的有活性的 /-.-@ 6 $$ 9 。 基于上述的研究成果,国外研究者尝试用基因 工程技术增强奶酪发酵剂产生 /-.-@ 的能力,但结果 却不尽人意。产生 /-.-@ 的能力提高的同时,乳糖代 谢的速度下降,发酵剂的蛋白质水解能力及耐热性 也都下降。分析原因,认为奶酪的发酵剂是混合型 的,含 有多种乳酸 菌,产 /-.-@ 的 菌株对不产 /-.-@ 的菌株的生命活动有拮抗作用 6 $! 9 。 />K-* 6 $! 9 尝 试 将 片 球 菌 素 2BC-D+D+-@ 基 因 克 隆 并 在乳酸球菌中表达的试验。 ;BC-D+D+-@;EF$ 由乳酸片 球 菌 ;BC-D+D++>. *+-C )*+,-+- 产生 , 该菌 乳糖 发 酵能 力弱,它主要是作为生物防腐剂控制食品中的杂菌 和 病 源 菌 。 ;BC-D+D+-@ ;EF$ 的 相 关 基 因 在 质 粒 上 , 是一个含 1 个基因的操纵子。将该操纵子克隆并构 建成食品级表达载体 2=L$$7 质粒,转化到乳酸乳球 菌 ==!$1 中,得工程菌 ==!$7。以此菌制作成发酵 剂,并进行奶酪得生产试验。结果表明,试验组奶 酪在发酵 $ C 时含 &1 """ (EK5-,K*KM N@-,) 2BC-D+-@, & 个 月后降 到 ! """ ,而对 照组 没有检 测到 2BC-D+-@
V!W V$W
。其基因修饰过程应满足下
: ! 功能性基因必须源于同种菌或公认的安
全的食品级微生物; " 载体必须是食品级的,不得 含有非食品级的功能性 X41 片段; # 选择性标记不 得选用各种抗生素抗性标记,防止抗生素抗性基因 随菌体进入人体。应选用食品级的标记基因,如糖 类利用标记、营养缺陷型标记等; $ 宿主菌的遗传
#’
!""# 年第 #$ 卷第 % 期(总第 $%& 期)
专题论述
少量的丙酮酸在 ! 1 乙酰乳酸合成酶的作用下形成 不稳定的中间产物 ! 1 乙酰乳酸,极易受 ! 1 乙酰乳 酸脱羧酶作用形成 % 1 羟基 * 1 丁酮,并最终被缓慢 氧化成 * , % 1 丁二醇 (见图 &)。一些乳酸菌突变 菌株具有很强的双乙酰产生能力,研究证实这些菌 株体内没有 ! 1 乙酰乳酸脱羧酶。据此可以认为,在 没有 ! 1 乙酰乳酸脱羧酶存在时, ! 1 乙酰乳酸会积 累,在有氧气存在时经化学氧化过程转变成为双乙 酰 2 * 3 。这也是双乙酰产生的机理。 能够合成缬氨酸的阳性转化子( >F+E&+ H ID@++E, !.# G ) # <=> 缺陷型筛选 # >F+E&+ H ID@++E, !.# G <=> 1 #去除质粒 BD@++E # D@+&+。 最后获得的菌株 D@+&+ 不含有任何外源 >(<, J"A-K57L 杂交和 >(< 印记反应证明其基因图谱同野 生的 =$ #.4-C; 6C.45-:#.4-C; >F+E&+ 是一样的,因此具 有足够的安全性,是一食品级基因修饰菌。用该菌 进行强化柠檬酸的 D&M 培养基发酵实验,产酸速度 和产酸总量和对照组没有明显差异,而 ! 1 乙酰乳 酸的产量提高 &+ N E+ 倍,双乙酰的产量增加 &+ 倍 以 上 。 用 D@+&+ 试 制 发 酵 奶 油 , 产 品 在 储 藏 & 6 后,双乙酰的浓度高达 +$ ** OO"# H =,而对照组仅 为 +$ +& OO"# H =,储藏 & 周后,双乙酰的浓度降为 +$ +E OO"# H =,对照组仍为 +$ +& OO"# H =。
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