常见酸奶酸菜中乳酸菌的筛选及乳酸菌素的特性研究_鲁志彬

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NaNO2 作为食品添加剂被广泛地应用在发酵 肉制品、酸菜等的制作中,同时,酸菜泡菜等的 制作过程中自身也会产生亚硝酸盐,国家对于 NaNO2 的添加量有严格的限定,所以一些酸菜发 酵中的乳酸菌种对亚硝酸盐得有一定的耐受性 [10]。在培养基中分别加入 0.01%、0.015%、0.02% 质量分数的 NaNO2 观察亚硝酸盐对所筛选的乳酸 菌种的生长影响情况。
有明显溶钙圈、革兰氏染色阳性、接触酶反应阴 性的乳白色或白黄色且表面圆滑的菌落初步确定 为乳酸菌[6]。 1.4.2 乳酸菌的纯化
将革兰氏染色阳性,接触酶阴性的菌落进行
纯化分离出单个的菌体。在超净台中,用无菌接 种环挑取少许乳酸菌菌落在 MRS 固体培养基平板 上反复划线分离,直至革兰氏染色在显微镜下观 察菌株颜色、大小、形态一致[6]。将单个菌株形成
MRS 液体培养基:蛋白胨 10g,牛肉膏 10g, 酵母膏 5g,葡萄糖 20g,吐温 80 1ml,K2HPO4 g, 醋酸钠 5g,柠檬酸二铵 2g,MgSO4.7H2O 0.58g, MnSO4.4H2O 0.25g,超纯水 1000ml,pH 调至 6.0。
分离培养基:蛋白胨 10g,牛肉膏 10g,酵母 膏 5g,葡萄糖 20g,吐温 80 1ml,K2HPO4 g,醋
1 实验材料与方法
1.1 实验材料
名称
时间
地点
市售蒙牛酸奶
2014.5.1 滁州学院后门华联超市
皖东农村地区常见的传统 2014.4.6 滁州市全椒县农村居民
自制酸菜
家中
大肠杆菌、金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌(均
为滁州学院微生物实验室保存的菌种) 1.2 主要培养基[4,5]
MRS 固体培养基:蛋白胨 10g,牛肉膏 10g, 酵母膏 5g,葡萄糖 20g,吐温 80 1ml,K2HPO4 g, 醋酸钠 5g,柠檬酸二铵 2g,MgSO4.7H2O 0.58g, MnSO4.4H2O 0.25g,琼脂 20g,超纯水 1000ml, pH 调至 6.0。
菌株进行相应的生理生化实验,鉴定出有乳杆菌属、链球菌属、片球菌属和明串珠菌属等多个属的乳酸菌株。
关键词:酸奶;酸菜;乳酸菌;乳酸菌素;筛选鉴定
中图分类号: C93
文献标识码:A
文章编号:1673-1794(2014)05-0037-07
作者简介:鲁志彬,李强,周玲玲,胡兴翠,滁州学院生物与食品工程学院;通讯作者:柴新义,滁州学院生物与食品
其 pH 值大小,取平均值,并记录分析。 1.4.7 不同 pH 下乳酸菌的生长情况
以 pH 为横坐标,OD600nm 值为纵坐标绘制 出乳酸菌的耐酸性情况。用 HCl 溶液和 NaOH 溶 液分别调节液体培养基 pH 值为 1.5、2.5、3.5、4.5、 5.5、6.5、7.5、8.5、9.5,然后加入 25ml 至相应的 试管中,按 1%的量接入菌种液,置于生化恒温培 养箱中培养 20h 后,测出其分光光度值,并绘制 出曲线图。 1.4.8 不同 NaCl 浓度下乳酸菌的生长情况
在液体培养基中分别加入 0%、1.5%、2.5%、 3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%、8.5%、9.5%的 量的 NaCl,取相应的培养基 25ml 至试管中并标记, 然后按 1%的量接入 SC-3 和 SC-5 菌种液,置于 生化恒温培养箱中 20h 后取出,测定其吸光值, 取平均值,并绘制出曲线图[10]。 1.4.9 乳酸菌耐亚硝酸盐实验
MRS 分离培养基等选择性培养基分离出若干株乳酸菌,进一步纯化分离得到单一的乳酸菌种保存待用,并对乳酸菌的生
长条件进行测定。以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌等病原菌作为指示菌,通过抑菌实验、蛋白酶处理实验
等系列实验来检测乳酸菌具有较好抑制病原菌生长能力的内在物质——某种多肽类物质,称之为乳酸菌素。对筛选出的
工程学院副教授,博士,研究方向:真菌生理生态学(安徽 滁州 239000)。
基金项目:滁州学院校级重点项目(2013CXXL050);国家级大学生创新创业训练计划项目(201310377012) 收稿日期:2014-04-23
乳酸菌是一类革兰氏阳性球菌或杆菌、无芽 孢、无运动性、接触酶阴性,能够发酵一些碳水 化合物产生乳酸的细菌的总称[1]。乳酸菌的功能特 性是近百年来相关科学工作者们一直比较偏爱的 研究热点,也是目前人类利用较为全面的微生物, 乳酸菌中的一些益生菌已被广泛应用到酸奶酸菜 等发酵食品的制作和微生态制剂的生产中。
的菌落在平板上划线培养使其扩大保存备用。
乳酸菌菌株的初步鉴定:根据乳酸菌在 MRS
滁州学院学报 2014 年第 5 期
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固体平板上生长的菌落形态特征和革兰氏染色显 微镜下观察乳酸菌菌体的形态特征来做出初步的 判断。 1.4.3 乳酸菌菌悬液的制备
用移液管吸取 25ml MRS 液体培养基装至带 塞的试管中,用无菌接种环从上述已纯化的乳酸 菌平板上挑取 1~2 环乳酸菌落接种到装有 25ml 液体培养基的试管中,置上橡胶塞放入生化恒温 培养箱中 37℃培养 18h 左右,至看见培养基明显 变浑浊即可。 1.4.4 甘油法和斜面法保藏菌种[7]
乳酸菌素也可广泛应用到乳制品、罐头食品、 肉制品、啤酒饮料等食品工业中,例如在干酪加 工过程中,尽管经过高温灭菌,但仍会有耐热性 的革兰氏阳性菌孢子(肉毒素梭菌和厌氧梭菌芽 孢等)存在,而加入 nisin 乳酸菌素可有效阻止这 些孢子的萌发和毒素形成,印度的牛奶生产中使 用了 nisin 让仅能存放 3~7 天的消毒牛奶延长保存 至 60 余天;利用乳酸菌素不抑制酵母菌生长这一
甘油长期保藏:此方法是将菌种长期保存待 以后实验室中使用,首先制备好无菌甘油(60%浓 度),用移液器吸取 0.5ml 上述乳酸菌悬液置入 2mlEp 管中,再加入 0.5ml 的无菌甘油于培养液面 上,振荡混匀,最后将 Ep 管作好标记置于-20℃ 低温冰柜中保藏。
斜面低温保存:此方法一般只适于短期(1~3 个月)保藏使用;制作好试管斜面,在超净台中, 用无菌环蘸取上述乳酸菌悬液(注意不要滴撒) 在斜面上从底往口划出,将试管口在酒精灯上灼 烧一下,塞上试管塞并贴好标签,放在 37℃培养 箱中 24h 培养,每个菌种平行做 5 个保藏。放置 于 4℃冰箱中保藏,如温度太低,斜面Fra Baidu bibliotek养基会 因结冰脱水而致菌种死亡。 1.4.5 乳酸菌生长曲线的测定
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鲁志彬,等:常见酸奶酸菜中乳酸菌的筛选及其乳酸菌素的特性研究
特性,可将它应用于啤酒饮料等的生产酿造中防 止其他腐败菌的污染[3]。总之,使用乳酸菌素这类 生物添加剂不仅可以较大地延长贮存期还可以保 证食品的安全性、良好的风味和质地。
以益生乳酸菌为基础,衍生出的众多系列产 品以其原生态、绿色、安全、无毒副作用的特点 完全符合现代社会消费者对天然、绿色有机食品 的追求。本实验为进一步的实际应用提供一些基 础理论依据。
以乳酸菌培养时间为横坐标,pH 为纵坐标绘 制出乳酸菌在生长过程中 pH 值的变化情况。向 各组试管中分别加入 25ml 的液体培养基,12 个 为一组,做三组平行,按 1%的量接入乳酸菌种液, 置上塞子放入生化恒温培养箱中培养,每隔 2 小 时取出相应的试管(连续测 24h)[10]。pH 计测出
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1.4 实验步骤与方法
1.4.1 乳酸菌的分离 在超净台中完成以下的操作,将冷却至 50℃
道内有害微生物,不破坏肠道菌群的平衡,抑菌 实验表明,乳酸菌素对一些致病的革兰氏阳性菌 和阴性菌均有不同程度的抑制作用,因此,它可 以用于治疗肠内消化不良、腹胀、腹泻、肠炎等 疾病[1]。在幼儿时期,很多的孩子容易出现消化不 良和腹胀的肠道问题,而小孩也不喜欢吃药,同 时使用别的抗生素对幼儿的身体也会造成伤害, 这时如果可以让小孩食用含有乳酸菌的酸奶等食 品或许可以起到一举两得的效果;在老年时期, 老年人的肠道内有益菌群数量下降的很厉害,这 时乳酸菌类的药品或食品则能起到调节肠道微生 物生态平衡防止大肠内蓄积有害物质,可以延缓 机体的衰老,促进胃肠蠕动与胃液分泌的作用。
软琼脂柱内(温度约为 47℃~48℃,试管不烫手
即可)。混匀后在上面加盖一层约 7 mm 的 2%琼 脂,置于适温培养。观察是否有气泡出现将 2%的 琼脂层向上顶起。 1.3 主要实验仪器与设备
仪器名称
仪器型号
生产厂家
生化培养箱
MHP-160S
上海三发科学仪器有限公司
立式压力蒸汽灭菌器 YM
上海三申医疗器械有限公司
左右的 20ml MRS 固体培养基倒入培养皿,待培养 基完全凝固后再将加有 2%CaCO3 的半固体 MRS
培养基 10ml 平铺至上面;取待筛选的乳酸菌材料
1ml 加入到装有 9ml 无菌水的试管中,连续 10 倍 梯度稀释,然后用移液器吸取 5 组适当浓度梯度 的菌液 200μL,分别涂布于上述双层平板上,放 置到生化恒温培养箱中 37℃培养 48~72h[1]。将具
第 16 卷第 5 期 2014 年 10 月
滁州学院学报 JOURNAL OF CHUZHOU UNIVERSITY
常见酸奶酸菜中乳酸菌的筛选及 乳酸菌素的特性研究
鲁志彬,柴新义,李强,周玲玲,胡兴翠
Vol.16 No.5 Oct. 2014
摘 要:以日常生活中常见的也是深受人们喜爱的酸奶和下饭菜(酸菜、泡菜)等富含乳酸菌的食品为原材料,通过
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乳酸菌素是某些乳酸菌在代谢过程中通过核 糖体合成机制产生的分泌到环境中的一类具有生 物活性的蛋白质、多肽或前体多肽,它对其他相 近种类的细菌具有抑制作用,但是其抑菌范围又 不仅仅局限于有亲缘关系的种,且产生菌对其分 泌的乳酸菌素有自身免疫性[2]。
近几年来,许多国家出现过超级细菌感染的 病例,这是由于抗生素的滥用导致细菌耐药性的 加剧而产生的,而且抗生素的长期应用会引起肠 道菌群的紊乱、抗生素伴联腹泻等,这已成为一 个严重的公共健康问题,所以人们开始试图研究 其他副作用较弱的抗菌剂,乳酸菌素作为一种天 然抗菌肽,安全无毒,在为肠道内可被降解,不 会引起细菌的抗药性,并且可以选择性的杀死肠
酸钠 5g,柠檬酸二铵 2g,MgSO4.7H2O 0.58g, MnSO4.4H2O 0.25g,CaCO3 粉末(加入 2%)琼脂
10g,超纯水 1000ml。 营养琼脂培养基:牛肉膏 3g,蛋白胨 10g,
NaCl 5g,琼脂 20g,超纯水 1000ml,pH7.2。
肉汤培养基:牛肉膏 3g,蛋白胨 10g,NaCl 5g, 超纯水 1000ml,pH7.2。
PY 基础培养基:蛋白胨 5g,胰蛋白胨 5g, 酵母粉 10g,盐溶液 40ml,超纯水 1000ml。
葡 萄 糖 产 气 培 养 基 : 在 PY 基 础 培 养 基 (1000ml)中加入 30g 葡萄糖和 0.5ml 的吐温 80, 再添加 6g 琼脂做成软琼脂柱,分装于试管中,高
度为 4~5cm,然后将乳酸菌悬液 0.1ml 加入融化的
生长曲线的测定可利用比浊法来测定,即吸 光值来绘制出培养时间与生长量的关系,从筛选 出来的乳酸菌中选取 4 株来进行测定。将各组试 管中分别装入 25ml 的 MRS 液体培养基,然后用 移液器按 1%的量接入乳酸菌种液,将接入菌种液 的培养基放入生化恒温培养箱中 37℃培养,然后 每隔 2h 取出相应的试管,以未接入任何菌种的培 养 基 作为 空白 对 照,用 723 分 光 光 度计 测出 OD600nm 值,取平均值,并记录[8,9]。 1.4.6 乳酸菌生长过程中 pH 的变化
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