嗜酸乳杆菌的分离、鉴定及其在发酵豆乳中生长特性的研究

论文摘要

嗜酸乳杆菌是人体肠道内的重要微生物,与人体健康息息相关,当其达到一定数量时,对维护肠道健康和菌群平衡起着十分重要的作用,是目前乳酸菌家族中极为重视研究与开发的益生菌之一,被视为第三代酸乳发酵剂菌种。随着国内外众多学者对嗜酸乳杆菌的生物学特性、功能性及应用等方面研究的不断深入,人们越来越认识到嗜酸乳杆菌的益生特性,含有嗜酸乳杆菌的产品日益丰富,包括酸奶、胶囊、片剂、粉剂及口服液等,但用嗜酸乳杆菌发酵生产的功能性发酵豆乳制品尚未见商品化生产,关于嗜酸乳杆菌在豆乳中生长特性的研究报道甚为罕见。在我国,豆浆既是一种传统食品,又是一种廉价易获取的资源,但由于受到传统习惯的影响,人们一直未能认识到豆浆的益处,加之豆奶（浆）较重的豆腥味,使得很多消费者,尤其是青少年、儿童对其的接受程度较低。因此,利用现代生物技术,通过乳酸菌的发酵处理,研制功能性的发酵豆乳饮料具有十分重要的意义,不仅可以解决豆奶的口感问题,而且可以为牛奶缺乏的地区提供优质价廉的功能性植物蛋白饮料。本研究以健康婴儿的新鲜粪便为材料,经分离、纯化和分子生物学鉴定获得3株人源性嗜酸乳杆菌菌株,旨在为发酵豆乳提供生长能力旺盛、活菌数高、产酸能力强的发酵菌种,并探索供试菌株在发酵豆乳中的生长特性,为发酵豆乳的工业化生产提供一定的理论基础和科学依据。通过比较3株嗜酸乳杆菌的生物学特性,包括生长曲线、产酸能力、耐胃酸能力、耐胆盐性、抗药性及抑菌能力,选择生物学性状较优的LA-5菌株作为供试菌株,其在MRS液体培养基中37℃培养14h,活菌数可达4.33×1012cfu/mL;具有较强的耐酸和抗胆盐特性;对氯霉素高度敏感,对青霉素G、利福平和四环素中毒敏感,对卡那霉素不敏感;在体外对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和柠檬色葡萄球菌具有较强的拮抗作用。为研制适合发酵豆乳的嗜酸乳杆菌发酵剂,本研究以豆乳为基础探索嗜酸乳杆菌LA-5的增菌培养基,得到最佳增菌培养基为:10%豆浆,1%葡萄糖,8%西红柿汁,5%玉米浸出汁,2%胡萝卜汁,2%平菇浸出汁。嗜酸乳杆菌LA-5在增菌培养基中培养时,增菌培养终止时间为10h,此时活菌数可达1.72×109cfu/mL。嗜酸乳杆菌LA-5经增菌培养基活化后,按8%接种量接种于发酵豆乳基质中,37℃恒温、静置发酵20h后达发酵终点,此时发酵豆乳pH=3.57,滴定酸度为85.22°T,活菌数为3.62×108cfu/mL。将发酵豆乳产品转移至4℃条件下冷藏30天,pH降至3.45,滴定酸度升高到94.29°T,嗜酸乳杆菌活菌数减少至7.04×106cfu/mL。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 嗜酸乳杆菌的研究进展
• 1.1.1 嗜酸乳杆菌的生物学特性
• 1.1.2 嗜酸乳杆菌在自然界的分布
• 1.1.2.1 嗜酸乳杆菌在宿主胃中的分布
• 1.1.2.2 嗜酸乳杆菌在宿主大肠中的分布
• 1.1.2.3 嗜酸乳杆菌在人体阴道中的分布
• 1.1.3 嗜酸乳杆菌的营养要求
• 1.1.4 嗜酸乳杆菌的分类
• 1.1.5 嗜酸乳杆菌的益生特性
• 1.1.5.1 营养作用
• 1.1.5.2 消除乳糖不耐症
• 1.1.5.3 生物屏障作用
• 1.1.5.4 增强机体免疫力
• 1.1.5.5 抗癌作用
• 1.1.5.6 降低胆固醇
• 1.1.5.7 其它功能
• 1.1.6 嗜酸乳杆菌增菌培养基的优化
• 1.1.7 嗜酸乳杆菌的应用
• 1.1.7.1 在食品中的应用
• 1.1.7.2 在医药上的应用
• 1.1.7.3 在工业上的应用
• 1.2 发酵豆乳的研究进展
• 1.2.1 大豆及发酵豆乳的营养价值
• 1.2.1.1 大豆的营养价值
• 1.2.1.2 豆乳的营养价值
• 1.2.1.3 发酵豆乳的营养价值
• 1.2.2 发酵豆乳的基本工艺
• 1.2.3 发酵豆乳存在的主要问题
• 1.2.3.1 豆腥味
• 1.2.3.2 发酵菌种
• 1.2.3.3 发酵豆乳的稳定性
• 1.2.4 发酵豆乳的发展趋势
• 1.3 课题研究意义及基本内容
• 1.3.1 课题研究意义
• 1.3.2 课题基本内容
• 第2章 嗜酸乳杆菌的分离与鉴定
• 2.1 实验材料、试剂及仪器
• 2.1.1 主要材料
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 主要试剂
• 2.1.4 实验仪器与设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 样品的采集
• 2.2.2 乳杆菌的分离和纯化
• 2.2.3 乳杆菌的鉴定
• 2.2.3.1 乳杆菌属的初步鉴定
• 2.2.3.2 乳杆菌的PCR鉴定
• 2.2.4 嗜酸乳杆菌的PCR鉴定
• 2.2.4.1 PCR鉴定方法
• 2.2.4.2 扩增产物的电泳分析
• 2.2.4.3 扩增产物的测序
• 2.2.5 嗜酸乳杆菌的生理生化鉴定
• 2.3 实验结果与分析
• 2.3.1 菌落形态特征
• 2.3.2 乳杆菌属的初步鉴定结果
• 2.3.3 乳杆菌的PCR鉴定结果
• 2.3.4 嗜酸乳杆菌的PCR鉴定结果
• 2.3.5 PCR产物测序结果及分析
• 2.3.6 嗜酸乳杆菌的生理生化鉴定结果
• 2.4 小结
• 第3章 嗜酸乳杆菌生物学特性研究及优良菌株的筛选
• 3.1 实验材料、试剂及仪器
• 3.1.1 主要材料
• 3.1.1.1 供试菌株
• 3.1.1.2 指示菌株
• 3.1.2 培养基
• 3.1.3 主要试剂
• 3.1.4 实验仪器与设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 生长动力学的测定
• 3.2.2 模拟人胃肠环境中的抗性实验
• 3.2.2.1 耐酸能力的测定
• 3.2.2.2 耐胆盐能力的测定
• 3.2.2.3 存活率的计算
• 3.2.3 药敏试验
• 3.2.4 代谢产物的抑菌试验
• 3.2.4.1 代谢产物的收集
• 3.2.4.2 指示菌的培养
• 3.2.4.3 抑菌圈的测定
• 3.3 实验结果与分析
• 3.3.1 嗜酸乳杆菌的生长动力学
• 3.3.2 嗜酸乳杆菌在低pH条件下的存活情况
• 3.3.3 嗜酸乳杆菌在高胆盐浓度下的存活情况
• 3.3.4 嗜酸乳杆菌的耐药性
• 3.3.5 嗜酸乳杆菌代谢产物对指示菌的拮抗性
• 3.4 小结
• 第4章 嗜酸乳杆菌增菌培养基的优化
• 4.1 实验材料、试剂及仪器
• 4.1.1 主要材料
• 4.1.1.1 供试菌株
• 4.1.1.2 其它材料
• 4.1.2 培养基
• 4.1.3 实验仪器与设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 豆浆的制备
• 4.2.1.1 挑选
• 4.2.1.2 清洗
• 4.2.1.3 浸泡
• 4.2.1.4 烫漂
• 4.2.1.5 磨浆
• 4.2.1.6 过滤
• 4.2.2 11%脱脂乳的配制
• 4.2.3 基础培养基的优化
• 4.2.4 生长促进物质的制备
• 4.2.5 生长促进因子的优化
• 4.2.6 嗜酸乳杆菌在最佳增菌培养基中的生长特性
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 嗜酸乳杆菌基础培养基的优化
• 4.3.1.1 正交试验结果
• 4.3.1.2 极差分析结果
• 4.3.1.3 验证试验结果
• 4.3.2 嗜酸乳杆菌生长促进因子的优化
• 4.3.2.1 正交试验结果
• 4.3.2.2 极差分析结果
• 4.3.2.3 验证试验结果
• 4.3.3 嗜酸乳杆菌在最佳增菌培养基中的生长特性
• 4.4 小结
• 第5章 嗜酸乳杆菌在发酵豆乳中的生长特性
• 5.1 实验材料、试剂及仪器
• 5.1.1 主要材料
• 5.1.1.1 供试菌株
• 5.1.1.2 其它材料
• 5.1.2 培养基
• 5.1.3 实验仪器与设备
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 接种量对凝乳时间的影响
• 5.2.2 嗜酸乳杆菌在发酵豆乳中的产酸能力测定
• 5.2.3 嗜酸乳杆菌在发酵豆乳中的生长曲线测定
• 5.2.4 发酵豆乳在冷藏过程中pH、酸度和活菌数的变化
• 5.3 实验结果与分析
• 5.3.1 接种量对凝乳时间的影响
• 5.3.2 嗜酸乳杆菌在发酵豆乳中的产酸能力
• 5.3.3 嗜酸乳杆菌在发酵豆乳中的生长曲线
• 5.3.4 发酵豆乳在冷藏过程中pH、酸度和活菌数的变化
• 5.3.4.1 冷藏期间发酵豆乳的pH和酸度变化
• 5.3.4.2 冷藏期间嗜酸乳杆菌活菌数的变化
• 5.4 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢