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《沈阳农业大学》 2017年
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马奶酒中产胞外多糖瑞士乳杆菌的筛选及多糖的结构和抗氧化活性研究

白丽娟  
【摘要】:近年来乳酸菌胞外多糖因具有独特的流变特性和良好的功能特性备受关注,广泛应用于食品工业和医药工业。马奶酒是我国少数民族地区的传统乳制品,含有丰富的乳酸菌,具有独特风味和营养保健功能。来源于马奶酒的乳酸菌除具有自身的生物活性外,其代谢产生的胞外多糖(EPS)也具备多种生理功能。本研究从内蒙古东部区的马奶酒中分离乳酸菌,全面分析并归属了可以产生EPS的乳酸菌,并筛选了高产EPS的瑞士乳杆菌;为了提高EPS的产量,采用诱变的方法获得目标菌株并优化了培养条件;探究了 EPS生物合成途径中关键酶类对EPS产量和结构的影响;通过多种结构表征方法,测定了 EPS的分子量、单糖组成和多糖一级结构;通过体外和体内试验研究了马奶酒中瑞士乳杆菌EPS的部分生理功能,为更好的挖掘马奶酒的营养保健功能奠定基础。主要研究结果如下:(1)以来源于内蒙古东部区不同牧民家庭的12份马奶酒为样品进行乳酸菌多样性分析,获得72株乳酸菌,其中56株具有合成EPS的能力。经过传统鉴定和16S rRNA序列同源性分析,将产EPS的乳酸菌被归属为坚强肠球菌、乳酸乳球菌、瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、德氏乳杆菌和肠膜明串珠菌肠膜亚种七类,其中瑞士乳杆菌胞外多糖产量最高,平均产量可达到110.39 mg/L。(2)以分离的16株瑞士乳杆菌为试验对象,筛选出EPS产量最高的L.helveticus SMN2-1为试验菌株进行诱变筛选。分别采用紫外线、亚硝基胍进行单一诱变确定初始诱变条件,再利用Box-Behnken设计,以紫外线照射时间、亚硝基胍的浓度以及处理时间3个因素为变量,进行紫外线-亚硝基胍复合诱变,确定的最佳诱变条件为紫外线照射时间40.37 s、亚硝基胍浓度0.35 mg/mL、处理时间34.87 min,致死率88.65%。通过初筛和复筛,获得了传代稳定性好,EPS产量最高菌株,命名为L.helveticus UN-8。(3)分别对影响诱变菌株L.helveticus UN-8胞外多糖生物合成条件的碳源、氮源、发酵时间、发酵温度、初始pH、接种量等因素进行单因素试验,确定了L.helveticus UN-8生物合成EPS的最佳条件范围。应用Plackett-Burman和Box-Behnken设计确定了影响L.helveticus UN-8合成胞外多糖的产量主要因素和最适条件为乳糖加入量21.65 g/L,发酵时间28.79 h,接种量2.01%,最终EPS合成量达到408.5 mg/L,比初始菌株L.helveticvs SMN2-1产量提高了 2.1倍。(4)初始菌株L.helveticusSMN2-1和诱变菌株L.helveticus UN-8的粗多糖经DEAE-52离子交换层析、凝胶渗透柱层析进一步纯化,获得纯品多糖,分子量分别为EPS-S1为 1.01×106Da;EPS-S2 为 1.5×106Da;EPS-U1 为 0.85×106Da;EPS-U2 为 1.2×106Da。四种多糖的单糖组成均由不同比例的葡萄糖和半乳糖组成。通过红外光谱分析、甲基化的GC-MS和一维、二维核磁共振分析,推断出两种多糖(EPS-S1和EPS-U1)的一级结构。(5)分析了初始菌株L.helveticus SMN2-1和诱变菌株L.helveticus UN-8分别以乳糖和葡萄糖为底物时生物合成胞外多糖过程中酶的活性与EPS产量之间的关系。结果表明:当以不同糖类为碳源时,虽然EPS产量、分子量、单糖比例差异明显,但是单糖组成无变化;α-PGM是获得高产EPS的关键酶,α-PGM酶活性的升高直接提高EPS的产量,GalT活性也影响EPS产量。(6)EPS-S1、EPS-U1在体外均具有较强的清除DPPH、超氧阴离子、羟基自由基及其抗脂质过氧化能力。小鼠体内试验结果表明EPS-S1可以显著提高衰老模型小鼠的血清、脑组织和肝脏中多种抗氧化酶(包括SOD、GPx和CAT)的活力和总抗氧化能力,降低了 MDA的水平,证实了 EPS-S1在体内具有一定的抗氧化活性。此外,EPS-S1可激活NK和CTL细胞活性和显著提高血清中细胞免疫因子IL-2、IL-10和TNF-α的水平,从而提高机体的免疫力。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TS201.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘杭;姚鋆;杨芃原;张扬;;糖蛋白质组学的信息学资源和方法[J];生物化学与生物物理进展;2016年09期
2 曹永强;王辑;赵笑;杨贞耐;;植物乳杆菌YW11生产胞外多糖的发酵条件研究[J];食品科学技术学报;2016年01期
3 陈亚;梁琪;杨敏;张卫兵;张炎;;响应面法优化嗜热链球菌产胞外多糖的发酵条件[J];食品工业科技;2016年09期
4 蒋汶;张庆庆;汤文晶;程亚运;;紫外-等离子体复合诱变红曲霉产胞外多糖[J];食品与发酵工业;2016年01期
5 邵丽;吴正钧;张灏;陈卫;郭本恒;;鼠李糖乳杆菌胞外多糖S2的原子力显微镜观察[J];食品科学;2015年13期
6 张明珠;;新疆酸马奶中乳酸菌的多态性分析及发酵性能研究[J];食品与发酵科技;2015年03期
7 崔照琼;郤翠仙;周玉照;柴俊;刘旭川;张以芳;;乳扇制品中乳酸杆菌的分离鉴定及16S rRNA序列同源性分析[J];中国微生态学杂志;2015年04期
8 任秀娟;赵一萍;布仁其其格;芒来;;酸马奶的营养价值和产业化发展探究[J];内蒙古科技与经济;2014年03期
9 包艳青;布仁其其格;萨茹拉;芒来;;酸马奶降胆固醇作用的刍议[J];畜牧与饲料科学;2013年09期
10 纪鹃;李伟;陈晓红;姜梅;芮昕;董明盛;;瑞士乳杆菌MB2-1胞外多糖发酵条件优化[J];食品科学;2014年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马俊英;葛武鹏;姜琪;房若愚;梁秀珍;吴小勇;耿炜;;基于PCR-DGGE技术分析牧区酸马奶中乳酸菌多样性[J];西北农业学报;2017年06期
2 杨小冲;陈忠军;;新型物理诱变技术在微生物育种中的应用进展[J];食品工业;2017年03期
3 郭东起;廖凤菊;;微波诱变结合DES诱变改良拮抗酵母菌[J];北方园艺;2016年24期
4 杨希娟;张杰;党斌;;西藏灵菇中产胞外多糖假肠膜明串珠菌发酵性能及流变学特性研究[J];食品工业科技;2017年04期
5 于凉云;张奇;袁淑军;;原子力显微镜(AFM)应用于纳米科学中的研究进展[J];山东化工;2016年24期
6 司天昭;柳陈坚;秦晓萌;李晓然;罗义勇;杨恩;;植物乳杆菌YM-2菌株胞外多糖生物合成工艺优化[J];食品科学;2017年10期
7 蒋樟丽;韩福霞;金泽霖;张翼;高红亮;常忠义;贾彩凤;;粪产碱杆菌AF01产可溶性胞外多糖发酵条件的优化[J];食品工业科技;2016年23期
8 任佳明;李付丽;吴鑫颖;邱树毅;周罗娜;;紫色红曲霉FBKL3.0018液态发酵产酯化酶的研究[J];中国酿造;2016年07期
9 王荣平;图布兴吉雅;郝娜;李相沂;乌云达来;;乳酸菌胞外多糖的分离纯化和结构解析[J];食品工业科技;2016年14期
10 周玉照;张小苗;柴俊;李三平;张娜娜;张以芳;;云南猪关节炎细菌性病原的分离鉴定[J];中国畜牧兽医;2016年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王辑;田政;赵笑;曹永强;杨贞耐;;藏灵菇发酵产胞外多糖的影响因素及其应用研究[J];食品工业科技;2015年18期
2 沈小静;张萍;石彦鹏;;常压室温等离子体结合紫外诱变筛选红霉素高产菌株[J];中国兽药杂志;2015年01期
3 萨如拉;芒来;赵娜;双全;乌云达来;;产胞外多糖乳杆菌的菌种鉴定及其发酵条件优化[J];食品科技;2014年08期
4 王丽宁;赵妍;张宝粉;陈明杰;;利用原生质体紫外诱变技术选育耐高温香菇菌株[J];微生物学通报;2014年07期
5 张雪;张晓菲;王立言;张翀;陈韵亿;常海波;李和平;邢新会;;常压室温等离子体生物诱变育种及其应用研究进展[J];化工学报;2014年07期
6 李鸿梅;苗琇岩;魏明;赵慧;闵伟红;;紫外与亚硝基胍复合诱变选育高产多糖罗耳阿太菌[J];食品工业科技;2014年20期
7 王英;周剑忠;黄开红;李清;刘小莉;赵延存;;益生菌干酪乳杆菌FM10-3产胞外多糖培养条件的优化[J];中国乳品工业;2014年02期
8 章丽;戴梦;郑桂珍;赵颖;刘静;张佳;王富强;;等离子体-紫外复合诱变选育四羟基环孢菌素衍生物高产菌株[J];微生物学杂志;2014年01期
9 张帝;张庆庆;汤文晶;杨超;;He-Ne激光对红曲霉ZL307的诱变育种[J];安徽工程大学学报;2013年04期
10 包艳青;布仁其其格;萨茹拉;芒来;;酸马奶降胆固醇作用的刍议[J];畜牧与饲料科学;2013年09期
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中国期刊全文数据库 前6条
1 张丹丹;郭宇星;周慧敏;张丹;祝倩;潘道东;;瑞士乳杆菌的益生特性[J];食品与发酵工业;2014年05期
2 隋欣;任发政;鲁言文;陈历俊;;热激法修饰瑞士乳杆菌的参数优化与特性研究[J];农业机械学报;2009年08期
3 郭宇星;陈庆森;赵林森;杨晓威;;瑞士乳杆菌水解乳清蛋白发酵条件的研究[J];生物技术通报;2006年S1期
4 侯婷;赵征;江浩东;;瑞士乳杆菌TUST-005发酵乳抗菌特性研究[J];食品研究与开发;2006年08期
5 朱义松;刘晓华;曹郁生;;产共轭亚油酸瑞士乳杆菌L7固定化条件的研究[J];食品科学;2012年21期
6 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 任仙娥;杨锋;张水华;;瑞士乳杆菌发酵法研制牛肉香精的研究[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
2 赵征;汪建明;魏玮;李祥;;瑞士乳杆菌发酵功能性酸乳和干酪的研究[A];中国老年学学会2006年老年学学术高峰论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 白丽娟;马奶酒中产胞外多糖瑞士乳杆菌的筛选及多糖的结构和抗氧化活性研究[D];沈阳农业大学;2017年
2 赵宏飞;乳糖对瑞士乳杆菌生长代谢影响及高密度培养研究[D];北京林业大学;2014年
3 王立平;瑞士乳杆菌酪蛋白源活性肽制备及其生理功效研究[D];北京林业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁麒;瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)的高密度培养以及S层蛋白质提取条件的优化[D];中国海洋大学;2015年
2 孙囝;瑞士乳杆菌发酵剂制备及其发酵产物生物活性的评价[D];天津科技大学;2009年
3 杨秀华;瑞士乳杆菌S-层蛋白基因的克隆与表达[D];湖南农业大学;2010年
4 张莹莹;瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)发酵条件的优化及S层蛋白的提取和应用[D];中国海洋大学;2013年
5 华朝丽;瑞士乳杆菌发酵乳制品的研究[D];天津科技大学;2004年
6 王晓伟;不同地区自然发酵乳制品中瑞士乳杆菌的多位点序列分型研究[D];内蒙古农业大学;2015年
7 廖玲;引起细胞凋亡的瑞士乳杆菌9的高密度培养研究[D];北京林业大学;2009年
8 王青华;瑞士乳杆菌乳制品中酪蛋白磷酸肽的研究[D];天津科技大学;2008年
9 王友湘;瑞士乳杆菌对小鼠肠道粘膜免疫的影响[D];天津商业大学;2008年
10 陈岑;高产黏瑞士乳杆菌mb2-1冻干发酵剂的制备及开发应用[D];南京农业大学;2012年
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