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开菲尔中半乳糖霉菌的分离鉴定及其与开菲尔乳杆菌相互作用研究

汤华成  
【摘要】:现代研究表明开菲尔具有抗肿瘤活性,降低血压、血脂和血糖、抗菌活性、肠胃保护、对抗炎症、促进脂肪消耗以及抗氧化活性等生理功能。但是开菲尔产品菌相复杂,发酵过程不易控制,产品质量不稳定,难于工业化生产。因此对开菲尔粒中菌相的研究逐渐成为国内外研究学者重点关注的领域。本文旨在采用传统方法和分子生物学方法分离鉴定水开菲尔中的优势菌,并对其结构、性能以及其相互作用进行研究,为开菲尔的开发利用提供理论依据。本文首先成功从水开菲尔中分离了1株酵母菌菌株wk1,经传统方法和DNA序列分析可确定该酵母菌为半乳糖霉菌(Galactomyces geotrichum)。进一步对其与开菲尔乳杆菌(Lactobacillus Kefir)12-2共生关系研究,结果发现半乳糖霉菌wk1与开菲尔乳杆菌12-2之间结合紧密,存在着较为明显的相互作用关系,其次对分离菌株半乳糖霉菌wk1表面物质性能进行了分析,发现其细胞表面为强疏水性,并且为碱性的电子供体。热、乙酸、氢氧化钠和氯化锂处理对其表明性能有不同的影响。热处理可以使半乳糖霉菌wk1细胞表面的疏水性和供电子性能均有明显下降,尤其加热时间在5-10min之间,下降近50%;当加热时间小于5min和大于10min时,无明显变化。利用乙酸和氢氧化钠处理则会使其表面呈强亲水性,但利用氯化锂处理则不会影响其表面的疏水性,但是会提高细胞表面的酸性和吸电子性能。再次对分离菌株半乳糖霉菌wk1的自凝聚性能及其与开菲尔乳杆菌12-2之间的共凝聚性能进行了研究。未经过预处理的半乳糖霉菌wk1表现出了极强的自凝聚性能,在培养初期(1h)半乳糖霉菌的自凝聚比例就达到了70%左右,而后随着时间的延长迅速增长,在培养3h后其自凝聚比例高达97.48%,在4h以后则完全自凝聚。半乳糖霉菌wk1与开菲尔乳杆菌12-2之间的共凝聚性研究结果发现:在培养初期,半乳糖霉菌wk1与开菲尔乳杆菌12-2的共凝聚现象并不明显,仅有约7%左右,随着培养时间的延长,1-3h内半乳糖霉菌wk1细胞与开菲尔乳杆菌12-2的自凝聚能力迅速得到提升,而当处于培养期的中后期时(3-5h),半乳糖霉菌wk1细胞与开菲尔乳杆菌12-2的共凝聚速率大幅减缓,培养时间为5h时有36%左右的半乳糖霉菌wk1细胞与开菲尔乳杆菌12-2发生了共凝聚现象。热、乙酸、氢氧化钠和氯化锂处理对其自凝聚和共凝聚性能表现出不同的影响。加热处理在培养初期削弱半乳糖霉菌的自凝聚性能以及与开菲尔乳杆菌12-2的共凝聚性能,但在反应后期恢复较快。氢氧化钠可以在一定程度上削弱半乳糖霉菌的自凝聚性能,但效果不显著,但明显削弱了半乳糖霉菌wk1与开菲尔乳杆菌12-2的共凝聚性。而氢氧化钠浓度对这两种性能的影响程度变化不大。随着培养时间的延长,乙酸对处于培养初期的半乳糖霉菌的自凝聚性能和与开菲尔乳杆菌的共凝聚性能具有一定程度的恢复能力,但仍处于较低水平。乙酸的浓度对这两种性能的影响程度变化不大。氯化锂对半乳糖霉菌的自凝聚性能影响较为显著,不仅使其自聚性能大大降低,而且在整个培养期内的恢复速率也维持在匀速水平。与自凝聚性能不同的是,氯化锂对培养初期半乳糖霉菌与开菲尔乳杆菌的共聚性能的削弱作用并不明显,但是却可以在很大程度上抑制其在培养后期的恢复速率。同样,氯化锂浓度对这两种性能的影响程度变化不大。综上研究表明,本文分离鉴定的酵母菌株半乳糖霉菌wk1是水开菲尔粒凝聚形成的重要菌种之一,其细胞表面为强疏水性,并且为碱性电子供体,具有较强的自聚能力和与其他细菌的共聚能力,这可能与细胞表面活性物质多糖和表面蛋白质有关。


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