乳酸菌胞外多糖生理功能研究报告进展

乳酸菌胞外多糖生理功能的研究进展

摘要:食品级乳酸菌分泌的胞外多糖是近年来乳品科学的研究热点。概述了乳酸菌胞外多糖的来源、分类及生理功能,重点介绍了有关乳酸菌胞外多糖免疫调节和抗肿瘤活性的相关研究,展望了其在发酵制品、保健品和医药等领域研究的开发前景。

关键词:乳酸菌;胞外多糖;生理功能;免疫活性;抗肿瘤

Advancements on physiological functions of LAB exopolysaccharides

Abstract:

Exopolysaccharide produced by lactic acid bacteria (LAB> have been the focus of dairy research

in recent years. This article provides an overview of source, classification and physiological functions of

LAB exopolysaccharides, introduces immunomodulatory and antitumor activities of exopolysaccharides

and looks forward to the prospects of exopolysaccharides in fermented products, health products and

medicine in many fields.

Key words:

lactic acid bacteria (LAB>。 exopolysaccharide (EPS>。 physiological functions。immuno-

modulatory。 antitumor

1 乳酸菌及其胞外多糖

乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB>是能够发酵

碳水化合物并产生大量乳酸的微生物总称,是具

有悠久历史的食品工业生产菌株,被广泛应用于

发酵制品、肉类制品及医药保健品等领域。特别

是在干酪和酸奶等发酵乳制品的生产中,乳酸菌

对产品质构、口感、风味及提高营养价值等方面

发挥重要作用,这些功能特性的改善主要由乳酸

菌分泌的次级代谢产物如胞外多糖来实现

[1]

乳酸菌胞外多糖(exopolysaccharides,EPS>

是乳酸菌在生长代谢过程中,发酵产生并分泌

到细胞壁外的一种水溶性长链多糖

[2]

,分子量在

4.0×10

4

~6.0×10

6

u范围之间。它不仅具有改善发酵

食品质构、口感、流变性、稳定性、持水性和提高

乳酸菌对肠道表面的非特异性黏附作用等独特的

理化特性

[3]

。同时还是一种具有生物活性功能的

多糖,具有抑菌、抗诱变、抗肿瘤、免疫调节、降

胆固醇及调节胃肠道功能等多种保健作用

[4-6]

,且

无毒副作用,来源可靠。近年来,食品级乳酸菌

产生的EPS成为了开发和研究的热门领域。

2 乳酸菌EPS的分类

乳酸菌分泌到菌体外的EPS,根据所在位置

的不同可分为:向细胞壁外分泌到培养基中的

黏液多糖(Slime Polysaccharides,SPS>;黏附菌

体表面形成的荚膜多糖(Capsularpolysccharides,CPS>

[7]

。按照其合成位点及合成模式的不同,

EPS又可进一步分为:生物合成过程在细胞壁

外进行的同型多糖(homopolysaccharides>,是由

一种单糖构成,如甘露聚糖、葡聚糖、果聚糖

等;生物合成过程在细胞膜内进行的杂型多糖(heteropolysaccharides>,是由多种结构相同的糖

单元构成,并且每个糖单元中含有两种以上的单

糖,大多数糖单元上都有支链

[7]

。多数的乳酸菌都

产生杂型多糖,这种多糖有助于改善乳制品的口

感、质构及流变学等特性。

3 乳酸菌EPS的生理功能

3.1 乳酸菌EPS的工艺学特性

近年来,乳酸菌因具有益生作用而被广泛

的应用于发酵乳制品等食品加工领域中,其中

包括:植物乳杆菌(L.plantarum>、嗜酸乳杆菌

(L.acidophilus>、青春双歧杆菌(B.adolescentis>、干酪乳杆菌(L.casei>、瑞士乳杆菌(L.helveticus>及发酵乳杆菌(L.fermentium>等。众所周知,这些乳酸菌

株都属于产EPS的菌属

[3]

,因而在食品工业中广泛

使用。乳酸菌EPS作为一种绿色、天然、安全无公

害的添加剂可以取代工业添加剂,防止添加剂超

标带来危害。目前,一些欧美的国家已普遍使用

乳酸菌EPS作为一种新型天然的食品添加剂。乳酸菌EPS的食品工艺学特性如下:

3.1.1 改善发酵制品的质地和组织状态乳酸菌产生的EPS能够提高低脂Mozzarella干酪的持水性及产率

[3]

;Rawsom等人的研究结果发现嗜热乳酸菌

产生的EPS在发酵乳制品的加工生产中,能够防止乳清析出,改善产品的质地和组织状态,使产品

不需要再添加任何的稳定剂,增强了食品安全性

和营养价值,并延长了产品的货架期。

3.1.2 改善流变学特性乳酸菌产生的EPS是天

然的增稠剂,可以使酸奶制品口感滑润、黏度增加、提高抗剪切能力,改善发酵乳制品的流变学

特性。较低浓度的乳酸菌EPS能够增加黏滞性,且不会形成凝胶;很小的切变力就能够增大其流动性,当切变力消除后,黏度能够很快恢复。对发

酵乳制品的感官特性以及内在质量具有重要的改

善作用。

3.2 乳酸菌EPS的生物学特性

乳酸菌EPS具有保护菌体并促进菌体对肠黏

膜的黏附,调节肠道菌群的组成,预防腹泻和抗

氧化等作用。

3.2.1 对菌体的保护作用乳酸菌EPS对菌体细胞的保护作用主要包括:(1>EPS能够螯合金属离

子,并抑制溶菌酶和防御噬菌体的侵袭,防止

对菌体细胞造成伤害。(2>EPS能够提供高氧张

力并且形成亲水性表面,使菌体表面保持适当

的水分,防止菌体细胞干裂,保证菌体耐受低

湿度环境。

3.2.2 黏附作用膳食中的多糖作为益生素不仅能够调节肠道菌群的平衡,同时也促进益生菌在肠

道内的定植。益生菌对肠黏膜的吸附作用首先是

非特异性的,主要是由菌体的结构特异性决定;

然后是在非特异性结合的基础上,菌体特异性的

配体与宿主细胞相应受体的特异性结合,EPS能够提高各类菌株对肠道表面的非特异性黏附作用。

乳酸菌产生的荚膜多糖不仅能够提高益生菌对肠

黏膜表面的黏附作用,同时还能促进菌体更好的

定植于肠道。除此之外,EPS还能够增加食品的黏度,从而延长其在胃肠道停留的时间,促进机体

更好的吸收营养物质,增强发酵乳制品中益生菌

在肠道内的黏附与定植,进而调节并优化了肠道

菌群的平衡。

3.3 乳酸菌EPS的免疫调节作用

随着对乳酸菌EPS多种生物学活性功能的逐食品科技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY

提取物与应用

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2018年第 38卷第 09期

渐了解,以及急/慢性炎症和肿瘤的高发病率,人

们开始把目光关注到乳酸菌EPS生理功能分子机制

的研究。乳酸菌EPS的生理功能如图1所示。

强机体的免疫功能,且又不会引起免疫过度而造

成机体损伤。

3.4 乳酸菌EPS的抗肿瘤活性

研究证实,乳酸菌EPS具有免疫调节作用,

激活机体的免疫系统,增强免疫力,并且在癌症

的治疗中,具有抑瘤效果好、毒副作用小、安全

性高等优点。1982年Shiomi等人

[17]

首次报道了乳

酸菌产生的EPS具有抗肿瘤作用。从此,乳酸菌

EPS的抗肿瘤活性功能及对人体健康的益生作用

成为国内外许多学者的研究热点。Oda等人

[18]

确定

了Lb.helveticus ssp.jugurti EPS具有抗肿瘤活性,并认为其抗肿瘤机制主要是通过宿主介导的免

疫应答而实现的。Patricia等人

[1]

报道通过向荷肉

瘤小鼠体内注射KVS20 EPS,发现产生了抗癌作

用,而注射仅含KVS20的小鼠体内并未发现有此

效果。这表明该菌株是通过改善免疫活性来实现

抗肿瘤作用的。Vinderola等人

[19]

发现Lactobacillus

kefiranofaciens具有抗菌、促进伤口愈合以及抑制

肿瘤生长等作用。顾笑梅等人

[20]

研究发现乳酸菌

Z222所产EPS能够促进淋巴细胞产生特异性的抗

体,对荷肉瘤S180小鼠免疫器官的质量、脾细

胞抗体的形成以及迟发型超敏反应均有显著性

的影响。因此认为EPS具有抗肿瘤的辅助功能。

随后张筠等人

[4]

报道德氏乳杆菌保加利亚亚种

OLL1073R-1 EPS显示出抗肿瘤活性,并指出对宿

主的免疫调节机制与激活其免疫细胞有关。

3.5 乳酸菌EPS对肠道炎症和癌症的预防作用

乳酸菌EPS不仅可以作为结肠共生菌群的碳

源,还可以调节结肠共生菌群的生长和代谢的激

活,从而维持结肠的稳态平衡。同时乳酸菌EPS在

肠道中又可以被一些微生物降解,其中的降解产

物短链脂肪酸可以被肠上皮细胞吸收,降低结肠

的pH环境使肠道内容物的溶解度增加,并抑制二

次胆酸的形成和减少不必要病原体的扩散。与此

同时,它们还可以作为结肠的能量底物,增强将

要产生病变细胞的免疫能力,使突变的肿瘤细胞

凋亡或者向正常的细胞转变,并抑制致癌基因的

表达,对溃疡性结肠炎和结肠癌的预防具有重要

作用。另外,有些乳酸菌EPS不能被肠道内的微生

物降解,那么这样的EPS就会刺激肠壁,加快肠蠕动,有利于排便,降低致癌物质和结肠接触的机

会,发挥了预防结肠癌的作用。

通过上述的研究报道,我们发现乳酸菌EPS

具有免疫调节和抗肿瘤活性的生理功能可能的解

图1 乳酸菌EPS生物活性功能

目前国外对乳酸菌EPS免疫调节活性功能的

研究有:Kitazawa等人

[8]

研究发现,保加利亚乳

杆菌OLL 1073R-1产生的中性和酸性多糖组成的EPS,其中酸性多糖对幼鼠B淋巴细胞的有丝分

裂具有促进作用,随后他们又发现Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus EPS在体外可以诱导小鼠脾的巨噬细胞分泌IFN-γ和IL-1α以及促进

巨噬细胞的吞噬能力

[9]

。Bleau等人

[10]

又发现了

L.rhamnosus RW-9595M EPS也能促进小鼠腹腔巨

噬细胞诱导产生TNF-α和IL-6。随后Amrouche等人

[11]

报道从新生儿粪便中分离的3株Bificobacterial RBL64、RBL81和RBL82产生的EPS通过促进T淋

巴细胞的增殖和分泌细胞因子IL-10和IFN-γ的

含量或者竞争性拮抗免疫抑制因子来提高免疫活

性。这些说明了EPS能够激活机体的免疫系统,

增强免疫力来实现其免疫调节功能。Gueimonde

等人

[12]

报道Bifidobacterium strains EPS促进外周血

单个核细胞的增殖和细胞因子的分泌。Piermaria

等人

[13]

报道Lactobacillus kefiranofaceins EPS可以诱

导肠黏膜免疫应答,维持肠道内环境稳态平衡,

提高小肠和大肠中分泌型IgA的水平。而国内对

乳酸菌EPS免疫调节活性功能的研究有:许启泰

等人

[14]

发现用嗜酸乳杆菌EPS连续喂养小鼠能够

增强小鼠迟发型超敏反应的应答能力,有助于

形成脾细胞抗体及增强机体免疫的作用。李平

兰等人

[15]

报道双歧杆菌EPS促进小鼠脾淋巴细胞

增殖,增强小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的

吞噬能力,说明EPS能够加强动物体内的特异性

和非特异性免疫。姜毓君等人

[16]

报道嗜酸乳杆菌

NCFM EPS能够增强小鼠免疫脏器的质量,还促

进并调节IL-8和CCL2的表达水平,证实了EPS增食品科技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY

提取物与应用

· 156 ·

2018年第 38卷第 09期

释是:一是通过提高机体的免疫功能来发挥抗肿

瘤作用,EPS能够激活树突状细胞、T淋巴细胞、

B淋巴细胞、嗜中性粒细胞、巨噬细胞以及NK细

胞等免疫效应细胞,并促进分泌白介素、肿瘤坏

死因子、干扰素等多种细胞因子或趋化因子来提

高机体的免疫力。二是通过靶向杀伤作用促进肿

瘤细胞凋亡。细胞的凋亡异常是肿瘤发生发展的

一个关键因素。某些EPS可以通过调控肿瘤细胞凋

亡的相关基因的表达来促进肿瘤细胞凋亡。除此

之外,EPS还可以通过影响血液的供应,抑制肿瘤

细胞的生长周期等方面达到抗肿瘤的功效。从目

前现有的研究来看,EPS抗肿瘤的免疫调节作用机

制主要是通过增强机体的免疫力来实现的,但是

就其具体的分子调节机制还有待进一步系统深入

的研究。

4 乳酸菌EPS开发前景的展望

目前,随着分子生物技术的发展以及人们对

乳酸菌EPS具有独特的理化性质和生理活性功能

的深入研究,乳酸菌EPS除了应用于发酵食品生产

加工的领域外,作为保健品和医疗等领域的开发

和应用前景十分广阔。目前由于乳酸菌EPS的生产

成本高,还未见商业化的大批量生产。但是随着

多糖提取技术的成熟与先进,EPS保健品的上市将

不再遥远。未来对乳酸菌EPS的研究将主要集中在

优良高产生产菌株的选育,最适发酵条件的调控

以及作为生物活性成分充分应用到医疗如肿瘤抑

制剂、肝素类似物、血浆替代品等、细胞和酶技

术、化妆品等领域具有潜在的开发价值。此外,

关于乳酸菌EPS调节胃肠道菌群功能、促进益生菌

在肠道的黏附与定植、产生抑菌物质、免疫调节

以及抗肿瘤等功能特性,乳酸菌EPS对维持肠道的

稳态平衡、预防及拮抗结肠癌等生理活性功能仍

需要进行更深入具体的研究。

参考文献:

[1] Patricia Ruas-Madiedo, Jeroen Hugenholtz, Pieternela Zoon. An overview of the functionality of exopolysaccharides prodced by lactia acid bacteria[J]. International Dairy Journal,2002,(12>:163-171

[2] 钟颜麟,彭志英,赵谋明.乳酸菌胞外多糖的研究[J].中国

乳品工业,1999,27(4>:7-9

[3] Badel S, Bernardi T, Michaud P. New perspectives

for Lactobacilli exopolysaccharides[J]. Biotechnology advances,2018,29(1>:54-66

[4] 张筠,刘宁,孟祥晨.乳酸菌胞外多糖的生物学活性[J].国

外医学卫生学分册,2004,31(4>:227-230

[5] Alan D Welman, lan S Maddox. Exopolysaccharides

from lactic acid bacteria: perspectives and challenges[J]. TRENDS in Biotechnology,2003,21(6>:269-274

[6] Jin Sun, Yong-Hui Shi, Guo-Wei Le, et al. Distinct immune response induced by peptidoglycan derived from Lactobacillus sp[J]. World Journal of Gastroenterology,2005, 40(11>:6330-6337

[7] Hidalgo-Cantabrana C, López P, Gueimonde M, et al. Immune Modulation Capability of Exopolysaccharides Synthesised by Lactic Acid Bacteria and Bifidobacteria[J].

Probiotics and Antimicrobial Proteins,2018,4(4>:227-237

[8] Kitazawa H, Yamagucchi T, Fujimoto Y, et al. An

analysis of mitogenic response of phosphopolysaccharide,

a B-cell mitogen produced by Lactobacillus lactis

ssp. cremoris to spleen cells[J]. Animal Science and Technology,1993b,64:807-812

[9] Kitazawa H, Ishii Y, Uemura J, et al. Augmentation of macrophage functions by an extracellular phospho- polysaccharide from Lactobacillus delbrueckii ssp

bulgaricus[J]. Food Microbiol,2000,17:109-118

[10] Bleau C, Monges A, Rashidan K, et al. Intermediate chains of exopolysaccharides from Lactobacillus rhamnosus RW-

9595M increase IL-10 production by macrophages[J].

Journal of applied microbiology,2018,108(2>:666-675

[11] Amrouche T, Boutin Y, Prioult G, et al. Effects of bificobacterial cytoplasm, cell wall and exopolysaccharide

on mouse lymphocyte proliferation and cytokine production [J]. International Dairy Journal,2006,16:70-80

[12] López P, Monteserín D C, Gueimonde M, et al. Exopolysaccharide-producing Bifidobacterium strains

elicit different in vitro responses upon interaction with human cells[J]. Food Research International,2018,46

(1>:99-107

[13] Piermaria JA, Pinotti A, Garcia MA, et al. Films based

on kefiran, an exopolysaccharide obtained from kefir

grains: development and characterization[J]. Food

Hydrocoll,2009,23:684-690

[14] 许启泰,张瑜,杜钢军,等.嗜酸乳杆菌胞外多糖对小鼠

免疫功能的影响[J].中国药理学通报,2004,20(12>:1401-

1403

[15] 李伟欣,陈倩,李平兰,等.一种双歧杆菌胞外多糖免疫调

节功能研究[J].微生物学通报,2009,36(6>:931-935

[16] 杨相宜,满朝新,姜毓君,等.嗜酸乳杆菌 NCFM 胞外

多糖对小鼠免疫相关基因的调控[J].食品科学,2018,

34(05>:213

[17] Shiomi M, Sasaki K, Murofusi M, et al. Anti-tumor

activity in mice of orally administered polysaccharide from kefir grain[J]. Japanese Journal of medical science and Biology,1982,35(2>:75-80食品科技

FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY

提取物与应用

· 157 ·

2018年第 38卷第 09期

[18] Oda M, Hasegawa H, Komatsu S, et al. Anti-tumor

polysaccharide from Lactobacillu ssp[J]. Agricultural and

Biological Chemistry,1983,47(7>:1623-1625

[19] Vinderola G, Perdigon G, Duarte J, et al. Effects of the

oral administration of the exopolysaccharide produced

by Lactobacillus kefiranofaciens on the gut mucosal

immunity[J]. Cytokine,2006,36:254-260

[20] 顾笑梅,孔健,王富生,等.一株乳酸菌所产胞外多糖对荷

瘤小鼠机体免疫功能影响的研究[J].微生物学报,2003,

43(2>:251-256

收稿日期:2018-05-07 *通讯作者

作者简介:韩苗苗(1988—>,女,硕士研究生,主要从事天然药物化学研究的工作。

韩苗苗,高阳,徐多多

*

(长春中医药大学,长春 130117>

摘要:目的:研究口蘑、杏鲍菇、白玉菇、蟹味菇粗多糖的理化性质并测定这4种真菌多糖的总

糖、酸性糖和蛋白质含量。方法:采用水提醇沉法提取4种真菌多糖,并用Molish反应、Fehling

反应鉴定多糖的化学性质,通过苯酚-硫酸比色法测定多糖提取部位的总糖含量,用间羟基联

苯法测定酸性糖含量,用Lowry法测定蛋白质含量。结果:4种真菌多糖Molish反应均呈阳性,

Fehling反应均呈阴性。口蘑、杏鲍菇、白玉菇、蟹味菇多糖的总糖含量分别为14.87%、50.29%、

32.96%、31.89%,酸性糖含量和蛋白质含量均不高。结论:这4种食用真菌粗多糖都含有丰富的

多糖成分,均不含有还原性糖,其中杏鲍菇粗多糖的总糖含量最高,口蘑粗多糖的总糖含量最

低,4种真菌多糖间的酸性糖含量及蛋白质含量均很低。

关键词:食用真菌;多糖;理化性质;含量测定

中图分类号:TS 207.3 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2018>09-0157-03 Physicochemical property and content of the polysaccharides from

four different edible fungus

HAN Miao-miao, GAO Yang, XU Duo-duo

*

(ChangchunUniversity of Chinese Medicine, Changchun 130117>

Abstract:

Objective: To research the physical and chemical characteristics and determination of contents

of polysaccharides, acid glycoprotein and protein in tricholoma, plenrotus eryngii, white hypsizygus

marmoreus and hypsizygus marmoreus. Method: The polysaccharides obtained from four different edible

fungus were extracted by water extraction and alcohol precipitation method, and

molish and fehling

杏鲍菇等4种食用真菌多糖的理化性质及含量的测定

乳酸菌胞外多糖生理功能研究报告进展

乳酸菌胞外多糖生理功能的研究进展 摘要:食品级乳酸菌分泌的胞外多糖是近年来乳品科学的研究热点。概述了乳酸菌胞外多糖的来源、分类及生理功能,重点介绍了有关乳酸菌胞外多糖免疫调节和抗肿瘤活性的相关研究,展望了其在发酵制品、保健品和医药等领域研究的开发前景。 关键词:乳酸菌;胞外多糖;生理功能;免疫活性;抗肿瘤 Advancements on physiological functions of LAB exopolysaccharides Abstract: Exopolysaccharide produced by lactic acid bacteria (LAB> have been the focus of dairy research in recent years. This article provides an overview of source, classification and physiological functions of LAB exopolysaccharides, introduces immunomodulatory and antitumor activities of exopolysaccharides and looks forward to the prospects of exopolysaccharides in fermented products, health products and medicine in many fields. Key words: lactic acid bacteria (LAB>。 exopolysaccharide (EPS>。 physiological functions。immuno- modulatory。 antitumor 1 乳酸菌及其胞外多糖 乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB>是能够发酵 碳水化合物并产生大量乳酸的微生物总称,是具 有悠久历史的食品工业生产菌株,被广泛应用于 发酵制品、肉类制品及医药保健品等领域。特别 是在干酪和酸奶等发酵乳制品的生产中,乳酸菌 对产品质构、口感、风味及提高营养价值等方面 发挥重要作用,这些功能特性的改善主要由乳酸 菌分泌的次级代谢产物如胞外多糖来实现 [1] 。 乳酸菌胞外多糖(exopolysaccharides,EPS> 是乳酸菌在生长代谢过程中,发酵产生并分泌 到细胞壁外的一种水溶性长链多糖 [2] ,分子量在 4.0×10 4 ~6.0×10

乳酸菌微生物的分类特性与多样性研究进展

乳酸菌微生物的分类特性与多样性研究进展乳酸菌是一类广泛存在于自然界中的益生菌,其在食品工业以及人 类健康方面具有重要的应用价值。对于乳酸菌微生物的分类特性和多 样性的研究,能够深入了解其种类、功能以及在不同环境中的适应性,为乳酸菌的应用开发提供科学依据。本文将对乳酸菌微生物的分类特 性与多样性的研究进展进行探讨。 1. 乳酸菌的分类特性研究 乳酸菌的分类是通过对其形态特征、生物学特性以及基因序列进行 分析和比较来实现的。 1.1 形态特征 乳酸菌的形态特征包括菌落形态、细胞形状、芽孢形成等方面的观 察和描述。通过对这些形态特征的分析,可以初步确定乳酸菌所属的属、种类。 1.2 生物学特性 乳酸菌的生物学特性包括产酸型、氧需求性、胞外多糖分泌等方面 的研究。不同种类的乳酸菌在这些特性上存在差异,通过对这些特性 的分析和比较,可以进一步细化对乳酸菌的分类。 1.3 基因序列

随着分子生物学技术的发展,基因序列的比较已成为乳酸菌分类的重要手段。通过对乳酸菌菌株的基因序列进行测定和比较,可以揭示其亲缘关系和分类地位。 2. 乳酸菌微生物多样性研究进展 乳酸菌微生物的多样性研究主要包括菌株的分离鉴定、菌群结构的分析、功能基因的研究以及宏基因组学的应用等方面。 2.1 菌株分离鉴定 通过采集不同环境中的样品,比如发酵食品、土壤和动物肠道等,利用特定培养基、生理生化测试和分子生物学方法,可以分离得到新的乳酸菌菌株,并对其进行鉴定和分类。 2.2 菌群结构分析 通过16S rRNA基因序列的高通量测序技术,可以快速准确地获取不同环境中乳酸菌的菌群结构信息。这种方法可以揭示乳酸菌在不同环境中的分布规律、多样性以及种类组成。 2.3 功能基因的研究 乳酸菌微生物中存在丰富的功能基因,比如乳酸代谢相关基因、细胞壁合成基因等。通过对这些功能基因的分析,可以深入了解乳酸菌的代谢途径、生理功能以及与宿主的相互作用。 2.4 宏基因组学的应用

乳酸菌胞外多糖的流变学研究进展-食品物性学论文

乳酸菌胞外多糖的流变学特性的研究进展 摘要:乳酸菌胞外多糖在乳制品中具有特殊的功能,胞外多糖的形成有利于改善产品的流变学特性,并赋予产品优良的感官特性和营养保健性能。乳酸菌所产胞外多糖为典型的非牛顿流体,在不同的多糖浓度、温度、pH、振荡以及盐条件下,探讨胞外多糖的流变学特性。 关键字:乳酸菌;胞外多糖;流变学特性;粘度 Research progress of the rheological properties of lactic acid bacteria extracellular polysaccharides Abstract:Lactic acid bacteria exopolysaccharides in dairy products has a special function,the formation of extracellular polysaccharide will help to improve the rheological properties of the product,and to give the product excellent organoleptic properties and nutritional care performance. Exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria for the typical non-Newtonian fluid, the polysaccharide concentration,temperature and pH, oscillations, and salt conditions,explore the extracellular polysaccharide rheological properties. Keywords:lactic acid bacteria ·extracellular polysaccharides ·Rheological properties ·Viscosity 0、前言 微生物胞外多糖的形成,有利于微生物抵抗不良环境因素如干燥条件、抗生素或有毒物质的作用、渗透压的作用、以及巨噬细胞或噬菌体的侵袭等。通常细菌产生胞外多糖的现象较多,而酵母和真菌相对较少形成胞外多糖;微生物可分泌多糖于细胞表面形成荚膜多糖或分泌多糖于细胞周边培养基中形成粘液多糖。

乳酸菌及其生理功能研究的论文

微生物学 综述论文 题目:乳酸菌及其生理功能研究的论文系别:制药工程系 专业班级: 13034201 学号:1303420108 学生姓名:申雪阳 指导教师:赵为 时间:2014.11至2014.12

乳酸菌及其生理功能研究的论文 【摘要】:正一、乳酸菌的生理特征顾名思义,分解糖生成乳酸的细菌叫做乳酸菌.根据细胞呈球状或杆状,乳酸菌分为乳酸杆菌族和链球菌族,两族中包括若干个属,属下面又有若干种,计有200多种,所以有人称之为“兴旺的乳酸菌家族”. 乳酸菌的繁殖方式与其它细菌一样,以裂殖的方式进行.根据分裂的方向和分裂后子细胞排列的状态不同,可形成各种形状的群体. 有单生的,也有成对或成链的. 乳酸菌的形体很小,当单个或少数细胞接种到固体培养基表面后,在适宜条件下培养可迅速生长繁殖,形成较大的细胞群体,成为肉眼可见的菌落。不同种的乳酸菌所形成的菌落形态不同,有其固有的稳定性和专一性。这是掌握菌种纯度、辨认菌种的重要依据. 一些主要乳酸菌的生理特征和生态环境如下表: 【关键词】:乳酸菌素正常型乳酸杆菌乳酸链球菌保加利亚乳杆菌生理特征乳制品短乳杆菌嗜酸乳杆菌适宜条件 乳酸菌广泛存在于人、畜、禽的肠道,许多食品、物料,以及少数临床样品中。乳酸菌能提高食品的营养价值,改善食品风味,提高食品的保藏性和附加值。近年来乳酸菌的特殊生理活性和营养功能,正日益引起人们的重视。大量研究表明,乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡,提高食物消化率和生物价,降低血清胆固醇,控制机体内毒素,抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生,制造营养物质,刺激组织发育,从而对机体的营养状态、生理功能、细胞感染、药物效应、毒性反应、免疫反应、肿瘤发生、衰老过程和突然的应急反应等产生作用。由此可见,乳酸菌的生理功能与机体的生命活动息息相关。 1 乳酸菌及其种类 乳酸菌是指一类以糖为原料的,消耗葡萄糖50%以上,产生乳酸、革兰氏阳性菌,不形成芽孢,不运动或极少运动的过氧化氢酶阴性的细菌。乳酸菌在自然界中的种类很多,分布极广。目前自然界已发现的这类菌在细菌分类学上划分至少有18个属,共有200 多种。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,广泛存在于人体的肠道中。乳酸菌包括乳酸杆菌属、肉食杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、明串珠球菌属、片球菌属、气球菌属、奇异菌属、漫游球菌属、利斯特氏菌属、芽孢乳杆菌属、芽孢杆菌属中的少数种、环丝菌属、丹毒丝菌属、孪生菌属和糖球菌属等。乳酸菌主要归属于乳链球菌及乳酸杆菌两大家族,乳酸杆菌与人体保健有着密切的关系,有44个种,连同亚种共51个种。 2 乳酸菌的生理特性 乳酸菌均归类于乳酸菌科。这些细菌在形态上差异颇大,既有长杆状或短杆状的,又有圆形的;所有种类都是革兰氏阳性菌,不形成芽孢,也不会运动(有例外)。乳酸菌是一种兼性厌氧菌,适合在氧含量低或无氧的环境下生长。不耐高温,但耐酸,在pH 值3.0~4.5 时仍可生长,对胃中的酸性环境有一定的耐受性。乳酸菌对营养要求比较严格,培养过程中除了需要适量的水、碳源、氮源和无机盐外,还要加入维生素(极个别品种除外)、多种氨基酸和肽等。 乳酸菌是专性发酵菌,都能发酵一定的糖类,产生乳酸(分同型和异型乳酸发酵),它们分解蛋白质和脂肪的能力微弱。

乳酸菌产胞外多糖的研究

乳酸菌产胞外多糖的研究 以公鸡肠道、西红柿和乳制品为研究对象,经乳酸菌分离鉴定的BCP平板反复划线分离和筛选,最后经革兰氏染色,得到七十二株革兰氏阳性产酸菌株的纯培养。用苯酚一硫酸法和乙醇沉淀法检测这些菌株的透析后发酵液中是否有多糖,进一步筛选出产胞外多糖的五株菌株 Z222,Z581,X1121,H6和 D121。 分别对它们进行纯度检查,菌落和个体形态观察:产乳酸测定、过氧化氢酶和水解淀粉试验、运动检查、菌种的培养特性和常规的生理生化试验鉴定,综合上述数据并结合《伯杰氏细菌鉴定手册》(第八版)和《乳酸菌分类鉴定》,鉴定 Z222、X1121、D121菌株属于肠球菌 属,Z581属于片球菌属,H6菌株属于明串珠菌属。对五株菌株中产EPS较好的Z222菌株进行了16Sr DNA序列分析,所得序列在GenBank中用Blast进行基因同源性查询的结果是该菌株与肠球菌属的坚强肠球菌(Enterococcus durans)的同源性为99%,故该菌株与坚强肠球菌的亲缘关系最近,可以认为Z222是一株坚强肠球菌,命名为Enterococcus durans Z222。 薄层层析(TLC)分析表明该菌株确实具有产EPS的特性,急性毒性试验结果证明该菌不是致病菌株,因此,作为发酵产胞外多糖研究的出发菌株是安全的。为了提高EPS产量,本论文研究了培养基中碳源和培养条件对Enterococcus durans Z222菌株的生长和EPS产量的影响。 产多糖对照试验表明Enterococcus duransZ222菌株在合成培

乳酸菌胞外多糖制备与结构鉴定及应用研究

乳酸菌胞外多糖制备与结构鉴定及应用研究 乳酸菌是一种广泛存在于自然界中的微生物,被广泛应用于食品工业、农业和医疗健康等领域。近年来,乳酸菌胞外多糖作为一种新型功能食品添加剂备受关注,其制备、结构鉴定和应用研究也成为学术界的热点。 乳酸菌胞外多糖制备是指通过发酵乳酸菌,利用其代谢产物中的多糖类物质进行提取和分离纯化的过程。多糖类物质是乳酸菌胞外分泌的主要产物之一,具有多种生物活性,包括抗肿瘤、抗氧化、抗炎、调节免疫功能等。因此,提取纯化乳酸菌胞外多糖具有重要意义。 乳酸菌胞外多糖的结构鉴定是研究的重要内容之一。目前,常用的结构鉴定方法主要包括红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)和色谱质谱联用(LC-MS)等。通过这些方法,可以确定乳酸菌胞外多糖的糖基组成、连接方式、分子量等结构特征。 乳酸菌胞外多糖在食品工业中具有广泛应用前景。首先,多糖在食品加工过程中可作为胶粘剂、稳定剂和乳化剂,提高食品的质地和口感。其次,多糖还具有调节肠道菌群、增强免疫力、降低胆固醇等功能,被广泛应用于功能食品和保健品中。此外,乳酸菌胞外多糖还具有抗氧化、抗菌和抗肿瘤等生物活性,广泛应用于医疗健康领域。 然而,乳酸菌胞外多糖的制备和应用研究仍存在一些挑战。首先,目前多糖的提取纯化方法尚不够高效和经济。其次,乳酸菌胞外多糖的结构多样性较大,导致结构鉴定工作相对复杂。在应用方面,乳酸菌胞外多糖的功能机制仍需进一步研究明确,并解决多糖的稳定性和生物利用率等问题。 综上所述,乳酸菌胞外多糖制备与结构鉴定及应用的研究

具有重要意义。通过深入研究乳酸菌胞外多糖的制备工艺、结构特征和功能机制,将有助于进一步开发和应用乳酸菌胞外多糖在食品工业、医疗健康等领域。相信随着科学技术的不断发展,乳酸菌胞外多糖必将在未来发挥更加重要和广泛的作用 综合研究表明,乳酸菌胞外多糖在食品工业和医疗健康领域具有广阔的应用前景。通过各种分析方法可以确定其结构特征,这对于制备工艺和应用研究至关重要。然而,在提取纯化方法、结构鉴定和功能机制等方面仍存在一些挑战,需要进一步研究和解决。相信随着科学技术的发展,乳酸菌胞外多糖将在未来发挥更加重要和广泛的作用

产胞外多糖乳酸菌的筛选及其多糖的结构研究

产胞外多糖乳酸菌的筛选及其多糖的结构研究乳酸菌胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)是乳酸菌在菌体生长、代谢过程中产生并分泌到细胞外、常常渗透到培养基中的荚膜多糖或粘液多糖。乳酸菌EPS不仅具有良好的流变学特性,还具有重要的生理活性,如抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、益生作用等。 我国拥有丰富的乳酸菌发酵食品,包括产胞外多糖在内的乳酸菌资源尚未得到有效开发。本文对酸菜中产胞外多糖的乳酸菌进行高效快速地筛选,纯化胞外多糖,对其结构和理化特性进行研究。 以家庭自制东北酸菜为样品,采用产粘菌落法与多糖产量相结合的方法,筛选到两株产EPS较高的菌株NM105和2-19,经过形态学观察、生理生化和16S rDNA 手段对这两株菌进行了系统鉴定,判定这两株菌均属于明串珠菌属,分别命名为Leuconosto citreum NM105和L.mesenteroides subsp.dextranicum 2-19。将两株菌分别接种至含5%蔗糖的MRS培养基中,25℃培养48 h,得到产EPS的发酵液,经离心、除蛋白、醇沉、透析得到粗多糖的水溶液。 粗多糖再经凝胶过滤层析纯化得到均一的多糖组分,冷冻干燥得到纯多糖,产量分别为23.5g/L和11.4 g/L。结合紫外分析、高效体积排阻色谱分析,两株菌所产多糖均不含核酸和蛋白,重均分子量Mw分别为1.01×108 Da和8.79×107 Da。 采用气相色谱和薄层色谱分析单糖组成,结果表明两株菌所产EPS均只含葡萄糖。结合单糖组成分析、红外光谱分析、核磁共振光谱分析,L.citreum NM105所产EPS含有三种糖单元,分别为[→6)-α-D-Glcp-(1→]、[α-D-Glcp-(1→]和[→2,6)-α-D-Glcp-(1→],摩尔比接近1:1:1,是一种带有高含量的α-(1→2)

乳酸菌胞外多糖与乳蛋白相互作用研究

乳酸菌胞外多糖与乳蛋白相互作用研究 在酸乳的发酵过程中,胞外多糖通过与蛋白发生静电作用或者自身产生空间位垒,影响酸乳体系空间网状结构的构建,进而改变食品体系的胶凝特性、表界面特性、稳定性和组织结构等,改善食品品质。论文研究了外源添加胞外多糖和乳清蛋白对酸乳流变学的影响,并用扫描电镜观察微观结构,以分析胞外多糖与乳蛋白相互作用对酸乳质构的影响机制。 研究发现外源添加胞外多糖会影响酸乳发酵过程中蛋白空间网状结构的形成及重组,其添加量应保持在0.3g/L,添加量过大时,酸乳的粘度降低,品质受到较大影响。发酵前添加的多糖量越多,菌体生长时分解多糖的可能性越大,分解的时间越提前。 外源添加胞外多糖后酸乳在发酵过程中有两个粘度高峰。第一个粘度高峰时,酸乳的网状结构致密完善。 第二个粘度高峰时,酸乳的网状结构易碎且不连续。12%脱脂乳用0.1μm滤膜微滤,得到的滤液中加入4%乳清蛋白时,满足嗜热链球菌生长所需的氮源,菌 体开始生长,并产生胞外多糖,此时酸乳的粘度在0.2 Pa·s左右,而正常酸乳(由12%脱脂乳发酵得到)粘度在1.3 Pa·s左右,说明酸乳粘度的主要构成部分是酪蛋白而非乳清蛋白。 乳清蛋白添加量越高,酸乳的粘度和胞外多糖的产量越高。利用电镜观察到在酸乳中胞外多糖和蛋白的结合形式是菌体镶嵌在蛋白空隙中,胞外多糖呈链状将蛋白簇和菌体连接起来。 胞外多糖和蛋白在二元体系中最初的相互作用发生在分子水平,多个蛋白和单个多糖分子结合。反应开始与大分子的浓度和胞外多糖-蛋白配比无关。

酪蛋白和胞外多糖开始发生相互作用的pH在5.4±0.1,乳清蛋白和胞外多糖开始发生相互作用的pH在6.1±0.1,乳蛋白(酪蛋白:乳清蛋白=4:1)和胞外多糖开始发生相互作用的pH在5.5±0.1。胞外多糖的加入会限制蛋白的聚合沉淀,增加上清液中可溶蛋白的含量。 其限制作用与多糖的性质,带电量有关。胞外多糖和酪蛋白之间主要通过离子作用形成复合物,温度降低对两者相互作用影响不大。 pH、温度、离子浓度对体系中乳清蛋白和胞外多糖之间的作用影响不显著。

产胞外多糖乳杆菌的筛选及其多糖的分离、结构和生物活性研究

产胞外多糖乳杆菌的筛选及其多糖的分离、结构和生物活性研究乳酸菌胞外多糖(LAB EPS)是乳酸菌在其生长、代谢过程中分泌到细胞外的粘液或荚膜多糖。LAB EPS不仅具有重要的物理化学特性,如良好的流变学特性,能改善发酵乳的粘度、质构和口感,防止缩水和乳清析出,使产品增稠、稳定,质地细腻均匀,口感润滑。 而且LAB EPS还具有良好的生理活性,如抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、抗溃疡、抗氧化、降胆固醇、降血压等,还可作为益生元促进肠道内其他益生菌的生长,调节肠道菌群。近年来关于乳酸菌和乳酸菌胞外多糖的研究成为热点。 本文对产胞外多糖的乳杆菌的筛选和鉴定、多糖的分离纯化、多糖的生物活性、分子特性以及结构进行了研究。主要研究结果如下:采用菌落拉丝法与多糖产量相结合的方法,从健康人体粪便中筛选到一株产EPS较高的Lactobacillus rhamnosus KF5。 该菌株在脱脂乳中培养产230mg/L的EPS。研究了菌株KF5的生物学特性,该菌株在MRS培养基中生长良好,最适生长温度37℃,最适生长pH6.0,能够在含7%NaCl的MRS中生长。 菌株KF5在胆盐浓度0.2%以下,生长良好,能够耐受0.3%的胆盐。菌株KF5耐酸性能好,在pH3.0的环境下,保持3h活菌数几乎不下降。 菌株KF5具有很强的粘附能力(23个bacteria/Caco-2细胞),优于对照菌株LGG(9个bacteria/Caco-2细胞)。抑菌实验表明,菌株产酸抑制S. aureus、E. coli和B. subtilis的生长。 KF5的发酵乳经煮沸、离心、乙醇沉淀、除蛋白、透析、冷冻干燥得到粗多糖。粗多糖经DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析分离得到中性糖组分EPS1

乳酸菌的生理功能特性及应用的研究

乳酸菌的生理功能特性及应用的研究 近十年来,随着人类对健康的重视,乳酸菌的研究受到越来越多人的关注,其在保健食品、医药和其他领域的应用也日趋扩展。它可以改善肠道微生物平衡,正常化血液胆固醇水平,维护肝脏功能,增强免疫力等。 乳酸菌是一类常见的古菌类。它们是一类可在生物体内发挥功能的“益生菌”,在水果、蔬菜、奶制品、猪肉、鸡蛋等有机物中存在。乳酸菌由乳酸菌芽孢体和振荡体组成,生物特性稳定,环境适应性强,对各种产品的稳定性、保质期、口感和质量有重要的作用。 乳酸菌的生理功能特性包括生物酶的产生、抗病原体作用、抗氧化和抗炎作用等。乳酸菌具有抑制和杀灭有害病原微生物的作用,可抑制致病菌和病毒的繁殖,达到防止疾病的目的。由于乳酸菌还可以产生抗氧化剂,可以抑制氧化反应,增强食物的稳定性和保质期,降低食品中有害物质的含量,减少食物污染。 此外,乳酸菌还能够产生抗炎物质,可抑制脂肪氧化反应并降低脂肪中的过氧化物,具有抗炎作用,可以缓解肠道胃病和肝脏疾病的症状,促进消化系统的健康。 乳酸菌的应用大致可分为医药方面、食品方面和其他方面。在医药方面,乳酸菌可用于制备保健药物、消化药物、抗菌药物和抗炎药物等各种药物。在食品方面,乳酸菌可用于发酵乳制品、发酵蔬菜和水果制品、发酵肉类制品、发酵食品等。同时,它还可以用于制作各种营养添加剂,如维生素、有机酸、微量元素等,改善食品的营养价

值。 在其他方面,乳酸菌可用于制作环保产品,如生物肥料、有机农药、污水处理剂等。此外,乳酸菌可以用来指示近期土壤和植物受到污染的程度,及时发现污染源,并选择合适的治理技术。 总而言之,乳酸菌有很多生理功能特性,具有重要的应用价值。由于其多样性,乳酸菌的研究越来越受到关注。研究人员将继续深入研究乳酸菌的各种生理功能,探索其新的应用前景,丰富乳酸菌的研究领域,为改善人类健康做出更多贡献。 本文就乳酸菌的生理功能特性及应用的研究做了一个总体介绍,以期提高大家对乳酸菌的认识,在日常生活中使用乳酸菌,以促进人类健康。

植物乳杆菌DNB1胞外多糖的应用

植物乳杆菌DNB1胞外多糖 植物乳杆菌DNB1胞外多糖(Exopoly Saccharides,EPS)是指乳酸菌在生长过程中分泌到细胞壁外的黏液多糖或荚膜多糖的总称,具有分子量大、黏度大、结构复杂等特点,自然界中产胞外多糖的乳酸菌主要包括干酪乳杆菌、德氏乳杆菌、肠膜明串珠菌和植物乳杆菌等。研究表明乳酸菌胞外多糖是一种安全的天然产物,具有改善发酵乳制品的流变性、组织状态、质构特征以及感官风味等工艺学功能,使其变得更加细腻均匀、平滑稠密,还能提高焙烤类食品的保水性,改善面包积和柔软度。另外,乳酸菌胞外多糖还具有多种生理功能,包括促进菌体黏附、降血压、抗氧化、抗肿瘤、抗溃疡、调节肠道菌群结构和增强免疫力等。因其具有独特的物化性质及生物活性,近年来,针对高产胞外多糖的乳酸菌的资源开发与应用日益成为当前的研究热点。 肠道菌群是指在肠道中定植的多达100万亿的微生物菌群,肠道菌群作为一种虚拟的“器官”,其在维持宿主健康方面发挥着重要的作用,如影响营养成分的加工利用、肠道免疫功能和粘膜屏障的完整性。近年来的研究表明,肠道菌群的变化不仅影响着人的生长发育、营养与健康,可还与糖尿病、炎症性肠病等多种代谢性疾病有着密不可分的关系。生物氧化是生命有机体的重要生理过程,但不平衡的生物氧化作用会产生自由基的累积,自由基是威胁人体健康的重要因素之一,能够造成机体内氧化损伤逐渐增多,从而导致机体机体代谢异常,产生疾病。 现有大多数的植物乳杆菌需要与其他的益生菌复合才能起到调节肠道菌群的功能,或该植物乳杆菌仅具有抗氧化功能,可知现有筛选得到的乳酸菌无法同时具有调节肠道菌群和抗氧化的功能,使得其应用受到限制。现有技术—— (申请201810113533 .9)公开的植物乳杆菌能够产胞外多糖,且产生的胞外多糖具有很好的抗氧化能力和胃肠道逆环境耐受特性,为胞外多糖在提高物抗氧化活性中的应用提供实践依据。因此,更多的分离筛选能够高产胞外多糖,且产生的胞外多糖具有显著的肠道菌群调节能力和抗氧化活性的乳酸菌具有重要意义,该植物乳杆菌DNB1对酸和胆盐均有较好的耐受性能,且对胃肠液的环境具有较好的适应性,用pH值为3 .0的人工模拟胃液对植物乳杆菌DNB1进行处理2h后,该菌株存活率达90%以上,然后经人工模拟肠液处理8h后,该菌株的活菌数仍高于104 CFU/mL;且该菌株的发酵液对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌均有显著的抑菌能力。 植物乳杆菌DNB1胞外多糖能够显著提高对羟基自由基、DPPH自由基和ABTS自 由基的清除率,具有显著的体外抗氧化能力,同时也能够显著提高血液中的谷胱甘肽氧化物酶活性和总抗氧化能力;另外,该菌株的胞外多糖对肠道菌群有调节作用,能够提高乳酸杆菌属的相对丰度,同时降低葡萄球菌属的相对丰度 植物乳杆菌DNB1,该菌株是一种潜在的功能性乳酸菌,安全性高,对酸和胆盐 均有较好的耐受性能,在胃肠道液中具有较高的存活率,对胃肠液的环境具有较

产胞外多糖植物乳杆菌的分离筛选、分子表征及其应用研究

产胞外多糖植物乳杆菌的分离筛选、分子表征及其应用研究乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)胞外多糖(Exopolysaccharides,EPSs)是LAB在生长代谢过程中分泌到细胞壁外的黏液多糖或荚膜多糖。LABEPS 具有独特的理化及流变学特性,可作为增稠剂、乳化剂、胶凝剂和稳定剂广泛应用于发酵食品生产中,改善食品的流变学特性、质构和口感等。 大量研究表明,LABEPSs还具有促进人体健康和预防疾病的生理活性,如抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、抑制有害菌、抑制菌膜形成、免疫调节、降胆固醇以及降血压等。此外,LABEPSs还可作为益生元促进肠道内其他益生菌的生长,调节肠道菌群。 由于LAB被公认为是安全的(GRAS)食品级微生物,因此其代谢产生的EPS 也是安全可靠的,可直接应用于发酵食品中。本文对产EPS乳杆菌的筛选、鉴定、益生特性、EPS的分离纯化、理化特性、生物活性(体外和体内)以及产EPS乳杆菌在发酵乳制品中的应用进行了系统研究。 主要研究结果如下:采用菌落拉丝法与EPS定量测定相结合的方法,从西藏灵菇中分离筛选到3株产EPS较高的乳杆菌SKT109、YW11和YW32。通过表型、生理生化、API50CH和16S rDNA方法对菌株进行了鉴定,最终判定3株菌均为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)。 以商业菌株鼠李糖乳杆菌GG(L.rhamnosusGG)为对照,研究了3株产EPS 植物乳杆菌的体外益生特性。3株菌均对模拟人工胃液(pH3.0,处理3h)、低浓度胆盐(0.3和0.6g/mL,处理3h)和低浓度过氧化氢(0.4mmol/L,处理8h)有较好的耐受性,并具有潜在的肠道表皮细胞黏附能力。 菌株YW11对胆固醇、羟自由基、DPPH自由基和超氧阴离子的清除率最高,

乳酸菌胞外多糖生物合成及提高免疫力的研究

乳酸菌胞外多糖生物合成及提高免疫力的研 究 乳酸菌是一种具有重要的生物学功能的微生物,在生物技术领域广泛应用。其中,乳酸菌胞外多糖是一种重要的生物高分子物质,具有良好的生物活性和应用前景。针对乳酸菌胞外多糖的生物合成及其提高免疫力的研究已经成为当前科学研究的热点。 一、乳酸菌胞外多糖生物合成的研究 1. 胞外多糖的基本特征 乳酸菌胞外多糖是一种由多种单糖组成的高分子多糖物质,通常呈现为螺旋状结构。根据组成不同,可分为不同类型,如α-半乳糖胞外多糖,β-葡聚糖胞外多糖等。 2. 微生物合成胞外多糖的机制 胞外多糖生物合成的基本过程包括:单糖骨架的合成、逐个添加糖基和修饰等步骤。其中,酰基载体和糖基转移酶是合成过程的两大关键基石。 二、提高免疫力的研究 1. 乳酸菌胞外多糖的免疫效应 乳酸菌胞外多糖是一种天然的免疫调节剂,能够增强机体的免疫力,提高免疫细胞的活性。通过调节免疫系统的功能,可有效预防和治疗多种疾病。 2. 提高免疫力的方法 在乳酸菌胞外多糖的应用过程中,可以采用多种方法来有效提高其免疫力,如优化制备工艺、选择高产菌株、调节菌种生长条件等。 三、未来研究方向 乳酸菌胞外多糖的生物合成及其提高免疫力的研究是一个较为复杂的学科领域,目前仍然存在许多问题亟待解决。未来的研究方向主要包括:开发高效的乳酸菌胞外多糖生物合成工艺、探索与胞外多糖、免

疫调节等方面相关的基础学科问题、建立乳酸菌胞外多糖免疫调节剂的临床应用等。 综上所述,乳酸菌胞外多糖的生物合成及其提高免疫力的研究对于推动生物学科学的发展具有重要的意义。未来,将不断加强研究投入,提高研究水平,推进相关技术的发展,为人类健康事业做出更大的贡献。

项目名称乳酸菌胞外多糖功能挖掘及其高活性发酵剂关键技

项目名称:乳酸菌胞外多糖功能挖掘及其高活性发酵剂关键技术 推荐单位:哈尔滨工业大学 项目简介:功能性乳酸菌既决定发酵食品的品质,也对食物消化和维持生理功能发挥重要的作用。乳酸菌发酵剂决定发酵乳制品的质地和风味等,长期以来我国乳酸菌发酵剂依赖进口,存在的突出问题是,菌种特性同质化严重、菌株发酵性能差、活力低等,发酵剂制造的核心技术掌控在丹麦汉森、美国杜邦、荷兰蒂斯曼、加拿大罗素等跨国公司,操纵着我国发酵乳的生产成本和品质特点。本项目年在北京弗蒙特生物科技公司(年被丹麦丹尼斯克收购)制备出了高活性乳酸菌发酵剂基础上,经过年努力深入开发具有自主知识产权的特色乳酸菌菌株,攻关了稳定的高活性发酵剂制造核心技术,成果得到了大幅度提升,于年扶持建立了目前中国最大的发酵剂生产基地河北一然生物技术有限公司,高活性乳酸菌发酵剂已推广到中国各大乳品企业,有力地支撑了中国民族特色发酵乳工业。 本成果利用组学技术对特色乳酸菌株功能特性进行分析,发现了控制路径中的关键酶、关键基因和功能代谢产物,以此为靶标建立了功能性乳酸菌株高效、快速发掘技术;将从细胞学水平和分子水平揭示了乳酸菌生长繁殖过程生理特点和营养需求机制,形成了益生乳酸菌高密度培养技术的发明点,大幅度提高了益生乳酸菌的活菌数;基于干燥过程对菌体细胞损伤机制研究,形成了乳酸菌高活性保护体系的发明点,有效保持了乳酸菌功能活性,解决了益生乳酸菌活菌数低、活力差的瓶颈问题,实现了工程化应用。 主要完成单位:哈尔滨工业大学,中国海洋大学,石家庄君乐宝乳业有限公司,内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司,黑龙江大三源乳品机械有限公司,北京颐和村生物科技有限公司,河北一然生物科技有限公司 创新贡献:由中国食品科学技术学会组织鉴定会高度评价了本项目发明,认为本成果对自主开发国内乳酸菌菌种资源、生产具有我国自主知识产权的乳品发酵剂具有重要的意义,总体研究水平达到国际先进水平。科学网、中国教育和科研计算机网等全国各大新闻媒体报导了由张兰威教授课题组联合蒙牛乳业集团进行的本项目研究成果,指出该成果成功开发出了拥有自主知识产权的乳酸菌菌种,不仅有望打破国内乳品企业使用“洋菌种”的格局,使国产酸奶用上具有我国自主知识产权的乳酸菌菌种,而且对后续研发适合我国工业化生产以及开发功能更加完善的特色酸奶产品有重要意义。 推广应用:本项目形成的技术成果实施的重点行业是食品工业,主要包括发酵乳制品,应用已比较全面。本项目技术成果的应用主要体现在三个方面:()益生乳酸菌发酵剂制造技术作为整体技术被直接应用,分别在黑龙江大三源乳品机械有限公司、北京颐和村生物技术公司(原北京弗蒙特生物技术公司)、河北一然生物有限公司实施了产业化,产生了显著的直接经济效益;()发掘的益生乳酸菌菌种作为技术要素的一部分被推广应用,如石家庄君乐宝乳业有限公司、内蒙古蒙牛乳业等知名企业实现了产业化,部分发酵乳及发酵型乳酸菌饮料,均采用了本成果的优良菌种或直投式发酵剂,增加了产品附加值,也降低了生产成本,也为企业创造了直接效益;()益生乳酸菌产品被推广到国内大中型乳品企业,为广大企业节省了生产成本,如研制的直投式益生乳酸菌发酵剂被石家庄君乐宝乳业有限公司应用,经济效益显著。 曾获科技奖励情况:无 主要完成人情况 、张兰威教授中国海洋大学 负责项目的总体设计和组织实施,成果的推广应用。对优良益生菌乳酸菌选育、高密度培养和高活性直投式乳品发酵剂的研制作出了创新性贡献,是项乳酸菌发酵剂制品及应用技术的授权专利和项菌株专利的完成人,是国家计划项目"益生菌定向选育及其高活性制品开发关键技术"()和国家科技部农业高科技成果转化基金项目“特殊功能乳酸菌发酵剂(含微生态制剂)的产业化研究”()等的第一负责人,“十二五”科技计划项目“乳酸菌特色资源库及乳酸菌发酵剂

高级微生物学综述

乳酸菌胞外多糖的研究 贾俊伟 (XX大学生命科学院生物工程) 摘要:本文主要从产胞外多糖的菌株的筛选,生理功能,分离纯化的方法,测定方法四个方面论述了关于乳酸菌胞外多糖的研究进展。目的在于为乳酸菌胞外多糖以后的研究和应用奠定理论支持。 关键词:乳酸菌胞外多糖;生理功能;分离纯化; Advances in exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria Abstract:this article mainly from the screening of strains of exopolysaccharide production, physiological functions, separation and purification methods, four aspects discusses the determination method of the research progress of exopolysaccharide produced by lactic acid bacteria.Aims to extracellular polysaccharide of lactic acid bacteria and application to lay the theoretical support for the later research.Key words: extracellular polysaccharide of lactic acid bacteria;Physiological function;Separation and purification; 乳酸菌是一类革兰氏染色呈阳性、可以将糖类发酵成乳酸的、无芽孢的的益生菌,是安全的、可食用的微生物。LAB EPS是指在生长过程中,LAB分泌到细胞壁外的、不与细胞表面永久粘附的、在培养基中渗透的一类功能性生物大分子。EPS的存在形式通常有两种,分为黏液多糖即不与细胞表面永久粘附的,和在荚膜多糖即细胞壁上依附的,其中微生物产生的多糖主要是黏液多糖[1]。乳酸菌产生的EPS不仅具有抗肿瘤、抗氧化、调节免疫功能等对人类的健康有着重要的意义的作用,它

乳酸菌胞外多糖的研究进展

乳酸菌胞外多糖的研究进展 牛萌萌;王坤;鹿保鑫 【摘要】乳酸菌胞外多糖是乳酸菌生长过程中代谢到细胞壁外的一种天然高分子聚合物,具有分子量大、粘度大、结构复杂多样等特点.乳酸菌胞外多糖可作为一种天然的抗氧化剂、抗菌剂、抗肿瘤和提高免疫力药物应用在制药领域中,同时,其良好的保水性和流变学特性也能够加速其在食品工业的发展,所以对乳酸菌胞外多糖的物理化学特性及其应用的研究具有重要意义.对乳酸菌胞外多糖的类型结构、分离纯化方法、生理活性及其应用进行综述,旨在为乳酸菌胞外多糖在食品工业中的应用提供参考. 【期刊名称】《黑龙江八一农垦大学学报》 【年(卷),期】2018(030)003 【总页数】7页(P40-45,64) 【关键词】胞外多糖;分离纯化;生理活性 【作者】牛萌萌;王坤;鹿保鑫 【作者单位】黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319 【正文语种】中文 【中图分类】Q939.11 乳酸菌(LAB,lactic acid bacteria)是一类通过发酵糖类物质产生乳酸的无芽孢革兰

氏阳性菌的总称,至少含有23个菌属,共200余种[1]。LAB作为人体有益菌,特异 性菌株对人肠道病原菌入侵有干扰能力,某些乳酸菌还能够螯合金属离子,同时,还具有抗菌、降低胆固醇[2-5]等生理作用。 胞外多糖(EPS,exopolysaccharides)作为微生物生长过程中代谢的长链多糖,由重 复单元的糖或糖的衍生物、不同比例葡萄糖、半乳糖及鼠李糖组成[6]。根据与菌 体的依附关系能将EPS分为荚膜多糖和粘液多糖[7]。其中附着于菌体细胞壁的为 荚膜多糖,释放到壁外的为黏液多糖。由于EPS分子量大且组成差异大,同时对机体有免疫调节、改善肠道微生态、抗肿瘤、抗氧化等益生特性,引起国内外学者对其 结构组成与生理活性的广泛关注。所以对其结构与空间构象进行研究,为其在食品、药品与保健品等领域的应用奠定基础。 1 乳酸菌胞外多糖的分类及结构 LAB产生的EPS按组成可分为由同一种单糖组成的同多糖 (Hops,homopolysaccharides)和由两种或两种以上单糖组成的杂多糖 (Heps,heteropolysaccharide)。 Hops分子量4.0×104~6.0×106之间,按结构 不同可分为:α-D-葡聚糖、β-D-葡聚糖,β-D-果聚糖及其他聚糖等[8](表1)。而Heps结构较为复杂,其分子量一般小于Hops,主要单糖组成(见表2)为葡萄糖、甘 露糖、鼠李糖和半乳糖等,其重复单元单糖的种类、连接方式以及组成比例都存在 很大差异性,这也是其生物活性多样性的主要原因[9]。 2 乳酸菌胞外多糖的分离纯化、理化性质及结构鉴定方法的研究 乳酸菌粗EPS成分较复杂,需经过一系列的分离纯化才能够得到单一组分,对纯化后的多糖及多糖级分的结构进行鉴定与分析,确定其单糖组成及空间结构,同时,也可对单糖结构进行修饰,对修饰后的多糖结构及生理活性进行分析。 表1 乳酸菌同多糖分类Table 1 Classification of lactic acid bacteria homopolysaccharides同多糖种类乳酸菌α-D-葡聚糖cc2 β-D-葡聚糖

毕业论文__硒化乳酸菌胞外多糖理化性质及其抗氧化活性研究

题目硒化乳酸菌胞外多糖理化性质及其抗氧化活性研究 作者姓名秦雯娜 指导教师陈有亮 二级学院西安培华学院 专业药学 学号 9B093122

硒化乳酸菌胞外多糖理化性质及其抗氧化活性研究 摘要 目的:本文对制备的硒化乳酸菌胞外多糖进行了理化性质及其抗氧化活性的研究。 方法:通过理化性质实验得出,它是一种溶于水,不溶于乙醇,丙酮,氯仿等有机溶剂的不含淀粉多糖的多糖;通过硒化与未经硒化乳酸菌胞外多糖清除超氧自由基,羟自由基的能力以及他们的总抗氧化能力实验。 结果:经硒化的乳酸菌胞外多糖在多糖浓度为8mg/mL时对超氧阴离子自由基清除率为61.25%,相比硒化前的多糖在同样浓度下对超氧阴离子自由基的清除率41.74%提高了19.51%;而在多糖浓度为8mg/mL时对羟自由基的清除率从54.94%提高到74.18%,提高了19.24%;在多糖浓度为10mg/mL时,硒多糖的总抗氧化能力为9.7(U/L),未经硒化的总抗氧化能力7.4(U/L),提高了2.3(U/L)。 结论:说明硒化乳酸菌胞外多糖比未硒化乳酸菌胞外多糖的抗氧化活性更强。 关键词:乳酸菌;硒多糖;抗氧化活性

The research on Antioxidant activity to Selenium Exopolysaccharides of lactic acid bacteria Abstract Purpose:A research of physical and chemical properties and antioxidant activity to selenium exopolysaccharides of lactic acid bacteria in this paper. Methods:The physical and chemical properties experiments showed that selenium exopolysaccharides of lactic acid bacteria is a polysaccharide that soluble in water but insoluble in organic solvents like ethanol, acetone, chloroform,etc, and is non-starch polysaccharides; The scavenging of superoxide radical and hydroxyl radical and total antioxidant capacity to selenium andnon-seleniumexopo-lysaccharides of lactic acid bacteria was researched. Results:The results showed that the superoxide anion radical scavenging rate was 61.25% in the selenium exopolysaccharides of lactic acid bacteria concentration 8mg/mL, compared to the scavenging rate of non-selenium exopolysaccharid(U/L)(U/L)(U/L). Conclusion: Description Selenium exopolysaccharides of lactic acid bacteria than lactic acid bacteria without EPS selenium antioxidant activity stronger. Keywords:Lactic acid bacteria; Selenium Polysaccharide; Antioxidant activity 目录

乳酸细菌胞外多糖的研究

LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业论文Array 题目 学生 学 专业 指导 学 答辩

乳酸细菌胞外多糖的研究 摘要 乳酸细菌(LAB)胞外多糖(EPS)是乳酸细菌在生长代谢过程中分泌到细胞壁外的的荚膜多糖和粘液多糖的总称。本实验采用酶解法从乳酸细菌发酵液中提取胞外多糖。通过测定胞外多糖的含量筛选出了2株高产胞外多糖的菌株,并运用单因素及正交实验对其发酵条件进行优化,优化后的最佳发酵条件是:初始培养基pH5.5,乳糖添加量为20g/L,接种量为5.0%,发酵温度为37 ℃,发酵时间为24 h。最后,利用薄板层析法测定多糖样品中含有的单糖,初步确定有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和甘露糖,多糖的抗氧化性研究结果表明, 保加利亚乳杆菌多糖样品液具有体外清除 O2 -·和·OH的作用, 在所作实验范围内其最大清除率分别为68.7%和 69.4%。 关键字:乳酸细菌胞外多糖薄板层析发酵条件氧化性 Abstract Lactic acid bacteria (LAB) extracellular polysaccharide (EPS) is secreted by the name of lactic acid bacteria

from the cell wall of the generic capsular polysaccharide and mucus polysaccharides in the process of growth and metabolism. The experiments on extraction of exopolysaccharides from lactic acid bacteria in the fermentation broth by enzymatic method. By determination of extracellular polysaccharide were screened out 2 strains of polysaccharide high-yield extracellular, and the fermentation conditions optimization of single factor and orthogonal experiments, the optimum fermentation conditions optimization is: initial culture pH5.5, lactose concentration is 20g/L, inoculum 5%, fermentation temperature 37 ℃, fermentation time was 24 h. Finally, determination of monosaccharides containing polysaccharide samples of glucose, galactose, rhamnose and mannose by thin layer chromatography, antioxidant activity of polysaccharides showed that, Lactobacillus bulgaricus polysaccharide liquid samples with scavenging O2 -·and ·OH role in the experimental range, the maximum clearance rates were 68.7% and 69.4%. Keywords: lactic acid bacteria Extracellular polysaccharide Thin layer chromatography Fermentation conditions Oxidation

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