高原牧區(qū)牦牛奶資源豐富,牧民世代沿用傳統(tǒng)而古老的自然發(fā)酵方法制作酸奶,牦牛發(fā)酵乳中蘊含著遺傳穩(wěn)定性好、抗逆性強、發(fā)酵性能優(yōu)良的乳酸菌。雖然國內(nèi)學(xué)者在乳酸菌的篩選等方面做了大量的研究,但目前可以投入商業(yè)化應(yīng)用的乳酸菌仍然較少。甘南獨特的生態(tài)環(huán)境孕育了豐富多樣的微生物資源,發(fā)酵及抗氧化能力強的乳酸菌是提升食品品質(zhì)的關(guān)鍵。以甘南牧區(qū)傳統(tǒng)自然發(fā)酵的牦牛酸乳為試材,在對所篩選的優(yōu)勢菌株發(fā)酵性能測定的基礎(chǔ)上,對其抗氧化性能進行了對比分析。并對優(yōu)勢菌株開展了重離子加速誘變,研究了誘變菌株對發(fā)酵乳感官、理化及氧化性能的影響,旨在從我國傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品中篩選出發(fā)酵性能和抗氧化性能優(yōu)良的乳酸菌。研究結(jié)果如下:1.乳酸菌分離鑒定及特性。甘南傳統(tǒng)牦牛酸奶樣品中共分離出了46株菌株,經(jīng)耐受過氧化氫、耐酸、耐膽鹽、凝乳性能測定,篩選出了6株優(yōu)勢菌株,在通過抗氧化活性篩選出1株菌株;糖發(fā)酵試驗及16S rDNA鑒定證明M5為副干酪乳桿菌(L.paracasei)。M5對DPPH、?OH、O_2~-·清除率在菌體濃度為1×10~9CFU/mL的無細胞提取物下分別為48.4%、4.76%、49.9%;酵母存活細胞模型驗證M5菌株的無細胞提取物、發(fā)酵上清液、完整細胞對釀酒酵母的存活率分別提高了95.3%、130%和28.5%。2.M5菌株重離子束誘變篩選。采用0-360 Gy劑量重離子束輻照M5菌懸液,研究結(jié)果表明,輻照劑量360 Gy致死率高達90.13%;100-140Gy劑量正突變率為26.9%-21.3%顯著高于負突變率14.3%-11.8%,100Gy劑量下有助菌株正向突變。經(jīng)碳酸鈣平板篩選、24孔深孔板和搖瓶發(fā)酵復(fù)篩,篩選出了在20 Gy劑量下,發(fā)酵及抗氧化強的突變株N1。N1液體培養(yǎng)發(fā)酵26h產(chǎn)酸能力為14.4g/L,較出發(fā)菌株M5提高了42.15%;無細胞提取物總抗氧化性、羥自由基抑制力和金屬Fe~(2+)的螯合力分別為0.166mM FeSO_4、49.19 U/mL、3.06%,較M5提高了23.8%、34%和402%。9代斜面?zhèn)鞔囵B(yǎng),突變株N1遺傳穩(wěn)定性良好。3.誘變菌株特性。生長曲線N1和M5菌株差異不顯著,24h培養(yǎng)OD_(600)吸光度為1.8-1.9。菌株N1在pH3.0和0.3%牛膽鹽存活率為58.9%和45.7%,較M5提高了10.5%和4.58%,自凝聚力提高了20.1%。耐受胃液力及菌株表面疏水性菌株N1與M5無明顯差異,基本形態(tài)均有所改變,N1較M5耐受腸液能力下降了4.29%。4.發(fā)酵乳特性。在同等發(fā)酵條件下,N1與M5發(fā)酵乳在7d時感官無明顯差異,但營養(yǎng)成分評價中,N1發(fā)酵乳具有較高的第一限制性氨基酸評分。發(fā)酵乳DPPH·清除活性分別為92.31%與89.96%,60min亞鐵離子的螯合力分別為76.15%與67.11%,清除H_2O_2活性分別為25.01%與11.85%,抗氧化優(yōu)于M5菌株。上述研究表明,甘南傳統(tǒng)酸奶所篩選的副干酪乳桿菌M5,經(jīng)重離子束誘變所獲得的優(yōu)勢菌株N1,其產(chǎn)酸能力、抗氧化能力均有所提升,發(fā)酵乳具有良好的益生性能,具有生產(chǎn)發(fā)酵菌劑的潛質(zhì)。
【學(xué)位單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：TS252.54
【部分圖文】：

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆碩士學(xué)位論文耐受膽鹽的能力是益生菌株的在腸道環(huán)境中存活的必備條件。菌株的生長受膽酸鹽的影響十分巨大，不同菌株的膽鹽耐受性差異明顯，大部分菌株耐膽鹽效果較好，存活率在30%以上，則表明其具有較高的耐受活性。3.2抗氧化菌株篩選3.2.1DPPH自由基清除率因DPPH有單電子，當有抗氧化物質(zhì)存在時是就會清除DPPH的單電子，增加DPPH的穩(wěn)定性，溶液也隨之將顏色從紫色變?yōu)辄S色，在517nm處具有吸光度，可用分光光度計來檢測溶液的褪色情況，進而測定DPPH的清除能力[81]。圖3-1各菌株對DPPH自由基的清除效果Fig.3-1DPPHradical-scavengingabilityof6screenedstrains注：圖中不同字母（a-e）表示不同菌株相同處理下差異顯著（p〈0.05）,下同如圖3-1所示，6株乳酸菌的CFS、IC和CFE處理組均表現(xiàn)出了的DPPH自由基清除能力，但不同菌株對DPPH自由基清除能力表現(xiàn)不同。CFS和CFE組中較強清除能力的為M5，IC組中清除能力較強的為T4和M11。總體來看，菌株M5的DPPH自由基清除能力最強，其中CFS處理組中清除率高達47.8%，顯著高于其他菌株的CFS處理組，其IC組合CFE組的清除率分別為42.7%和48.4%。該菌株的清除自由基的活性物質(zhì)大部分是代謝分泌物與完整細胞，胞內(nèi)物質(zhì)也存在少量的抗氧化活性物質(zhì)，這與郭慧芬等[82]學(xué)者研究基本一致。有報道顯示，乳酸菌具有DPPH自由基清除活性可能和菌體產(chǎn)生的胞外多糖有關(guān)，Xu等[83]的研究顯示DPPH自由基的清除活性與由雙歧桿菌分離出的胞外多糖的濃度呈正相關(guān)。

甘南傳統(tǒng)牦牛酸奶中抗氧化菌株分離、誘變及篩選213.2.2OH自由基清除率羥自由基是一種存活時間短但卻具有很強氧化性的自由基。它可以與氧化劑產(chǎn)生反應(yīng)生成紅色物質(zhì)。在532nm處具有強烈的吸光度，可以用分光光度計來檢測溶液的褪色情況判定抗氧化能力強弱[84]。圖3-2各菌株OH清除率測定結(jié)果Fig.3-2Hydroxylradical-scavengingabilityof6screenedstrains由圖3-2可知，M5的CFS組對OH的清除率為54.4%，顯著高于其它組；CFE組中M8的清除能力較高，為29.3%；IC組中M5、M8和Mx表現(xiàn)出較高的清除能力，分別為36.9%、34.4%和33.5%。相同菌株的OH自由基清除能力中CFS處理組高于IC和CFE處理組，說明這幾株乳酸菌清除羥自由基的活性物質(zhì)主要存在菌體表面以及代謝產(chǎn)物中而非胞內(nèi)，不同乳酸菌的羥自由基清除能力因其活性物質(zhì)的種類和含量不同而存在定差異，這與李默等[85]研究具有相似性。3.2.3超氧陰離子（O2－·）清除率鄰苯三酚自氧化，作為供電子體在325nm處具有吸光度[86]。從圖3-3中可以看出菌株CFE組表現(xiàn)極高的清除能力為M5；IC處理組中清除能力較強的為G4；CFS處理組中表現(xiàn)較好的菌株為M5。不同菌株對超氧陰離子的清除能力表現(xiàn)出較大的差異性能，菌株M5的CFE清除率最高為49.9%；菌株CFS處理組的清除O2-的能力低于相同菌株的CFE處理組。試驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，乳酸菌清除O2－·的活性物質(zhì)大部分存在于胞內(nèi)。菌株M5CFE的清除率高于陳明[87]篩選LparacaseiBX62CFE為31.98%的清除活性。

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆碩士學(xué)位論文圖3-3各菌株對O2－清除效果Fig.3-3Superoxideanionradical-scavengingabilityof6screenedstrains乳酸菌菌體及無細胞提取物具有超氧陰離子自由基清除能力可能是由于其菌體細胞及代謝產(chǎn)物中存在各種各樣的氧化酶。有報道顯示，乳酸菌存在不同的活性氧族（reactiveoxygenspecies，ROS）解毒機制，包括過氧化氫酶（catalase，CAT）、超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）和各種各樣的氧化酶。以菌株的抗氧化能力為主，結(jié)合菌株的耐酸性以及高耐膽鹽和凝乳發(fā)酵性能，從46株中最終挑選出具有良好的表現(xiàn)能力的M5菌株，對菌株M5進行酵母細胞驗證試驗。3.3酵母存活細胞模型Fontana等[88]學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)酵母細胞的衰老代謝機制與人體細胞衰老機制相似。Burtner[89]認為在研究氧化應(yīng)激損傷中釀酒酵母是理想的生物模型，具有簡單而獨特的生長代謝規(guī)律。由圖3-4可知，在加入乳酸菌的發(fā)酵上清液、完整細胞組和無細胞提取物后，經(jīng)H2O2處理的酵母細胞的增長率都有所提高，增長率分別為130%、28.5%和95.3%，其中菌株M5的發(fā)酵上清液與無細胞提取物的氧化應(yīng)激保護作用更加明顯。圖3-4釀酒酵母細胞增長Fig.3-4Saccharomycescerevisiaecellgrowth
【參考文獻】

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1 王超;段志凱;劉占旗;;重離子生物效應(yīng)研究進展[J];輻射防護通訊;2015年05期

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3 陸東林;;乳蛋白質(zhì)的氨基酸組成和氨基酸評分[J];新疆畜牧業(yè);2014年10期

4 繆建順;楊建設(shè);張苗苗;曹國珍;李文建;陸棟;;重離子輻照微生物效應(yīng)及誘變育種進展[J];輻射研究與輻射工藝學(xué)報;2014年02期

5 曾令鶴;錢方;姜淑娟;牟光慶;;酸乳體系中乳酸菌胞外多糖與蛋白相互作用研究進展[J];食品與機械;2013年02期

6 秦虹;梁琪;張衛(wèi)兵;張炎;米蘭;;甘肅藏區(qū)自然發(fā)酵牦牛乳中優(yōu)良乳酸菌的篩選及鑒定[J];食品科學(xué);2013年19期

7 袁崢;趙瑞香;牛生洋;段改麗;;酸脅迫下嗜酸乳桿菌菌體形態(tài)的掃描電鏡觀察[J];食品工業(yè)科技;2012年24期

8 王郅媛;王友升;李麗萍;;抗衰老研究新模型—酵母細胞活性氧代謝研究進展[J];食品科學(xué);2012年07期

9 胡偉;陳積紅;張珍;劉敬;王曙陽;李文建;;重離子輻照檸檬酸菌株的誘變選育[J];輻射研究與輻射工藝學(xué)報;2012年01期

10 李勇;歐國兵;董翠芳;;優(yōu)良乳酸菌發(fā)酵劑選擇的探討[J];中國乳業(yè);2009年08期

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1 趙龍玉;益生乳酸菌的篩選及其在食品加工上的應(yīng)用研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 張麗;傳統(tǒng)發(fā)酵牦牛奶中益生乳桿菌篩選及其免疫調(diào)節(jié)功能研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

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1 吉米斯（XIRNUD Jimisi）;酸馬奶源副干酪乳桿菌的篩選及其對小鼠腸黏膜屏障和血液免疫影響的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

2 楊陽;重離子誘變谷氨酸高產(chǎn)菌株選育及阿莫西林誘導(dǎo)發(fā)酵機理研究[D];蘭州理工大學(xué);2019年

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4 郭慧芬;發(fā)酵肉制品中抗氧化乳酸菌的篩選及其特性的初步研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

5 王雨辰;重離子輻照誘變選育高產(chǎn)酸乳酸菌株及其發(fā)酵條件優(yōu)化研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

6 萬金敏;西藏傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品中優(yōu)良乳酸菌的篩選及發(fā)酵性能研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2017年

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8 吳均;牦牛酸乳中優(yōu)良乳酸菌的篩選鑒定及發(fā)酵酸乳抗氧化特性研究[D];西南大學(xué);2014年

9 張敏;甘肅牧區(qū)傳統(tǒng)發(fā)酵牦牛乳中乳酸菌的分離鑒定及優(yōu)良菌株的篩選[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

10 崔琴;甘南牧區(qū)發(fā)酵牦牛酸乳中優(yōu)良乳酸菌的篩選及發(fā)酵性能的研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2870747