青海牧民酸奶中乳酸菌的特性及其对即食食品中大肠杆菌的抑菌作用研究

发布时间：2017-12-08 08:23

  本文关键词：青海牧民酸奶中乳酸菌的特性及其对即食食品中大肠杆菌的抑菌作用研究

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【摘要】：乳酸菌(LAB)在工业上被广泛用于发酵乳制品、食品保鲜和功能食品。市售乳酸菌常被作为发酵剂在食品工业中被用于提升酸奶等发酵食品的质地、风味和营养价值。研究发现,乳酸菌如乳杆菌和双歧杆菌,可以通过改善人类肠道中微生物区系的平衡来改善人体健康。生活在青海省的游牧民族拥有制作和消费牦牛或水牛酸奶的悠久传统。这些酸奶富含乳酸菌,但目前对于野生乳酸菌的研究还不充分。野生乳酸菌具备成为商业发酵剂的巨大潜能,也可能被开发成为生物防腐剂用以控制食品中的微生物污染。在本研究中,酸奶样品采自青海省的游牧民族,并用于乳酸菌的分离。实验以传统方法对乳酸菌进行分离并通过16s RNA基因测序进行鉴定。随后,实验测定了分离菌株对酸和胆盐的耐受性以及菌株对常见食源致病菌的抑菌作用和对抗生素的敏感性。此外,实验测定了分离菌的抗氧化性和对人类肠上皮细胞Caco-2的粘附能力。为了测定分离株控制即食食品中大肠杆菌的能力,实验从不同城市采集即食食品并从中分离出大肠杆菌,通过系统发育分组、抗生素药敏实验对菌株进行分型,并对产志贺毒素大肠杆菌和1型整合子进行检测。最后将筛选出的乳酸菌对即食食品中分离出大肠杆菌的抑菌作用进行研究。本研究的主要实验结果如下:1.实验从中国青海省游牧民族处采得68个酸奶样品,包括38个牦牛酸奶和30个黄牛酸奶,在这些酸奶样品中共分离得209株疑似乳酸菌。对分离菌进行革兰氏染色和过氧化氢酶实验。选取21株疑似乳酸菌进行16sRNA基因序列测定,15株分离菌通过16s RNA基因序列分析确认为乳酸菌。BLAST检索鉴定乳酸菌分离株的结果如下:德氏乳酸杆菌(6株)、嗜热链球菌(1株)、杜兰氏肠杆菌(5株)、肠球菌(2株)和粪肠球菌(1株)。结合NCBI数据库中已有的相关细菌的16s RNA基因序列,构建包括本次分离的乳酸菌的系统发育树。系统遗传分析显示从酸奶中分离的野生乳酸菌在种属上有一定的多样性。2.实验测定了lab菌株对四株食源性细菌(一株大肠杆菌,两株金黄色葡萄球菌和一株单核细胞增生李斯特氏菌)的抗菌活性。结果表明,同一株lab对不同细菌的抗菌活性不同。同时,不同lab分离株对细菌的抑菌作用也存在差异。大多数lab分离菌的抗菌活性受ph的中和及过氧化氢酶处理的影响,表明这些lab分离株所产生的有机酸及过氧化氢是主要的抑菌物质。然而,14和16号lab分离株在中和ph和过氧化氢酶处理后仍保持其抗菌活性,表明细菌素类抑制物质在其抑菌活性中也发挥重要作用。3.实验通过药敏实验,酸和胆汁盐耐受性实验,抗氧化能力实验和对caco-2细胞的粘附性实验对所筛选的lab分离菌株进行进一步鉴定。结果表明,lab分离株对克林霉素和氨苄青霉素敏感性高,同时检测到其具有万古霉素抗性。14号lab分离株(耐久肠球菌),16号lab分离株(乳酸肠球菌)显示出对低ph和胆汁盐的耐受性,表明其有可能成为益生菌。此外,选择9个分离株(10,14,16,33,34,40,63和67),进一步评估了其粘附人肠caco-2细胞的能力。14号lab分离株显示出最强体外粘附效果(20.0±6.22%),其次是34号lab分离株(8.42±3.50%)和40号lab分离株(7.13±3.15%)。dpph抗氧化实验表明12号lab分离株显示出最低的dpph清除活性(30.79±0.24%),而16号lab分离物的dpph清除活性最高(76.20±0.52%)。剩余分离株的抗氧化活性按照以下顺序降低:14号菌株67号68号34号40号。4.近年来,即食食品的微生物安全问题引起越来越多的关注。即食食品可以作为传播致病性大肠杆菌的载体。本研究测定了大肠杆菌在即食食品中的分布情况以及将乳酸菌用作抗菌剂来抑制即食食品中大肠杆菌生长的能力。为了分离和鉴定即食食品中的大肠杆菌,实验从陕西省采集了300份即食食品,其中从267份(89.0%)即食食品中能分离出大肠杆菌。在大肠杆菌分离株中,73%属于系统发育a型,12.4%属于系统发育b1型,6.4%属于b2型,8.2%属于d型。所有的分离株对志贺毒素基因均表现为阴性。这些结果表明,陕西省即食食品通常被具有耐药性的大肠杆菌所污染。实验测定了酸奶中分离的乳酸菌对即食食品来源的大肠杆菌分离株的抑菌作用,结果表明两株乳酸菌分离株对大多数大肠杆菌都有较好的抑菌作用,今后可以开发作为潜在生物防腐剂用于控制即食食品中大肠杆菌的污染。综上所述,本研究从青海省游牧民族中采集的酸奶样品中分离出了多种乳酸菌,其中有一些具有广谱抗菌活性。一些特定的乳酸菌分离株在酸性和胆盐环境下也表现出良好的生存能力,对体外人肠Caco-2细胞具有良好的粘附性,以上均表明其具有成为益生菌的潜力。此外,部分LAB分离菌株对即食食品中的大肠杆菌具有良好的抗菌活性,表明该菌对控制即食食品中微生物污染具有潜在的价值。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TS201.3

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