文章背景簡(jiǎn)介

干酪乳清是乳制品工業(yè)的主要副產(chǎn)品之一。干酪乳清和超濾干酪乳清廣泛應(yīng)用于乳酸菌高密度培養(yǎng)和乳糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的低成本替代原料。有氧呼吸能夠提升乳酸菌生長(zhǎng)性能和魯棒性。目前已經(jīng)對(duì)乳酸菌培養(yǎng)于M17、MRS、Weissella肉湯培養(yǎng)基和限定化學(xué)成分培養(yǎng)基,誘導(dǎo)有氧呼吸的潛在益處進(jìn)行了研究。已有研究表明干酪乳桿菌有氧呼吸能夠防止切達(dá)干酪的氧化過(guò)程,增加干酪香氣成分。在乳品行業(yè)中,利用有氧呼吸技術(shù)生產(chǎn)發(fā)酵劑和輔助發(fā)酵劑可能具有實(shí)際應(yīng)用意義。

2019年,意大利巴西利卡塔大學(xué)的Annamaria Ricciardi等人于《Fronties in Microbiolog》(IF=4．30,生物二區(qū))發(fā)表了題為"Effect of Respiratory Growth on the Metabolite Production and Stress Robustness of Lactobacillus casei N87 Cultivated in Cheese Whey Permeate Medium"的文章。

所用到的主要方法

(1)RT-PCR

(2)極譜電極法

(3)刃天青分析法

(4)分光光度法

(5)ELISA

(6)氣質(zhì)聯(lián)用分析(GC-MS)

文章主要內(nèi)容摘要

應(yīng)用改良的干酪乳清培養(yǎng)基,在厭氧和有氧條件下培養(yǎng)干酪乳桿菌N87,分析其生長(zhǎng)性能、糖消耗量、有機(jī)酸及香氣成分等代謝物和脅迫穩(wěn)定性(氧化、熱、冷凍、冷凍干燥)。應(yīng)用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)分析丙酮酸代謝途徑相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平。

本研究表明,在干酪乳清培養(yǎng)基中,干酪乳桿菌N87在厭氧和有氧呼吸條件下都可以出現(xiàn)二次生長(zhǎng)現(xiàn)象。干酪乳桿菌能夠消耗乳糖、不積累半乳糖,可以作為輔助發(fā)酵劑,用于生產(chǎn)低含量乳糖和半乳糖的乳制品(如奶酪、酸奶),適合乳糖不耐受和半乳糖血癥的人群。代謝物及基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的相關(guān)性分析表明,有氧呼吸顯著改變了干酪乳桿菌N87丙酮酸的代謝途徑,激活了POX-ACK和ALS-ALD兩個(gè)代謝途徑,減少乳酸生成量,促進(jìn)乙酸、乙酰和雙乙酰的形成,維持氧化還原平衡。有氧呼吸能夠影響發(fā)酵食品中的幾種特征性揮發(fā)性香氣成分生成,并提升干酪乳桿菌N87在氧化脅迫和長(zhǎng)期貯存的存活率。

利用有氧呼吸技術(shù)結(jié)合低成本培養(yǎng)基,可以更高效的生產(chǎn)功能性發(fā)酵劑和輔助發(fā)酵劑。此外,本研究還為進(jìn)一步探討同型乳酸發(fā)酵的乳酸菌在有氧呼吸誘導(dǎo)過(guò)程中的代謝調(diào)控提供了重要信息。