干酪乳清培養基的相關研究
文章背景簡介
干酪乳清是乳制品工業的主要副產品之一。干酪乳清和超濾干酪乳清廣泛應用于乳酸菌高密度培養和乳糖等營養物質的低成本替代原料。有氧呼吸能夠提升乳酸菌生長性能和魯棒性。目前已經對乳酸菌培養于M17、MRS、Weissella肉湯培養基和限定化學成分培養基,誘導有氧呼吸的潛在益處進行了研究。已有研究表明干酪乳桿菌有氧呼吸能夠防止切達干酪的氧化過程,增加干酪香氣成分。在乳品行業中,利用有氧呼吸技術生產發酵劑和輔助發酵劑可能具有實際應用意義。
2019年,意大利巴西利卡塔大學的Annamaria Ricciardi等人于《Fronties in Microbiolog》(IF=4．30,生物二區)發表了題為"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)氣質聯用分析(GC-MS)
文章主要內容摘要
應用改良的干酪乳清培養基,在厭氧和有氧條件下培養干酪乳桿菌N87,分析其生長性能、糖消耗量、有機酸及香氣成分等代謝物和脅迫穩定性(氧化、熱、冷凍、冷凍干燥)。應用實時定量PCR技術分析丙酮酸代謝途徑相關基因的轉錄水平。
本研究表明,在干酪乳清培養基中,干酪乳桿菌N87在厭氧和有氧呼吸條件下都可以出現二次生長現象。干酪乳桿菌能夠消耗乳糖、不積累半乳糖,可以作為輔助發酵劑,用于生產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。代謝物及基因轉錄表達的相關性分析表明,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兩個代謝途徑,減少乳酸生成量,促進乙酸、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酵食品中的幾種特征性揮發性香氣成分生成,并提升干酪乳桿菌N87在氧化脅迫和長期貯存的存活率。
利用有氧呼吸技術結合低成本培養基,可以更高效的生產功能性發酵劑和輔助發酵劑。此外,本研究還為進一步探討同型乳酸發酵的乳酸菌在有氧呼吸誘導過程中的代謝調控提供了重要信息。
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