应用新型复合保护剂制备高活性直投式干酪乳杆菌发酵剂.pdf

研究论文
应用新型复合保护剂制备高活性直投式
千酪乳杄菌发酵剂
张娟13,刘茜3,吴重德“,堵国成13,陈坚"23
(1.食品科学与技术国家重点实验室江南大学,江苏无锡2141222.江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实
验室,江苏无锡214122;3.江南大学生物工程学院,江苏无锡214122;4.四川大学轻纺与食品学院,四川成
都610065)
摘要:为应对直投式发酵剂在冷冻干燥处理中较易失活的问题,作者以千酪乳杆菌 Lactobacillus
casei Zhang为研究对象,考察了不同冷冻干燥保护剂对茵体细胞生理活性的影响。研究表明,在
以脱脂奶粉、山梨醇等传统冷冻干燥保护剂保护基质的基础上,通过添加5g/.谷胱甘肽能够
将L. casei Zharu细胞的冻千存活率提高至54.5%,活茵数可达6.16x10° cfu/ml。进一步分析表
明,CSH使冷冻干燥后细胞的膜脂肪酸不铯和度(即US値)提高2.02倍,而饱和脂肪酸长则
从对照样本的17.1减少到16.0。此外,透射电镜的研究结果进一步证实,与对照样本相比,CSH
能够有效维持冷冻干燥过程中细胞膜結构的完整性。上述研究结果对基于徽生物细胞在冷冻干
燥过程中的生理状态变化,开拓新型高效的冻干保护剂开辟了新的思路
关键词:千略乳杆菌;冷冻干燥;直投式发酵剂;谷胱甘肤;细胞膜
中图分类号:TS252.53文献标志码:A文章编号:1673-1689(2012)011-1128-08
Preparation of High-activity Direct at Set Starter of
Lactobacillus casei with Novel Cryoprotactants
ZHA Ngjuan LIU Qian. 2, WU Chong-de, DU Guo-cheng, CHEN Jian
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 2. National
Engineering Iaboratory for Cereal Fermentation Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 3. School of
Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 4. College of Light Industry, Textile and Food Engineering
Sichuan University, Chengdu 610065, China)
Abstract: To conquer the survival decline of direct vat set(DS)starter during freeze-drying
orocess, Lactobacillus casei Zhang was used to investigate the effect of different cryoprotectants on
physiological activity of cells. The results showed that with the participation of traditional freeze
收稿日期:2012-05-18
基金项目:国家863计划项目(2011AA100901);国家自然科学基金重点项目(20836003);国家自然科学基金项目(3090013)。
作者简介:张娟(1981-),女,山东德州人,工学博士,副教授,主要从事发酵工程研究。E-mail: zhangi@jiangnan. edu,cn
本通信作者:陈坚(1962-),男,江苏无锡人,工学博士,教授,博士研究生导师,主要从事发酵工程研究。E-mail:jchen(@jiangnan.edu.cn
Journal of Food Science and Biotechnology Vol31 No 11 2012
万方数据
研究论文
张娟,等:应用新型复合保护剂制备高活性直授式干酪乳杆茵发酵剂
drying protective agents such as skimmed milk and sorbitol, the survival rate of freeze-dried cells
improved to 54.5% by adding 5 L glutathione (GSH), and the number of viable cells increased to
6.16 x10 cfu/ml. Further analysis indicated that GSH improved the instauration of cell membrane
fatty acids (U/S value )after freeze-drying treatment by 2.02 times compared with the control
sample, while it reduced the chain length of saturated fatty acids from 17.1 to 16.0. In addition, the
result of transmission electron microscope (TEM) suggested that GSH is able to maintain the
integrity of cell membrane structure effectively in freeze-drying process. All of these results provide
a constructive way to find novel cryoprotactants based on the understanding of the physiological
changes of microbial cells during the freeze-drying process
Keywords: Lactobacillus casei, freeze-drying, DVS starter, glutathione, cell membrane
由于乳酸菌本身对外界环境的耐受能力较差,蛋白质和其它生物分子抵抗氧化环境的侵害。
在生产加工及储藏运输环节所面临的不利条件往
基于上述情况,作者以具有优良益生功能的乳
往导致乳酸菌活性的迅速下降,从而严重影响了乳酸菌菌株[ actobacillus casei Zhang为研究对象,结
酸菌的功能。为保证乳酸菌发酵剂的活性,提高乳合冷冻干燥发酵剂制备过程中细胞自身的生理特
酸菌制剂的应用效能,目前国内外在乳酸菌的制剂征,通过新型复合冷冻干燥保护剂的研究提高乳酸
化研究中通常采用直投式冷冻干燥的制备方法,并菌直投式发酵剂的生理活性及其应用性能。
以真空冷冻干燥法的制备效果最为理想]。然而,
在应用真空冷冻干燥法进行乳酸菌制剂化处理的
材料与方法
同时,该处理过程中的低温、脱水等加工条件将对1.1主要试剂与仪器
乳酸菌的活性产生难以避免的损伤。因此,选择理1.1.1试剂葡萄糖、乳糖、蔗糖、甘露醇、甘油、抗
想的冷冻干燥保护剂维持该处理过程中细胞的活坏血酸、氯化钠、无水氯化钙、海藻酸钠、磷酸氢二
性成为应用真空冷冻干燥法进行制剂