Kefir粒菌相分析与植物乳轩菌发酵剂的制备

论文摘要

本课题通过PCR-DGGE技术,对Kefir粒的菌相构成进行研究,并对Kefir发酵过程中微生物变化进行动态监控。利用分子生物学技术与实验室前期对Kefir传统菌种分离、鉴定的结果,分析植物乳杆菌MA2在发酵过程中的动态变化。对其体外降胆固醇功能进行了研究,并对制备发酵剂的喷雾干燥的条件及喷雾干燥保护剂进行优化,通过喷雾干燥将其制备成益生菌发酵剂。所得实验结果如下：通过PCR-DGGE分析,发现Kefir粒中有9种细菌和4种真菌处于优势地位。Kefir发酵过程中,细菌菌相变化明显,12h到16h时Kefir中细菌的种类和数量最多,细菌种类可达9种,其中3种细菌伴随着整个发酵过程,发酵过程中细菌种群结构的相似性为70%-83%；真菌在发酵过程中菌相比较稳定,有3种真菌在发酵过程中始终处于优势菌群,发酵过程中真菌种群结构的相似性为80%-87%。对MA2的DGGE电泳结果显示,该菌在Kefir发酵过程中处于优势地位。对MA2进行了体外降胆固醇实验,其胆固醇移除率与菌体密度呈正相关,在胆固醇浓度为30mg/100mL的MRS培养基中,其胆固醇移除率为46.8%。通过正交实验优化喷雾干燥保护剂,确定保护剂配方为：谷氨酸钠2%,海藻糖5%,乳糖5%,脱脂奶10%。通过响应面分析对喷雾干燥条件进行优化,确定了喷干最适条件：进风温度152℃,进料流速62mL/h,保护剂菌泥比例3.4：1。按上述实验条件得到喷雾干燥得到干菌粉的活菌数为2.11×109cfu/g,凝乳时间12h,胆固醇移除率40.6%；4℃冷藏六个月后,干菌粉的活菌数为1.02×109cfu/g,凝乳时间14h,胆固醇移除率32.0%。与冻干菌粉相比,保藏期、活菌数和功能特性较为接近,但成本只相当于冻干的65%,更适合与发酵剂的大规模生产。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 前言
• 1.1 Kefir粒概述
• 1.1.1 Kefir粒结构与组成
• 1.1.2 Kefir粒菌相组成与分布
• 1.1.3 Kefir粒菌相关系
• 1.2 Kefir概述
• 1.2.1 Kefir的保健功能
• 1.2.2 Kefir规模生产遇到的问题
• 1.2.3 Kefir开发前景
• 1.3 乳酸菌的胆固醇降解功能
• 1.3.1 胆固醇与人体的关系
• 1.3.2 乳酸菌降解胆固醇的研究
• 1.3.3 乳酸菌降胆固醇作用机理
• 1.4 发酵剂概述
• 1.4.1 酸奶发酵剂
• 1.4.2 真空冷冻干燥法应用于发酵剂的制备
• 1.4.3 喷雾干燥法应用于发酵剂的制备
• 1.5 变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术
• 1.5.1 PCR-DGGE技术基本原理
• 1.5.2 PCR-DGGE技术流程
• 1.5.3 PCR-DGGE技术的应用
• 1.5.4 PCR-DGGE的缺点和克服办法
• 1.6 本课题研究的主要目的和意义
• 1.6.1 研究的目的
• 1.6.2 研究的意义
• 1.6.3 论文主要研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 主要原料
• 2.1.2 主要药品与试剂
• 2.1.3 主要仪器及设备
• 2.1.4 培养基及溶液
• 2.1.5 溶液的配置
• 2.1.6 DGGE变性梯度胶的配置方法
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 利用PCR-DGGE技术分析Kefir粒微生物菌相
• 2.2.2 利用PCR-DGGE对Kefir发酵乳的微生物菌相进行动态监测
• 2.2.3 植物乳杆菌MA2与Kefir粒的DGGE
• 2.2.4 MA2体外降胆固醇实验
• 2.2.5 MA2发酵剂制备
• 3 结果与讨论
• 3.1 DGGE分析Kefir粒菌相
• 3.1.1 Kefir粒培养
• 3.1.2 Kefir粒总DNA提取
• 3.1.3 Kefir粒总DNA PCR扩增核糖体DNA可变区
• 3.1.4 Kefir粒DGGE垂直电泳
• 3.2 DGGE法分析Kefir发酵乳微生物菌相动态变化
• 3.2.1 Kefir发酵乳中DNA组提取
• 3.2.2 Kefir发酵乳PCR扩增
• 3.3 植物乳杆菌MA2的DGGE条带
• 3.4 MA2体外降胆固醇实验
• 3.4.1 胆固醇标准曲线
• 3.4.2 胆固醇浓度对MA2胆固醇移除率的影响
• 3.4.3 MA2不同培养时间对胆固醇移除率的影响
• 3.5 MA2发酵剂制备
• 3.5.1 喷雾干燥条件对发酵剂的影响
• 3.5.2 喷雾干燥条件的响应面分析
• 3.5.3 干粉发酵剂品质评定
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢