本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一株具有群體感應的保加利亞乳桿菌及其應用。
背景技術(shù):
酸奶是含活菌的乳制品,正常發(fā)酵結(jié)束后,在產(chǎn)品貯存、運輸、銷售、食用前這一過程中,菌體仍要生長繁殖,發(fā)生后酸化現(xiàn)象(postacidification),即酸奶的pH值繼續(xù)下降,以至出現(xiàn)消費者不可接受的過酸味及感官質(zhì)量下降。酸奶后酸化現(xiàn)象導致的結(jié)果是酸奶無法長期貯存,酸奶貯存期短的缺陷困擾著酸奶的消費。
群體感應(Quorum Sensing,QS)是指某些微生物群體其基因的表達受到與群體密度相關(guān)的信號分子調(diào)控的現(xiàn)象。QS系統(tǒng)參與調(diào)控一系列生物學功能,如:菌體發(fā)光、抗生素的生物合成、毒性因子的產(chǎn)生、胞外多糖的合成、細菌叢集、生物膜形成、質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移等。
QS系統(tǒng)被認為參與調(diào)控細菌的多項生理功能,該系統(tǒng)包括自誘導肽(autoinducingpeptide,AIP)、組氨酸蛋白激酶和感應調(diào)節(jié)蛋白,又稱為三組分系統(tǒng)。AIP作為信號分子,用于指示細胞密度,當AIP達到某一臨界的濃度閾值時,便可激活一系列特定基因的表達。目前已經(jīng)在多種細菌上觀測到了群體感應現(xiàn)象的存在,比如金黃色葡萄球菌、變異鏈球菌等。
自然界的有些細菌具有群體感應系統(tǒng),可以通過監(jiān)測周圍環(huán)境中群體感應信號分子濃度,來感知自身和周圍環(huán)境中其他菌群的數(shù)量變化,當信號分子濃度達到一定閾值時就啟動菌體相關(guān)基因表達,調(diào)控菌濃度以及相關(guān)生物學功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一株具有群體感應的保加利亞乳桿菌及其應用。
本發(fā)明提供的德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillusdelbrueckiisubsp.bulgaricus)ljj-6,已于2015年09月09日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC,地址為:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所),保藏登記號為CGMCC NO.11346。德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckiisubsp.bulgaricus)ljj-6,簡稱乳桿菌ljj-6。
一方面,在MRS液體培養(yǎng)基中進行相同時間的培養(yǎng),12小時時,乳桿菌ljj-6的菌密度與現(xiàn)有的保加利亞乳桿菌類似,24小時后乳桿菌ljj-6的菌密度顯著低于現(xiàn)有的保加利亞乳桿菌。另一方面,進行相同時間的培養(yǎng),加入乳桿菌ljj-6得到的酸奶 的酸度值與加入現(xiàn)有保加利亞乳桿菌得到的酸奶的酸度值沒有顯著差異,但將酸奶進行貨架期保存后,加入乳桿菌ljj-6得到的酸奶的酸度值顯著低于加入現(xiàn)有保加利亞乳桿菌得到的酸奶的酸度值。結(jié)果表明,與現(xiàn)有的保加利亞乳桿菌相比,本發(fā)明提供的乳桿菌ljj-6可以解決酸奶后酸化現(xiàn)象。結(jié)果表明,本發(fā)明提供的乳桿菌ljj-6為具有群體感性現(xiàn)象的保加利亞乳桿菌菌株。
本發(fā)明還保護乳桿菌ljj-6在制備食品中的應用。所述食品具體可為酸奶。
本發(fā)明還保護一種酸奶制品的制備方法,包括如下步驟:將乳桿菌ljj-6接種至液態(tài)奶并發(fā)酵,得到酸奶制品。所述方法中,乳桿菌ljj-6在所述液態(tài)奶中的初始密度具體可為104cfu/ml。所述發(fā)酵的條件具體可為:37℃靜置培養(yǎng)12小時。所述液態(tài)奶具體可為牛奶和/或羊奶。
以上任一所述方法制備得到的酸奶制品也屬于本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明提供的乳桿菌ljj-6在發(fā)酵后期可以通過自溶的方式調(diào)控菌群密度,從而降低酸奶的后酸化現(xiàn)象,可以作為優(yōu)質(zhì)酸奶發(fā)酵劑,具有重大的應用和推廣價值。
附圖說明
圖1為實施例3中的酸度值結(jié)果。
具體實施方式
以下的實施例便于更好地理解本發(fā)明,但并不限定本發(fā)明。下述實施例中的實驗方法,如無特殊說明,均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的試驗材料,如無特殊說明,均為自常規(guī)生化試劑商店購買得到的。以下實施例中的定量試驗,均設置三次重復實驗,結(jié)果取平均值。
MRS液體培養(yǎng)基的制備方法如下:取酪蛋白胨10.0克、牛肉浸取物10.0克、酵母提取液5.0克、葡萄糖5.0克、乙酸鈉5.0克、檸檬酸二胺2.0克、吐溫801.0克、磷酸氫二鉀2.0克、七水硫酸鎂0.2克、七水硫酸錳0.05克和碳酸鈣20.0克,用蒸餾水溶解并定容至1.0升,調(diào)pH至6.8。
保加利亞乳桿菌LJJ:崔文明等,“保加利亞乳桿菌LJJ自溶的影響因素分析”,食品與發(fā)酵工業(yè),2013年第39卷第7期(總第307期),6-12。
實施例1、乳桿菌ljj-6的鑒定和保藏
2012年08月,從內(nèi)蒙牧區(qū)傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品中分離得到一株菌,將其命名為ljj-6。
ljj-6的形態(tài)特征:革蘭氏陽性桿菌,菌體粗而長,菌體長2μm~9μm、寬0.15μm~0.18μm,單個體呈長桿狀或成鏈,菌體兩端稍圓,通常呈單個,平行或短鏈排列。
ljj-6的生理生化特征:兼性厭氧菌,最適培養(yǎng)溫度為3℃,最適宜生長的pH為6.5-7.0,最適宜的培養(yǎng)基為MRS培養(yǎng)基;能夠發(fā)酵牛奶中的乳糖生成乳酸,同時產(chǎn)生 特殊的香氣。
ljj-6的16sRNA的編碼序列(見序列表的序列1)與GenBank中的德氏乳桿菌保加利亞亞種ATCC11842的16sRNA的編碼序列同源性為98%。
本發(fā)明提供的德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillusdelbrueckii subsp.bulgaricus)ljj-6,已于2015年09月09日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC,地址為:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所),保藏登記號為CGMCC NO.11346。德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckiisubsp.bulgaricus)ljj-6,簡稱乳桿菌ljj-6。
實施例2、乳桿菌ljj-6的培養(yǎng)(MRS培養(yǎng)基)
1、分組處理如下(進行三次重復試驗,每次重復試驗中每組設置5個重復處理):
第一組:將乳桿菌ljj-6接種至MRS液體培養(yǎng)基并使其初始濃度為104cfu/ml,37℃靜置培養(yǎng)20小時;
第二組:將保加利亞乳桿菌LJJ接種至MRS液體培養(yǎng)基并使其初始濃度為104cfu/ml,37℃靜置培養(yǎng)20小時。
2、步驟1中,靜置培養(yǎng)12小時時,檢測培養(yǎng)體系的OD600nm值。第一組的OD600nm值為2.4±0.1,第二組的OD600nm值為2.4±0.15。
3、完成步驟1后,檢測培養(yǎng)體系的OD600nm值。
第一組的OD600nm值為2.8±0.1,第二組的OD600nm值為3.45±0.15。
4、完成步驟1后,檢測培養(yǎng)體系的pH值。
第一組的pH值4.4±0.2,第二組的pH值4.3±0.2,兩組之間無顯著性差異。
結(jié)果表明:在培養(yǎng)過程中,乳桿菌ljj-6和保加利亞乳桿菌LJJ的起始生長速度沒有顯著差異;隨著培養(yǎng)時間的增加,培養(yǎng)體系中的菌濃度越來越高,乳桿菌ljj-6由于具備群體感應現(xiàn)象從而生長速度變慢,而保加利亞乳桿菌LJJ由于不具備群體感性現(xiàn)象從而生長速度沒有變慢。
實施例3、乳桿菌ljj-6的培養(yǎng)(牛奶)
1、分組處理如下(進行三次重復試驗,每次重復試驗中每組設置5個重復處理):
第一組:將乳桿菌ljj-6接種至三元純牛奶并使其初始濃度為104cfu/ml,37℃靜置培養(yǎng)12小時;
第二組:將保加利亞乳桿菌LJJ接種至三元純牛奶并使其初始濃度為104cfu/ml,37℃靜置培養(yǎng)12小時。
接種了乳桿菌的純牛奶靜置培養(yǎng)后稱為酸奶。
2、完成步驟1后,檢測酸奶的酸度值。
第一組、第二組酸奶的酸度均為60°T-80°T。
3、完成步驟1后,將酸奶進行貨架期保存(貨架期保存即4-6℃保存),每天取樣并檢測酸度。
結(jié)果見圖1(從貨架期保存開始計時,每24小時為1天,橫坐標為保存天數(shù);縱坐標為酸度值,單位為°T)。隨著保存時間的延長,第一組和第二組之間的差異開始顯現(xiàn),乳桿菌ljj-6發(fā)酵的酸奶的酸度值上升較慢,保存至第10天的時候,乳桿菌ljj-6發(fā)酵的酸奶的酸度值明顯低于保加利亞乳桿菌LJJ發(fā)酵的酸奶。