内蒙古原始奶酪中菌株的分离、多样性分析及其特性研究

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本研究采用表型性状测定、生理生化测定以及分子生物学分析等技术研究了从我国内蒙古5个不同地区传统奶酪中分离的50株细菌的遗传多样性及其系统发育地位,并从中筛选出具有代表性的菌株进行产酸能力、人工模拟胃液耐受能力、产胞外多糖能力和β-半糖苷酶活性等功能特性研究,以期在掌握我国传统奶酪中微生物多样性基础数据的同时,为优良乳酸菌的选育和应用奠定基础。生理特性研究结果表明:(1)所有分离菌株中,奶酪Ch1中的分离菌株耐盐能力最强,奶酪Ch4和Ch5中的分离菌株的耐盐能力较弱。(2)五种奶酪中的分离菌株在弱酸性环境下生长良好,但在pH小于3.24的强酸性环境中都无法长时间生存。(3)从奶酪Ch2、Ch4和Ch5中分离的大部分菌株都可以在15℃和45℃生长,生长的温度范围较广,对温度的适应性较强。(4)从5种奶酪中分离出的绝大部分菌株都无法利用柠檬酸作为碳源。奶酪Ch2和Ch5中的分离菌株能够对除柠檬酸以外的其他七种糖类进行利用,具有很强的碳源利用能力。(5)奶酪Ch1和Ch3中的分离菌株都对四环素很敏感。奶酪Ch2中的分离菌株对各种选定的抗生素都有不同程度的抗性。奶酪Ch4中的分离菌株在卡那霉素(20μg/mL)和氯霉素(50μg/mL)中都能生长,对其有很强的抗性。大部分奶酪Ch5分离菌株则对除了庆大霉素(5μg/mL)以外的六种抗生素都有较强的抗性。(6)大多数奶酪分离菌株都具有不同程度的凝乳能力。奶酪Ch5中的分离菌株都具有凝乳能力,且大部分菌株的凝乳时间较短,大部分菌株在凝乳的同时还伴有酸味的产生,但4-E和4-F例外,它们凝乳时只有奶香味。然而来自奶酪Ch1的菌株都没有凝乳能力。(7)从五种奶酪中分离得到的菌株缺乏对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等指示菌株的抑菌能力。分别利用16S rDNA-RFLP技术和细胞壁蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对奶酪中的微生物多样性进行研究并将其归类。16S rDNA-RFLP结果表明在65%的相似性水平上,可以将50株分离菌株归为2个大群,在70%的相似性水平上,群I还可分为IIa和IIb两个亚群。群II只有3个菌3-A,3-F和3-J。绝大多数菌株都属于群I,IIa由来自1号和4号奶酪的菌株组成,IIb来自2号、5号奶酪以及除群II外的3号奶酪菌株组成。根据菌株细胞壁蛋白的电泳条带的不同,对分离菌株进行初步分类,在70%的相似性水平上,能够把分离菌株分为10簇和六个单独成簇的菌株1-N,2-C,2-I,2-K,4-A和5-N。通过以上两种方法得到了不同的分类结果,两种方法相比,细胞壁蛋白的聚类分析要更加精细,分类更加细化。通过16S rDNA鉴定,构建系统发育树,将来自不同奶酪的代表菌株初步鉴定到种。奶酪Ch1分离菌株1-D属于微球菌属中的微球菌属(Micrococcus yunnanensis),奶酪Ch2分离菌株2-A属于片球菌属(Pediococcus),奶酪Ch3分离菌株3-D和3-J属于乳杆菌属(Lactobacillus),奶酪Ch4分离菌株4-A则属于明串珠菌属(Leuconostoc),奶酪Ch5分离菌株5-K属于乳杆菌属(Lactobacillus)。6株代表性菌株中只有1-D不属于乳酸菌科。本研究对选自不同奶酪的代表菌株的不同功能特性进行了研究。结果表明:(1)6个代表性菌株的pH变化与酸度变化基本相同。发酵过程中,菌株1-D的pH和酸度几乎没有变化,没有产酸能力。其他5个菌株在培养初期产酸量较少,pH都无明显变化。12h以后细菌pH快速下降,产酸量逐渐上升,并达到各自的最大值。48h后菌株产酸几乎停止。(2)不同菌株对人工模拟胃液有不同程度的耐受能力。菌株4-A能够在胃液中存活并生长,有很强的耐受能力。菌株2-A、3-J和5-K在模拟胃液中的存活率较高,但1-D和3-D的存活率较低。(3)菌株1-D产胞外多糖的量最高,菌株3-J和5-K次之,相较于以上三个菌株,菌株2-A,3-D和4-A的胞外多糖含量则相对较低。(4)菌株1-D几乎没有β-半乳糖苷酶活力,这与其不属于乳酸菌的事实相符。3-J的酶活力远远高于其他菌株,而5-K的酶活力最低。又由菌株产酸曲线的变化情况可推出β-半乳糖苷酶活力与产酸能力呈正相关性。
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