【摘 要】
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喷雾干燥技术成本低,能实现高效连续化生产,但在制备益生菌粉时常因高温导致菌株的存活率大幅降低。为了解决这一瓶颈问题,本研究从提高菌株自身耐热性出发,以植物乳杆菌LIP-1为研究对象,对其热致死（75℃,30 s）过程中亚细胞结构进行损伤测定并确定主要的损伤部位;在此基础上,考察热激-修复处理及在培养基或热激介质中添加金属离子对提高菌株耐热性的影响,并对相关机制进行探讨。结果显示,热致死处理使菌株细
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喷雾干燥技术成本低,能实现高效连续化生产,但在制备益生菌粉时常因高温导致菌株的存活率大幅降低。为了解决这一瓶颈问题,本研究从提高菌株自身耐热性出发,以植物乳杆菌LIP-1为研究对象,对其热致死（75℃,30 s）过程中亚细胞结构进行损伤测定并确定主要的损伤部位;在此基础上,考察热激-修复处理及在培养基或热激介质中添加金属离子对提高菌株耐热性的影响,并对相关机制进行探讨。结果显示,热致死处理使菌株细胞壁及细胞膜受损,与未经热激-修复的空白组相比,通过热激-修复处理可以显著降低二者的损伤程度（p<0.05）。在热激-修复过程中,菌株主要利用热激蛋白修复细胞壁及细胞膜,并通过提高细胞膜中不饱和脂肪酸的比例稳定膜脂质构象。将15 mmol/L Ca2+添加到热激介质中并进行热激-修复处理,热致死后活菌数约为9.61 log CFU/m L,显著高于培养基中添加Ca2+组（p<0.05）;与热激介质中添加Mg2+相比,在培养基中添加20 mmol/L Mg2+对细胞壁及细胞膜的保护效果显著（p<0.05）,热致死后活菌数为9.55 log CFU/m L。20 mmol/L Mg2+（培养基中添加）和0.5 mmol/L Ca2+（热激介质中添加）复配添加时,热致死后活菌数为9.64 log CFU/m L,高于单一金属离子添加组,且细胞膜及细胞壁的损伤程度均显著降低（p<0.05）。Ca2+、Mg2+同时存在时,提高了细胞膜不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的相对比例,这可能是菌株耐热性增强的重要机制。综上所述,细胞膜及细胞壁损伤是菌株死亡的主要原因;通过热激-修复处理及添加适量金属离子能显著提高菌株的耐热性（p<0.05）;细胞壁损伤程度的降低可能与热激蛋白及Ca2+有关,细胞膜损伤程度降低主要由于热激蛋白的修复和细胞膜中不饱和脂肪酸相对比例的提高,减少细胞膜的损伤程度。此研究为提高菌株应对高温胁迫的能力提供了理论指导。
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