鼠李糖乳杆菌

喷雾干燥技术微囊化鼠李糖乳杆菌ATCC 7469益生菌是一种活的微生物，当摄入足够的量时会对健康有益，只有在生存能力（107-1010 CUF m/L）得到保护的情况下才能发挥其作用。益生菌通常是乳杆菌和双岐杆菌，它们常与胃肠道有关；它们通常以冻干培养物的形式供应，或者被雾化并直接添加到食物中。益生菌功能食品在市场上需求量很大，酸奶和发酵乳制品通常被用作这类生物活性微生物的载体；然而，人们对在其他类型的非乳制品基质中掺入益生菌菌株越来越感兴趣，尤其是对于患有乳糖不耐受症、对酪蛋白过敏或与乳制品有关的其它问题的消费者。一些研究报告了微胶囊益生菌的应用。例如，将益生菌菌株掺入奶酪、巧克力涂层和巧克力中，以及掺入果汁、蛋黄酱、黄油、肉类和烘焙产品等非乳制品中。益生菌菌株对胃肠道健康很重要，因为它们可以预防肠道炎症，为上皮细胞提供保护，并调节抗体。它们可以产生细胞因子或趋化因子，改善乳糖不耐受，增加对结直肠癌的保护，抑制幽门螺杆菌活性，并用于治疗食物过敏和预防急性腹泻。然而，这些微生物有不幸的缺陷，特别是在菌株存活方面。喷雾干燥是微胶囊化最广泛使用的方法之一，因为其成本低，在最佳干燥条件下具有高存活率，并且在配方中加入了保护剂。近年来，乳清蛋白作为益生菌保护剂的使用获得了越来越多的兴趣，因为这些蛋白是提高益生菌活性的天然载体，并且由于结构和理化特征，可以作为胃肠道中的递送系统。蛋白质可以在干燥过程中增加益生菌的存活率，因为它们能够形成降低热应力的保护膜。糖的添加也会影响干燥的益生菌制剂的存活。研究人员肯定了糖（如肌醇、山梨醇、果糖、乳糖、葡萄糖和海藻糖）对脱水细菌细胞的保护作用。研究发现，海藻糖等糖是一种能够通过氢键与蛋白质分子相互作用的二糖；它可以在脱水和再水化过程中替代蛋白质周围的水分子，形成一种玻璃状基质，稳定生物大分子。科学家研究了使用奶酪乳清与淀粉、阿拉伯胶、麦芽糖糊精和乳清蛋白浓缩物联合干燥鼠李糖乳杆菌 64 的载体剂选择。另一方面，干燥温度是影响存活率的因素。例如，喷雾干燥的植物乳杆菌 WCFS1 再低干燥温度下表现出较高的存活率。在此背景下，本研究以 WPC、麦芽糊精和海藻糖为原料，采用喷雾干燥的方法对鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 进行微囊化，并评估微囊化对细胞活力和干粉性能的影响。以喷雾干燥条件（包括进口温度、空气流量和进料泵）为自变量，益生菌存活率、水分含量、水分活性和有效产量为因变量。采用响应面法对喷雾干燥包裹的鼠李糖乳杆菌的存活率进行了优化，并对粉末的稳定性进行了评估。1样品制备按最佳稳定性配方乳清浓缩蛋白：麦芽糊精：海藻糖（75：10：15）的比例采用超滤的方法制备乳制品悬浮液。将冻干的鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮于 2ml 培养基中，在 MRS 肉汤（蛋白胨：10.0g，牛肉浸粉：10.0g，酵母浸粉：5.0g，葡萄糖：20.0g，吐温80：1.0g，磷酸氢二钾：2.0g，醋酸钠：5.0g，柠檬酸铵：2.0g，硫酸镁：0.1g，硫酸锰：0.05g，pH6.2±0.2，25℃）中重新激活制备细菌悬浮液。2实验过程在磁力搅拌下将鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮液添加到每个乳悬浮液中，在微囊化过程期间使所述分散液保持在恒定的搅拌状态。喷雾干燥仪选用瑞士步琦 B-290，通过改变进口温度（120℃-180℃）、干燥空气流量（70%-90%，即：28-35m3/h）和进料量（10%-55%，即 3-17mL/min）来进行工艺摸索。▲S-300工艺探索采用响应面法和二次复合中心设计对益生菌微囊化进行了优化，其自变量有进口温度、空气流速和进料流量。在最优理论条件下进行了三次实验验证。图1 考察了菌株存活率的响应面变化。由图可知存活率与出口温度呈反比，低温时存活率在 69%、高温时存活率在 23%。其他科学家在使用含益生元的脱脂乳制备鼠李糖乳杆菌 GG（ATCC 53，103），70℃ 时的存活率为 76%。也跟我们的研究结果相吻合。图2 考察了水分含量的响应面变化。从图可得到进口温度与水分含量之间呈反比关系，当进口温度与进料量较高时，粉末的水分含量较低，结合存活率考虑，水分含量在 3.0%-5.8% 之间，与其他报道的数值相接近。图3 考察了水活度的响应面变化。在较高的进口温度下，进料量和气体流量得到了较低的水活度值，因素与结果之间呈反比关系。其他使用麦芽糊精、乳清蛋白浓缩物和葡萄糖的相关研究中，水活度的值与本研究中活性最高的粉末报告结果一致。3实验结果确定益生菌的包封中壁材的最佳比例对于提高微生物对抗整个胃肠道条件的稳定性很重要。在干燥过程中指定最佳条件以最大限度地提高作为壁材的蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物的保护能力并因此提高鼠李糖的存活值也是重要的。因此，使用响应面方法确定干燥过程的最佳条件。表2显示了鼠李糖乳杆菌微囊化的最佳操作参数，结果表明，理论模型可以很好地近似实验值（差异＜10%）。得到的最佳喷雾干燥条件是进口温度、空气流量和进料泵流量分别为169℃、33m3/h和16ml/min，存活率为70%，吸气率为84%，出口温度为52℃，总体满意度为0.96。物理性质评价如图4所示，得到的粉末水活性动力学显示了较高的吸水能力，这可能是海藻糖作为低分子量碳水化合物，表现出的分子运动和扩散效应，与用于包封基质的典型吸水行为一致。吸湿性随着储存时间的延长有增加的趋势，直到达到某种程度的平衡。因此加入了 WPC 来降低吸湿性，因为它的表面活性和形成具有较高 Tg 膜的能力。粒径和形态结果如图5显示。（a）在最佳工艺参数上制备的粉体，其微胶囊紧凑，类球形形状，具有不同的大小和不规则的表面与压痕，外表面显示无裂缝或破坏的墙壁，这是确保更高的保护和更低的气体渗透性的基础。4结论结果表明，蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物是包裹鼠李糖乳杆菌的良好壁材，在干燥过程中表现出重要的热保护作用，并提高了其存活率；通过响应面方法优化的喷雾干燥工艺条件生产的微胶囊具有可接受的理化性质——水分、水活性、吸湿性和粒径等，为益生菌的微囊化提供了思路。5文献来源Microencapsulation of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 by spray drying using maltodextrin, whey protein concentrate and trehalose.

各有关单位：根据《中国食品科学技术学会团体标准工作管理办法》等规定，我学会组织起草了《食品用菌种检验 鼠李糖乳酪杆菌检验 PMA-qPCR法（征求意见稿）》等2项团体标准，现公开征求意见，请于2023年10月8日前将相关意见反馈学会秘书处。邮箱：zhanxiaoqingok@163.com中国食品科学技术学会2023年9月7日附件1-1：标准文本-食品用菌种检验 鼠李糖乳酪杆菌检验 PMA-qPCR法（征求意见稿）.pdf附件1-2：编制说明-食品用菌种检验 鼠李糖乳酪杆菌检验 PMA-qPCR法（征求意见稿）.pdf附件2-1：标准文本-学生饮用豆奶（征求意见稿）.pdf附件2-2：编制说明-学生饮用豆奶（征求意见稿）.pdf附件3-意见反馈表.docx

国家卫健委日前发布2020年第9号公告，其中“马乳酒样乳杆菌马乳酒样亚种”乳杆菌被列为新食品原料。据悉，这是天津科技大学王艳萍教授科研攻关的成果，是我国首次分离得到、全球首株完成全基因组测序、具有自主知识产权的新乳杆菌，对酸奶及益生菌等发酵食品升级品质、改善口感、清洁标签等将起到提升作用。　　原料天然化、黏稠度和细腻口感是酸奶品质的高地。在欧洲，酸奶生产商通常使用特殊功能的乳酸菌来提高酸奶质地的“黏性”，同时，许多国家禁止在发酵乳中添加增稠剂、稳定剂，对天然酸奶的追求已成为未来市场趋势。　　酸奶等益生菌发酵食品以其较高的营养价值和容易被人体吸收等特点受到人们青睐，我国每年包括酸奶在内的益生菌类食品市场都保持了两位数的增长，高品质酸奶成为乳品新消费需求。“挖掘中国微生物宝库资源，研发胞外多糖乳杆菌，解决酸奶不添加增稠剂而获得味蕾舒适的黏性及口感，使中国益生菌食品行业与国际接轨，助推产业优质化发展。”王艳萍把酸奶新型乳杆菌目标定位为对胞外多糖乳酸菌的研究和开发，利用微生物的筛选技术，获得高产胞外多糖的乳酸菌，通过对其产糖分子机制的研究，最终发现了马奶酒样乳杆菌ZW3胞外多糖合成的途径及其关键基因的作用。　　经过近20年科学研究，在4次国家自然基金及多项省部级科研基金支持下，研发获得成功，在国内外学术期刊上发表文章论文30余篇。王艳萍通过收集、分离、功能确认菌株，到菌粉生产工艺、菌粉的稳定性、菌粉产品应用等一系列研究，对ZW3菌株高产胞外多糖的分子学机制、结构、性能及功能等方面进行了全面深入的研究，为该菌株在发酵食品、乳品、功能性食品、保健食品、化妆品以及微生态药物等领域的广泛应用奠定了坚实的基础。　　马奶酒样乳杆菌ZW3是全球研究最深入和最全面、首株完成全基因组测序的马乳酒样乳杆菌，通过其自身代谢产物实现酸奶黏度增稠，可以避免因添加增稠剂和稳定剂影响发酵乳制品的口感及质量，使酸奶更美味和优质。　　王艳萍介绍，乳酸菌胞外多糖具有独特的物理学和流变学特性以及公认的食用安全性，是天然的生物增稠剂，可以替代目前正在应用的、来源于非食品级细菌的稳定剂或增稠剂，在发酵乳品加工中具有重要用途，能提高干酪得率、降低酸奶凝胶脱水收缩现象，解决酸奶生产中常出现的凝胶易断裂、黏稠度低、乳清易析出等质量问题。　　据该菌种申报单位诺佰克（武汉）生物科技有限公司的专家介绍，该乳杆菌是具有优异食品加工性能与调节肠道、精神健康等多种益生功能于一体的多功能菌株，有高产胞外多糖的特性，在食品中应用能减少稳定剂、增稠剂的使用，打造清洁标签，升级产品；可去除或减少发酵过程中产生的亚硝酸盐，提高产品安全性；还在调节肠道健康、提高免疫、抗氧化等方面具有多种功能。许多乳品行业专家都认为此乳杆菌是“小菌种，大作为”。