湛劍龍
摘 要:從貴州侗族酸肉中篩選出一株乳酸菌,其DPPH自由基清除率、羥自由基清除率、還原能力、抗脂質過氧化能力分別為(59.67±6.68)%、(153.17±5.50)%、(47.31±4.62)%、(55.00±5.19)%,并且菌株有良好耐受NaCl和NaNO2的性能。
關鍵詞:乳酸菌;抗氧化;特性
Abstract: A strain of lactic acid bacteria was selected from sour meat of the Dong ethnic minority in Guizhou, China. Its DPPH and hydroxyl radical scavenging activities, reducing power and anti-lipid peroxidation activity were (59.67 ± 6.68)%, (153.17 ± 5.50)%, (47.31 ± 4.62)% and (55.00 ± 5.19)%, respectively. Moreover, the strain had good tolerance to NaCl and NaNO2.
Key words: lactic acid bacteria; antioxidant activity; characteristics
中圖分類號:TS252.54 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2014)06-0001-04
乳酸菌的主要功能有降低膽固醇、抗氧化、抗高血壓、抗腫瘤等[1-4]。其中抗氧化能力為一般保健品所具有的功能,能清除人體自由基、防止DNA損害、延緩衰老[5]。篩選抗氧化乳酸菌具有重要意義。抗氧化乳酸菌的菌種特性已經有類似的研究[6-7],深度發(fā)掘了乳酸菌的功能特性,對乳酸菌的生產應用打下基礎。但還是有一些局限性,如不同地區(qū),地域的乳酸菌的性能是否一致,乳酸菌在抗氧化方面的能力是否都很強,主要由什么指標體現。乳酸菌類型繁多,資源豐富,制作食物或發(fā)酵產品的材料和方法隨地區(qū)不同(各種地域環(huán)境中的自然菌群不同),當地風俗習慣的不同而有很大差異,得到的乳酸菌也不同,結果也不一定相同[8-12]。本實驗以一種貴州侗族酸肉為材料,篩選出一株乳酸菌,以DPPH自由基清除率、羥自由基清除率、還原能力、抗脂質過氧化能力為抗氧化能力篩選指標,以期為抗氧化的乳酸菌的篩選提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
酸肉6號樣品(SR6)采自江縣餅妹鎮(zhèn)鑾里村,采樣時嚴格按照GB/T 4789.1—2010《食品安全國家標準:食品微生物學檢驗總則》操作。
MRS肉湯培養(yǎng)基﹑PY培養(yǎng)基、PYG培養(yǎng)基(PY培養(yǎng)基中添加10g/L葡萄糖) 北京陸橋技術有限責任公司;結晶紫 天津市致遠化學試劑有限公司;草酸銨 天津市北方天醫(yī)化學試劑廠;碘片 天津博迪化工股份有限公司;碘化鉀 天津市化學試劑供銷公司;無水
乙醇 天津市富宇精細化工有限公司;過氧化氫 重慶
江川化工有限公司;甲基紅﹑1,10-菲咯啉 天津市科密歐化學試劑有限公司;α-萘酚 國藥集團試劑有限公司;氫氧化鉀 東莞市東旺化玻儀器有限公司;細菌微量生化鑒定管(葡萄糖)﹑細菌微量生化鑒定管(麥芽糖)﹑細菌微量生化鑒定管(乳糖) 青島高科園海博生物技術有限公司;葡萄糖﹑氯化鈉﹑亞硝酸鈉﹑鐵氰化鉀﹑三氯化鐵﹑磷酸氫二鈉 成都金山化學試劑有限公司;乳糖 天津市大茂化學試劑廠;二苯代苦味肼基自由基 日本進口原裝 TCI;硫酸亞鐵 天津市永大化學試劑有限公司;三氯乙酸﹑硫代巴比妥酸 國藥集團化學試劑有限公司;磷酸二氫鉀 上海廣諾化學科技有限公司。
1.2 儀器與設備
CX21SF1奧林巴斯生物顯微鏡 奧林巴斯(中國)有限公司;S1000TM Thermal Cycler PCR儀、Gel DocXR凝膠成像儀 美國Bio-Rad公司;Gilson P型移液器 法國吉爾森公司;Micro 17R微量高速冷凍離心機 美國Thermo Electron公司;
XW-80A渦旋混合器 江蘇海門市麒麟醫(yī)用儀器廠;T6新世紀紫外分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司。
1.3 方法
1.3.1 菌株分離純化與保存
采用平板稀釋涂布法進行菌落分離。取3 g樣品,接入MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃恒溫培養(yǎng)48 h。稀釋8個梯度(10-1~10-8)后涂布滅菌的MRS固體培養(yǎng)基上,于37 ℃恒溫培養(yǎng)48 h,再采用平板劃線法依次接種于MRS固體培養(yǎng)基上37 ℃恒溫培養(yǎng)48 h。挑出平板上生長較好的單菌落進行革蘭氏染色,進行鏡檢,觀察并記錄該菌株的形態(tài)大小和顏色。直到最終的鏡檢結果和上次的結果一致,并且沒有雜菌,可停止對該菌種的分離純化。將純化后的菌株―18 ℃保存于30%MRS液體培養(yǎng)基中備用。
1.3.2 生理生化實驗
1.3.2.1 甲基紅實驗
接種SR6于5 mL PYG培養(yǎng)基中恒溫培養(yǎng)48 h后加入甲基紅指示劑,如指示劑變紅,則為陽性,出現黃色則為陰性。
1.3.2.2 乙酰甲基甲醇實驗(V-P實驗)
接種SR6菌株于裝有5 mL PYG培養(yǎng)基中于37 ℃培養(yǎng)48 h后在其中加入1.2 mL試劑A(a-萘酚純酒精溶液)和0.4 mL試劑B(40%KOH水溶液),并進行振蕩,陽性菌常立即呈現紅色,若無紅色出現,靜置于室溫或37 ℃恒溫箱,如2 h內仍不顯現紅色、可判定為陰性。
1.3.2.3 淀粉水解實驗
接種SR6于裝有2 mL PYG液體培養(yǎng)基的實管中,放入36 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1 d,再加入2~3 滴碘液前進行振蕩,滴加碘液后,若出現藍色,再進行振蕩觀察藍色是否消失。通過現象觀察,可以判斷淀粉是否水解或完全水解。
1.3.2.4 過氧化氫酶實驗(觸酶實驗)
直接滴加3%過氧化氫于裝有備有菌種的PYG培養(yǎng)基中,立即觀察,有大量氣泡產生者為陽性,不產生氣泡者為陰性。
1.3.2.5 葡萄糖產酸實驗
使用細菌微量生化鑒定管(葡萄糖)進行測定。接種SR6菌株50 μL于安瓿瓶中,振蕩均勻,于37 ℃的恒溫箱中培養(yǎng)24 h,觀察顏色變化。出現黃色則為陽性。
1.3.2.6 麥芽糖﹑乳糖發(fā)酵實驗
采用細菌微量生化鑒定管進行測定,實驗方法與葡萄糖產酸實驗相同。
1.3.3 DNA提取
按照細菌基因組DNA提取試劑盒(離心柱型)提取DNA。
1.3.4 PCR擴增細菌16S rRNA全長[13]
1)采用細菌通用引物:27F:5-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3;1492R:5- GGTTACCTTGTTACGACTT-3;2)25 μL反應體系:1 μL模板DNA,引物(1 μmol/L)
各2.5 μL,Go Taq Green Master Mix(2×)12.5 μL,去離子水6.5 μL;3)反應程序:95 ℃預變性2 min;25個循環(huán):94 ℃變性1 min,58 ℃退火1 min,72 ℃延伸2 min;最終72 ℃延伸2 min。用1.0%瓊脂糖凝膠進行電泳檢測。
取PCR擴增產物送上海生工公司進行測序分析,在ABI DNA自動測序儀上進行測序反應。登陸NCBI網站,與已知基因序列進行比對。
1.3.5 抗氧化能力的測定
1.3.5.1 菌懸液的制備
供實菌于MRS 培養(yǎng)基37 ℃靜置培養(yǎng)24 h后,發(fā)酵液3500 r/min 離心10 min,收集菌體,并用PBS洗滌3 次,最后用PBS將乳酸菌的菌數調整到109 CFU /mL,即為待測菌體(IC)[6]。
1.3.5.2 抗氧化能力的測定
菌體清除DPPH自由基的能力實驗:參照文獻[14]進行;菌體清除羥自由基能力實驗:參照文獻[14]進行;菌株還原能力實驗:參照文獻[6]進行;菌株抗脂質過氧化能力測定:參照文獻[14]進行。
1.3.6 菌種特性研究
1.3.6.1 生長曲線的測定
接種后每2 h即0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22 h用分光光度計于波長600 nm測吸光度,最后根據以生長時間為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制生長曲線。
1.3.6.2 pH值的測定
SR6菌株直接接種于MRS培養(yǎng)基中,并放于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,每2 h進行pH值測定。
1.3.6.3 耐鹽性實驗
SR6菌株分別接種于添加了0%、2%、4%和6% NaCl溶液的MRS培養(yǎng)基中,并放于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,于波長600 nm測吸光度。
1.3.6.4 耐硝性實驗
SR6菌株分別接種于添加0、50、100 mg/kg和150 mg/kg NaNO2的MRS液體培養(yǎng)基。37℃ 培養(yǎng)24 h后,于 600 nm測定吸光度。
2 結果與分析
2.1 菌株的菌落特征和菌體形態(tài)
編號:SR6;菌落特征:微透明,凸起,光滑圓整,直徑(1±0.3)mm;鏡檢菌體形態(tài):G+,無芽孢,鏈狀,桿菌。
2.2 生理生化實驗
3 結 論
本實驗從貴州省侗族酸肉樣品中篩選得到一株彎曲乳桿菌LAB26(Lactobacillus curvatus strain LAB26)。具有較強抗氧化能力:其DPPH自由基清除率、羥自由基清除率、還原能力、抗脂質過氧化能力分別為(59.67±6.68)%、(153.17±5.50)%、(47.31±4.62)%、(55.00±5.19)%。SR6生長周期較短,調整期0~2 h、對數期2~14 h、穩(wěn)定期14~20 h、20 h以后進入衰亡期。SR6在含6%NaCl的MRS培養(yǎng)基中生長狀況依然良好,并且對NaNO2有很好的耐受力。
參考文獻:
[1] MASAHIKO I, KENJI O, YASUTO Y, et al. Antioxidative effects of lactic acid bacteria on the colonic mucosa of iron-overloaded mice[J]. Journal of agricultural and food chemistry, 2003, 51: 4456-4460.
[2] 周凌華, 王豪, 王蔭榆, 等. 功能性益生乳酸菌的研究進展[J]. 天然產物研究與開發(fā), 2012, 24(7): 990-997.
[3] 雷欣宇, 曾凡坤, 康建平, 等. 乳酸菌的生理功能及其食用制劑制備技術進展[J]. 食品與發(fā)酵科技, 2012, 48(2): 5-8; 22.
[4] 尹勝利, 杜鑒, 徐晨. 乳酸菌的研究現狀及其應用[J]. 食品科技, 2012, 37(9): 25-29
[5] HENRY J T. DNA Oxidation products, antioxidant status, and cancer prevention[J]. The Journal of Nutrition, 2004, 134(11): 3186-3187.
[6] 車馳, 李海英, 姚新奎, 等. 新疆酸馬奶中抗氧化益生乳酸菌的篩選[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(17): 176-178.
[7] 張書文. 抗氧化乳酸菌的篩選及其特性研究[D]. 呼和浩特 : 內蒙古大學, 2009.
[8] 黃玉軍, 王慧晶, 劉冬, 等. 不同來源乳酸菌發(fā)酵乳抗氧化特性比較研究[J]. 中國乳品工業(yè), 2013, 41(10): 4-7.
[9] 吳小燕. 薏苡仁乳酸菌發(fā)酵及其抗氧化特性研究[D]. 呼和浩特: 內蒙古農業(yè)大學, 2013: 6.
[10] 騫宇, 趙欣, 李銀聰, 等. 青藏高原自然發(fā)酵牦牛酸奶中乳酸菌的抗氧化能力的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(3): 119-122.
[11] 劉書亮, 王燚, 葉勁松, 等. 抗氧化肉品發(fā)酵劑乳酸菌的篩選及特性[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2010, 36(7): 178-182.
[12] 郭飛翔, 韓青青, 黃玉軍, 等. 黑米發(fā)酵乳的體外抗氧化活性研究[J]. 食品研究與開發(fā), 2014, 35(3): 4-7.
[13] 譚映月, 胡萍, 謝和. 應用PCR-DGGE技術分析醬香型白酒酒曲細菌多樣性[J]. 釀酒科技, 2012(10): 107-111.
[14] 楊靜秋. 抗氧化乳酸菌的篩選及其對氧化損傷的CT-26細胞的保護作用[D]. 無錫: 江南大學, 2009.
[15] 黃玉軍, 劉冬, 趙蘭鳳, 等. 6 株人源乳酸菌體外抗氧化活性的比較[J]. 現代食品科技, 2013, 29(7): 1518-1522.
[16] 劉宏宇, 汪立平, 艾連中, 等. 乳酸菌的抗氧化活性和耐酸耐膽鹽性能的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(2): 92-96.
[17] 王剛, 田豐偉, 劉小鳴, 等. 2 株具有優(yōu)良體外抗氧化能力乳酸菌的篩選與鑒定[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(15): 149-153.
[18] 葛鈺瑛, 李煥榮, 傅力, 等. 發(fā)酵肉制品中乳酸菌的分離鑒定及菌種性能的研究[J]. 食品研究與開發(fā), 2008, 29(12): 23-26.