嗜酸乳杆蓖生物抗性的研究

2011-10-09 02:46程秀云罗玉芳
食品工业科技 2011年6期
关键词:胆盐酸乳活菌

程秀云,罗玉芳

(福建华南女子职业学院,福建福州350007)

嗜酸乳杆蓖生物抗性的研究

程秀云,罗玉芳

(福建华南女子职业学院,福建福州350007)

选择一株嗜酸乳杆菌优良菌株为研究对象,用平板菌落计数法测定嗜酸乳杆菌在各因素的作用下的存活率来研究其耐酸、耐渗透压、耐胆盐能力以及模拟人体肠胃环境研究胃酸、食盐、胆盐对嗜酸乳杆菌的综合影响;从实验结果得出嗜酸乳杆菌具有一定的抗性能力。

嗜酸乳杆菌,耐酸能力,耐渗透压能力,耐胆盐能力,综合影响

嗜酸乳杆菌是人体肠道内的重要益生菌,具有调节肠道微生态平衡,抑制病原微生物生长,缓解乳糖不耐症,降低胆固醇和抑制肠道腹泻等作用,被视为第三代酸乳发酵剂菌种;但嗜酸乳杆菌进入人体肠胃环境时,肠胃的高酸、高胆盐浓度和NaCl浓度都会影响嗜酸乳杆菌的生长和存活,所以实验模拟人体肠胃环境,研究其存活率对人的保健作用是十分有意义的,特别是对维持胃肠道正常生理功能具有重要意义[1-2]。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

嗜酸乳杆菌 学院保存的菌株;牛奶培养基用脱脂乳配成13%水溶液,自然pH,115℃ 10min灭菌,用于活化嗜酸乳杆菌;MRS固体培养基 蛋白胨10g、酵母提取物5g、牛肉膏10g、磷酸氢二钾2g、柠檬酸二胺 2g、乙酸钠 5g、葡萄糖 20g、吐温 80 1mL、MgSO4·4H2O 0.05g、琼脂 10~15g,蒸馏水 1000mL,pH6.2~6.4,用于嗜酸乳杆菌菌落计数;MRS液体培养基 MRS固体培养基成分中不加琼脂,用于加入胆盐作用培养[3-4];1mol/L HCl 溶液、1mol/L NaOH溶液、NaCl、猪胆盐 所用试剂均采用分析纯,并根据国标配制。

YXQ-LS-50SL型高压蒸汽灭菌锅 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;PYX-DHS型隔水式点热恒温培养箱 上海市跃进医疗器械厂;JT-5003型精密电子天平 深圳市华恒仪器有限公司;微生物实验常规玻璃仪器。

1.2 实验方法

1.2.1 嗜酸乳杆菌耐酸能力的测定 将牛奶培养基活化好的菌种10mL分别用1mol/L HCl调节其pH,使之达到 4、3、2、1,37℃ 保温,在作用时间为 1、2、3、4h 时,进行平板菌落计数,测定其存活率[3,5]。

存活率(%)=盐酸作用后的活菌数/作用前的活菌数×100%

1.2.2 嗜酸乳杆菌耐渗透压能力的测定 在MRS固体培养基中加入NaCl,使其浓度分别为0.85%、2%、4%、6%。将牛奶培养基活化好的菌种按稀释平板分离的方法分别接种于上述培养基中,于37℃恒温培养,观察其生长情况,并计数[5-7]。

存活率(%)=添加不同NaCl浓度的MRS培养基中活菌数/正常MRS培养基中的活菌数×100%

1.2.3 嗜酸乳杆菌耐胆盐能力的测定 在MRS液体培养基中加入猪胆盐,使其浓度分别为0%、0.1%、0.5%、1.0%、1.5%,分别装于三角瓶中,每瓶100mL。将牛奶培养基活化好的菌种以5%的接种量分别接种到上述的培养基中,37℃恒温培养,每间隔1h取出培养液检测其活菌数,观察其生长情况[1-4]。

存活率(%)=培养后的活菌数/培养前的活菌数×100%

1.2.4 胃酸、食盐、胆盐对嗜酸乳杆菌的综合影响实验(模拟胃肠道实验) 将牛奶培养基活化好的菌种20mL分别用1mol/L HCl调整其pH,使之达到3、2、1,在作用时间为1、2、3h后,用1mol/L NaOH 进行中和,并调pH到7.2~7.4左右,加1%的胆盐,37℃保温,在作用时间为1、2、3h后,进行平板菌落计数,测定其存活率[3,5-6]。

存活率(%)=综合作用后的活菌数/作用前的活菌数×100%

表1 在不同的pH、不同的作用时间下嗜酸乳杆菌的活菌数

表2 NaCl浓度对菌体生长的影响

表3 胆盐对嗜酸乳杆菌生长的影响

2 结果与讨论

2.1 嗜酸乳杆菌耐酸性实验

食物由口腔进入胃后,会在胃中停留0~6h,而胃中的胃酸pH为0.9~1.5,在此期间胃酸必然会影响到嗜酸乳杆菌的存活。本实验用HCl模拟胃酸进行嗜酸乳杆菌抗酸性实验,实验结果如表1所示。

从表1可以看出,a.在相同的作用时间内,嗜酸乳杆菌活菌数随着酸度的增加而减少,存活率逐渐下降,在相同的pH下,嗜酸乳杆菌活菌数随着作用时间的延长而减少,存活率逐渐下降。说明酸度对嗜酸乳杆菌生存有较大的影响。

b.在pH1(相当于空腹时胃酸的酸度)与pH3的条件(相当于饭后胃酸的酸度)4h内,嗜酸乳杆菌的存活率在10%左右,即每毫升仍有106个以上的嗜酸乳杆菌存活,基本能达到其生物效应。说明嗜酸乳杆菌能抵御人体的胃酸的环境而存活,具有良好的耐酸能力。

2.2 嗜酸乳杆菌耐盐实验

一般情况下酸奶都在饭后食用,胃中的食物一般都含有一定浓度的食盐,而嗜酸乳杆菌正常生长不需要添加NaCl,所以食盐是否会影响嗜酸乳杆菌的生长是值得重视的问题。用加入不同浓度的NaCl的MRS培养基来培养嗜酸乳杆菌,看看嗜酸乳杆菌能耐受多大浓度的NaCl,实验结果如表2所示。

从表2可以看出,a.随着NaCl浓度的增加,嗜酸乳杆菌的活菌数逐渐减少,存活率呈下降趋势。说明NaCl的浓度影响嗜酸乳杆菌的存活。b.在NaCl浓度为2%的MRS培养基中有78%的嗜酸乳杆菌可以正常生长,说明在正常饮食过程中食物中的NaCl浓度基本不影响嗜酸乳杆菌的存活率。

2.3 嗜酸乳杆菌耐胆盐能力的测定

胆盐是胆汁的主要成分之一,成年人每日分泌胆汁约800~1000mL至十二指肠中,在正常饮食条件下,胆汁盐浓度为0.9%~1.5%,胆盐能对革兰氏阳性菌生长起抑制作用,嗜酸乳杆菌为革兰氏阳性菌,要发挥其生理功效,需要通过含高胆汁酸盐的十二指肠到达肠道的下部,因此菌株应该具有抗胆盐特性,才能为其在肠道中发挥健康作用打下基础。

经牛奶培养基活化的菌种每毫升嗜酸乳杆菌数达1.3×108cfu/mL,以5%的接种量接种到100mL含不同浓度胆盐的MRS液体培养基中,其培养基中嗜酸乳杆菌起始数达4.8×106cfu/mL,经过37℃恒温培养,每间隔1h取出培养液检测其活菌数,观察其生长情况。结果如表3所示。

由表3可知,a.低浓度(0.1%)的胆盐不影响嗜酸乳杆菌的生长;当胆汁盐浓度≥0.5%时,随着胆汁盐浓度增大,培养时间的延长,嗜酸乳杆菌的活菌数逐渐减少,说明一定浓度的胆盐对嗜酸乳杆菌的生长有抑制作用。b.在正常的饮食条件下,人体小肠的胆汁盐浓度为0.9%~1.5%,嗜酸乳杆菌在这种的环境下比较难生长繁殖,但在高浓度的胆盐条件4h后仍有0.2%左右的嗜酸乳杆菌存活,说明在饮食过程中仍有少部分嗜酸乳杆菌可以到达大肠而定殖,从而改善大肠中的菌系;所以建议每天饮用嗜酸乳杆菌饮料以增加肠道中的乳酸菌菌群数。

2.4 胃酸、食盐、胆盐对嗜酸乳杆菌的综合影响

酸奶摄入后首先受到胃中胃酸、食物中的NaCl综合影响,经胃排空后进入十二指肠被小肠液中和想的培养条件为:pH7.5,37℃条件下培养,装液量为的同时也受到胆盐的作用,这几方面的综合作用是否加大对嗜酸乳杆菌的存活率的影响,实验结果见表4。

表4 嗜酸乳杆菌在胃酸、NaCl、胆盐综合作用下的活菌数(cfu/mL)

从表4可以看出,a.胃酸、NaCl、胆盐共同作用后对嗜酸乳杆菌的存活率影响很大,在强胃酸(pH1)和正常胆盐浓度的作用下,嗜酸乳杆菌的存活数仅达到十万分之一,所以空腹时(胃酸pH在2以下)饮用酸奶,能到达大肠的嗜酸乳杆菌数量仅剩摄入量的十万分之一(假设胃排空时间为1h左右,小肠中停留时间为3h)。b.若在饭后食用酸奶,因食物的中和作用使胃酸pH可达3~5,假设饭后1h饮用酸奶,胃排空约3h(即胃酸作用3h),在小肠停留时间3h(即胆盐作用3h),此时到达大肠的乳酸菌数每毫升可达103个,若饭后2h饮用则每毫升可达104个。c.综上所述,乳酸菌饮料在早点或午点加餐时饮用较适合,若一次饮用250mL,大约有十万个左右活的乳酸菌到达大肠而定殖。

3 结论

嗜酸乳杆菌的生长受酸度和胆盐浓度增加而受到抑制,正常的饮食过程中,NaCl浓度基本上不会影响其生长,胃酸、食盐、胆盐对嗜酸乳杆菌的综合作用对嗜酸乳杆菌存活率的影响较大。所以一方面选择具有良好耐酸、耐渗透压、耐胆盐能力的菌种来生产酸奶从而提高存活率是十分有必要的;另一方面可以选择在较适宜的时间食用,增加嗜酸乳杆菌在大肠内定殖量,改善大肠中的菌系。

[1]肖仔君,陈惠音,杨汝德.嗜酸乳杆菌及其应用研究进展[J].广州食品工业科技,2003,19(B11):90-92.

[2]吕兵,张国农,杨瑞欢.嗜酸乳杆菌生物特性及其发酵乳的研究[J].中国乳品工业,2002,30(5):37-39.

[3]张帆,王建华,刘立恒,等.嗜酸性杆菌的培养条件及其生物学特性[J].食品与发酵工业,2005,31(3):43-47.

[4]王天云,陈振风,王福源.嗜酸乳杆菌在不同pH条件下生长和存活情况的研究[J].工业微生物,2000,30(3):12-15.

[5]赵瑞香,孙俊良,李元瑞,等.嗜酸乳杆菌抗酸抗胆汁盐能力的研究[J].西北农林科技大学学报,2004,32(2):57-60.

[6]黄春振,陈有容,齐凤兰.嗜酸乳杆菌生理特性的研究[J].食品研究与开发,2004,25(2):36-38.

Study on the biological resistance of Lactobacillus acidophilus

CHENG Xiu-yun,LUO Yu-fang
(Fujian Huanan Women’s College,Fuzhou 350007,China)

A fine strain of Lactobacillus acidophilus was selected as the research object.It measured the method of plate culture count to confirm the survival of Lactobacillus acidophilus under different factors to study its acid-resistant,osmotic pressure tolerance,salt and bile tolerance and to study the comprehensive influences of gastric acid,salt and bile on Lactobacillus acidophilus by simulating of human gastrointestinal environment.Finally it concluded that Lactobacillus acidophilus had a certain resistance capacity.

Lactobacillus acidophilus;acid-resistant;osmotic pressure tolerance;salt and bile tolerance;comprehensive influence

TS201.1

A

1002-0306(2011)06-0232-03

2009-07-31

程秀云(1970-),女,硕士,讲师,研究方向:微生物应用。

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