乳酸菌发酵剂生物工程技术

徐杨雯

(江汉大学文理学院 湖北武汉 430000)

乳酸菌是一群能够利用可发酵性碳水化合物产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的统称,其在发酵乳制品行业当中有着广泛的应用。在我国的发酵乳制品工业快速发展的阶段,对乳酸菌发酵剂生物工程技术进行理论研究就有着实质性意义。

1 乳酸菌的类型及功能特征分析

1.1 乳酸菌的类型分析

随着当前我国的生物试验机分子生物学的技术高速发展,一些新的分类技术也开始逐渐的得到使用,其中的乳酸旋光性测定和基因探针等技术,使得分类技术有了很大程度的提升。通过这些先进的技术应用,使得乳酸菌的分类也更加的详细,其中主要有双歧杆菌属、杆菌类的乳杆菌属、球菌类有乳球菌属等[1]。

1.2 乳酸菌的功能特征分析

这些乳酸菌自身的功能特征较为显著,首先从功能上来看主要有抗菌以及整肠的作用,改善制品的风味和对制品营养价值进行提高,并能有效的降低胆固醇和防肿瘤的作用,再者就是能延缓衰老以及增强机体的免疫能力,还能抑菌物质产生。这些功能对人们的生活和身体健康有着重要的保障作用。另外乳酸菌自身还有着一些特性,其革兰氏阳性以及不形成色素、无运动性等。

2 生物工程育种渠道及乳酸发酵中生物工程技术应用

2.1 生物工程育种渠道分析

生物工程的育种途径是多元化的,其中比较重要的有电穿孔法,这是在乳酸菌生物工程技术的发展过程中,DNA重组技术已经逐渐的成熟,这一技术能够将乳酸菌的生理特性得到精确的改变,从而来提供更加优良的菌株。在这一过程中的细菌转化就要可靠的方法,电穿孔的方法能够有效的实现转化,在不同的菌株间进行电转化并有着高效率,所以这一育种的渠道在实际的应用上相对比较广泛。还有就是通过结合作用的方法进行实现育种,乳球菌结合作用能够证实DNA结合作用和染色体编码的特性,这样就能提高乳酸球菌噬菌体抗性。

另外还有原生质体融合的方法,这一技术是构建杂合微生物的有效工具,通过对这一技术的采用能将良好菌株性状和同一菌株相结合,并对乳酸菌的育种有着较好的促进作用[2]。在杂合菌的基础上能够有效提升发酵制品特性以及发展新的产品,原生质体融合技术同时也是构建高蛋白质表达水平突变的方法,通过这一渠道能够实现乳酸乳球菌乳酸亚种营养缺陷型突变体染色基因的重组,与此同时在乳酸质粒间的基因转移也能够对这一技术进行实际的使用。

除此之外还有就是基因送递系统,这也是今后发展的一个趋势,要能充分的对食品安全的问题进行考虑,食品级的载体不能够采取抗生素抗基因作为是选择性标记,这样在乳酸菌当中的编码细菌素产生免疫性基因或者是糖类利用是适合食品级基因递送系统的选择性标记。

2.2 乳酸发酵中生物工程技术应用探究

从实际的发展来看,乳品的发酵工业过程中,对生物工程技术的应用方法是多样化的,主要有分子手段的应用进行噬菌体抗性菌株育种。在这一过程中噬菌体常常使得乳制品发酵风味不良,并使其在嗜温发酵乳以及干酪生产当中不能正常的发酵,这样就对乳品企业造成很大的经济损失。故此在这一过程中通过乳酸菌生物工程技术能够干扰噬菌体对细胞的吸附以及限制等,这样就能有效的达到对噬菌体污染进行防治的作用,也能有效的对制品发酵中的污染噬菌体起到控制作用。

另外也能够对干酪的成熟起到促进作用,在生物工程技术的应用过程中,由于干酪的成熟期相对比较长,对其进行实施冷藏或者是库存在费用的花费上相对较高,所以对干酪的成熟期进行促进就显得格外重要,这也是增大利润的重要途径。从以往的技术手段实施来看,对干酪的成熟期进行促进主要是通过在其中添加蛋白酶或者是肽酶等。而在当前主要是在乳酸菌发酵生物工程技术的应用过程中,采取添加酶类或者是霉菌等进行促进,这样在抗噬菌体能力上就会进一步的增强。不仅如此,在乳糖代谢后的阴性乳酸菌也能以高密度进入到干酪凝乳中对干酪促进其成熟,而相对比较强的蛋白质分解就能加速苦味肽生成这样也能对干酪的成熟起到促进作用[3]。

而在乳酸菌细菌素方面其本质是蛋白质,而作为是防腐剂比较容易被味酶降解,所以在理化以及抑菌的特性上就比较高效。在定点突变额作用下,蛋白质生物工程技术能够对细菌素狭窄抑菌谱进行有效的拓宽。在异源蛋白质生产过程中生物工程技术的应用最为成功的就是基因工程技术的利用,从而使得真核或者是原核细胞基因在宿主菌当中加以表达,从而生产异源蛋白质。在相关的研究当中能够发现,生产异源蛋白质适宜菌是乳酸菌。

3 结语

总而言之,当前的乳酸菌生物工程技术已经在新科学技术的促进下有了新的发展,经过多年的发展取到了骄人的成绩,这也从另一方面说明了生物化学技术对实际生产生活的重要性。由于本文的篇幅限制,不能进一步深化探究,希望此次的努力能起到抛砖引玉的作用,以待后来者居上。

[1]柴红玉,王潇,卢富山,尹清强,程景伟,蒋云普,罗城市.乳酸链球菌和干酪乳杆菌混合培养抑菌性的研究[J].江西农业学报,2015,(02).

[2]强磊.乳酸菌及其代谢产物对植物病害的防治和增产研究[J].中国园艺文摘,2014,(10).

[3]邵秀丽,张慎璞,申顺先,张丹.乳酸菌增菌培养基研究进展[J].北方园艺,2014,(11).