保留这18株菌株进行在20°C下进行的进一步生长测定,这是一个更具限制性和技术相关性的温度。在此温度下,6株菌株(加氏乳酸杆菌和口乳酸杆菌菌株)无法在MRS-c和MRS-Nit中生长(数据未显示),并被丢弃用于在MRS-Salt和MRS-mix中的测定,这些测定使用剩余的12株乳酸杆菌菌株(3株发酵乳酸杆菌,3株鼠李糖乳酸杆菌和6株类干酪乳酸杆菌/副干酪乳酸杆菌)进行(图2)。
图2:乳酸菌菌株在20°C下于MRS-c、MRS-Nit、MRS-Salt和MRS-mix中的生长速率和检测时间。
从这些菌株中,发酵乳酸杆菌菌株在MRS-Salt和MRS-mix中的生长速率显著降低(p<0.05),与MRS-c相比,TTD高于97小时。相反,鼠李糖乳酸杆菌CTC1708和CTC1709在MRS-Salt中的生长速率降低,但在MRS-mix中没有降低。类干酪乳酸杆菌/副干酪乳酸杆菌菌株和鼠李糖乳酸杆菌CTC1679在MRS-c、MRS-Salt和MRS-mix之间的生长速率没有显著差异(p<0.05),鼠李糖乳酸杆菌CTC1679的TTD增加为23小时,类干酪乳酸杆菌/副干酪乳酸杆菌菌株的TTD增加低于12小时,这指出了这些菌株作为发酵香肠潜在发酵剂的潜力。
一些作者报道某些乳酸杆菌菌株可用作生物保护培养物以控制肉制品中的腐败和病原微生物(Aymerich等人,2000;Dicks等人,2004;Klingberg等人,2005;Muthukumarasamy和Holley,2007)。在本研究中,从23株不同的乳酸杆菌菌株中,只有加氏乳酸杆菌菌株显示出对单核细胞增生李斯特菌和沙门氏菌的间接拮抗作用(表3)。当测试中和并巴氏消毒的上清液时,对病原体的抑制没有保持,这表明抑制活性与酸产生有关。肉发酵剂清酒乳酸杆菌CTC494在任何直接拮抗测定中均未被任何菌株抑制,这表明它们作为辅助抗李斯特菌培养物的相容性(数据未显示)。
表3:乳酸杆菌菌株的特性表征
| 物种 | 菌株 | 拮抗作用 | 生长能力 | 酪胺产生 | 聚集 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 沙门氏菌 | 单核细胞增生李斯特菌 | 清酒乳酸杆菌 | 酸度影响a | 胰酶b | 2小时 | 20小时 | ||||
| 发酵乳酸杆菌 | CTC1693 | - | - | - | -0.77 | -0.37 | + | - | + | + |
| 发酵乳酸杆菌 | CTC1694 | - | - | - | -0.55 | -1.38 | + | - | 未测 | 未测 |
| 发酵乳酸杆菌 | CTC1695 | - | - | - | -0.87 | -0.04 | + | - | - | - |
| 发酵乳酸杆菌 | CTC1696 | - | - | - | -0.39 | -0.01 | + | - | 未测 | 未测 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1697 | + | + | + | -0.24 | -0.20 | + | - | 未测 | 未测 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1698 | + | + | - | -1.10 | -1.15 | + | - | 未测 | 未测 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1699 | + | + | - | -1.16 | -0.29 | + | - | 未测 | 未测 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1700 | + | + | + | -0.79 | 0.14 | + | - | + | + |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1701 | + | + | - | -1.16 | -0.31 | + | - | 未测 | 未测 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1702 | + | + | - | -0.55 | -0.18 | + | - | 未测 | 未测 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1703 | + | + | - | -1.02 | -0.38 | + | - | 未测 | 未测 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1704 | + | + | + | -0.84 | -0.17 | + | - | + | + |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1677 | - | - | - | -0.83 | -0.37 | + | - | - | + |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1678 | - | - | - | -0.78 | -0.04 | + | - | - | - |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1705 | - | - | - | -0.52 | -0.32 | + | - | - | - |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1706 | - | - | - | -0.53 | -0.04 | + | - | - | + |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1707 | - | - | - | -0.86 | -0.14 | + | - | - | - |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1675 | - | - | - | -0.57 | -0.76 | + | - | 未测 | 未测 |
| 鼠李糖乳酸杆菌 | CTC1708 | - | - | - | -1.04 | -0.62 | + | - | + | + |
| 鼠李糖乳酸杆菌 | CTC1709 | - | - | - | -0.54 | -0.51 | + | - | + | + |
| 鼠李糖乳酸杆菌 | CTC1679 | - | - | - | -0.95 | -0.40 | + | - | + | + |
| 阴道乳酸杆菌 | CTC1710 | - | - | - | -0.72 | -1.43 | + | - | 未测 | 未测 |
| 口乳酸杆菌 | CTC1711 | - | - | - | -0.66 | -0.88 | + | + | 未测 | 未测 |
体外对酸度、胆汁和胰酶的耐受性预计可以预测菌株在胃肠道遇到的条件下的存活情况。在本研究中,当面对GIT条件时,大多数测试的23株菌株在pH 3.5下暴露3小时后显示活菌数下降低于1 log CFU/g(表3),表明合理百分比的测试乳酸杆菌菌株将存活通过胃的通道。只有加氏乳酸杆菌CTC1698、CTC1699、CTC1701和CTC1703以及鼠李糖乳酸杆菌CTC1708显示下降高于1 log CFU/g。Xanthopoulos等人测试了20株从婴儿粪便中分离的乳酸杆菌菌株,发现三株副干酪乳酸杆菌亚种副干酪乳酸杆菌菌株和一株鼠李糖乳酸杆菌菌株在pH 3.0下2小时后几乎不受影响。尽管胃中pH可能低至1.0,但在大多数体外测定中优选pH约3.0(Garriga等人,1998;Xanthopoulos等人,2000)。益生菌菌株在消耗后可能被食物或其他载体基质分子缓冲,因此不太可能暴露于胃中的极端pH(Prasad等人,1998)。所有乳酸杆菌菌株都能够在MRS Oxgall琼脂上生长,其中发酵乳酸杆菌、类干酪乳酸杆菌/副干酪乳酸杆菌和鼠李糖乳酸杆菌菌株生长更好。因此,这些菌株可能对小肠起始处的胆汁酸具有更好的抵抗力。关于对胰酶的耐受性,大多数测试的乳酸杆菌在暴露3小时后具有抵抗力,其存活率下降小于1 log CFU/g(表3)。只有加氏乳酸杆菌CTC1698、发酵乳酸杆菌CTC1694和阴道乳酸杆菌CTC1710在胰酶中培养3小时后显示下降>1 log CFU/g。
生物胺(BA)被认为是不良代谢产物,可能由发酵剂微生物产生,并对消费者具有潜在健康风险(Ammor和Mayo,2007;Holzapfel等人,1995)。因此,在选择LAB时必须筛选氨基酸脱羧酶活性。在23株乳酸杆菌菌株中,只有口乳酸杆菌CTC1711是酪胺生产者(表3)。先前的研究表明,短乳酸杆菌、布氏乳酸杆菌和弯曲乳酸杆菌是最强烈的酪氨酸脱羧酶乳酸杆菌物种,尽管其他物种的菌株也显示胺产生(Bover-Cid和Holzapfel,1999)。
基于表征后获得的结果(生长测定、对单核细胞增生李斯特菌和沙门氏菌的拮抗活性、对胰液的耐受性和BA产生),12株乳酸杆菌,与从Bioscreen C生长测定中选出的菌株一致,被认为是用于发酵香肠的推定益生菌发酵剂的候选菌株,然后测定了它们的抗生素耐药性模式、聚集能力和水解酶活性。
| 物种 | 菌株 | MIC(mg/l) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 四环素 | 氯霉素 | 庆大霉素 | 链霉素 | 万古霉素 | 卡那霉素 | 克林霉素 | 氨苄青霉素 | 红霉素 | 奎奴普丁+达福普汀 | ||
| 发酵乳酸杆菌 | CTC1693 | 0.75 | 1.5 | 2 | 16 | 不要求 | 24 | 0.023 | 0.09 | 0.75 | 0.25 |
| 发酵乳酸杆菌 | CTC1695 | 无生长 | 无生长 | 无生长 | 无生长 | 无生长 | 无生长 | 无生长 | 无生长 | 无生长 | 无生长 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1700 | 0.25 | 0.75 | 4 | 2 | 0.38 | 128 | 128 | 0.13 | 0.13 | 0.5 |
| 加氏乳酸杆菌 | CTC1704 | 0.38 | 1 | 4 | 2 | 0.38 | 128 | 128 | 0.05 | 0.06 | 0.5 |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1677 | 0.13 | 1 | 0.5 | 12 | 不要求 | 12 | <0.016 | 0.38 | 0.09 | 0.25 |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1678 | 0.13 | 1.5 | 1 | 12 | 不要求 | 24 | 0.016 | 0.38 | 0.13 | 0.38 |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1705 | 0.13 | 1 | 0.75 | 12 | 不要求 | 16 | 0.016 | 0.5 | 0.13 | 0.25 |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1706 | 0.25 | 2 | 1 | 12 | 不要求 | 64 | 0.125 | 0.25 | 0.09 | 1 |
| 类干酪/副干酪乳酸杆菌 | CTC1707 | 0.13 | 1 | 0.5 | 8 | 不要求 | 16 | <0.016 | 0.25 | 0.09 | 0.25 |
| 鼠李糖乳酸杆菌 | CTC1708 | 0.13 | 1.5 | 1 | 12 | 不要求 | 64 | 0.19 | 0.25 | 0.09 | 0.75 |
| 鼠李糖乳酸杆菌 | CTC1709 | 0.13 | 1.5 | 1 | 12 | 不要求 | 64 | 0.125 | 0.19 | 0.19 | 1 |
| 鼠李糖乳酸杆菌 | CTC1679 | 0.13 | 2 | 1 | 12 | 不要求 | 64 | 0.19 | 0.19 | 0.02 | 0.75 |
乳酸杆菌菌株的抗生素耐药性如表4所示。评估的抗生素包括欧洲食品安全局(EFSA,2008)指南推荐的抗生素,这些抗生素被选择用于检测广泛的耐药性决定因素。根据EFSA断点(EFSA,2012),发酵乳酸杆菌CTC1693、所有类干酪乳酸杆菌/副干酪乳酸杆菌菌株和鼠李糖乳酸杆菌对四环素、氯霉素、庆大霉素、链霉素、万古霉素、卡那霉素、克林霉素、氨苄青霉素、红霉素和奎奴普丁+达福普汀敏感。相反,加氏乳酸杆菌菌株(CTC1700和CTC1704)显示对卡那霉素和克林霉素耐药。
本研究关于乳酸杆菌菌株对所选抗生素敏感性的结果与其他作者获得的结果一致。
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