摘要目的:筛选1株能够高产磷酸吡哆醛的功能性乳酸菌,研究其益生特性。方法:采用高效液相色谱法测定实验室保藏的36株乳酸菌发酵产磷酸吡哆醛的能力,筛选高产磷酸吡哆醛的功能性乳酸菌,对其益生特性进行研究。结果:从36株乳酸菌中筛选出1株能够高产磷酸吡哆醛的功能性乳酸菌N11,其发酵产磷酸吡哆醛的量高达313.52 mg/L。一步生长曲线表明该菌株在0~6 h为生长延迟期,6 h后进入对数生长期,24 h后进入稳定期。菌株的最适生长温度为37℃,最适pH值为6.0,生长24 h的自凝率达41.13%。该菌株耐受过氧化氢的浓度为1.0 mmol/L,耐盐质量分数为8%;耐酸pH 3.0,耐胆盐质量分数为0.1%。将该菌株在-20℃下冻存5 d,活菌数仍有10^6个。该菌株对荧光假单胞菌、大肠杆菌、单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌具有抑制作用,抑菌圈直径均大于15 mm,抑菌效果良好。结论:研究结果为高产磷酸吡哆醛的功能性乳酸菌的开发和应用奠定了良好基础。
维生素B6是细胞内许多重要辅酶的前体,其家族包括磷酸吡哆醛(PLP)、磷酸吡哆胺(PMP)和磷酸吡哆醇(PNP)。这些吡啶衍生物在生物体内可以相互转化,其中磷酸吡哆醛是维生素B6的一种重要形式,其化学名称为2-甲基-3-羟基-5-甲基-4-吡啶甲醛,它是由吡哆醛磷酸化而生成的。磷酸吡哆醛作为生物体内必需的辅酶之一,占细胞内酶促反应的4%。神经系统稳定性和细胞内磷酸吡哆醛含量密切相关,因为脱羧作用中磷酸吡哆醛依赖性酶是神经递质所需酶。除了脱羧反应外,磷酸吡哆醛还直接参与羟醛和转氨等反应。此外,磷酸吡哆醛还影响磷脂和蛋白质的形成以及磷脂酰胆碱的代谢,并且在合成抗生素方面也发挥作用。磷酸吡哆醛还能调控蛋氨酸的生物合成,从而影响类固醇类激素受体的表达。它可以减少与高血压、神经退行性、糖尿病和冠状动脉疾病相关的并发症。磷酸吡哆醛在调节免疫功能,抑制肿瘤增殖,减少精神分裂方面也有重要作用。它能够清除体内自由基,降低氧化损伤,减少诱导伤害。
目前,磷酸吡哆醛的主要生产方法包括化学合成法和微生物发酵法。化学合成法在资源消耗、工艺流程、产率及产物纯度等方面都存在明显弊端。微生物发酵法在生产成本和产物纯度等方面都存在明显优势,因此成为磷酸吡哆醛生产的主要方法。
乳酸菌是一类球状或杆状,兼性厌氧,消耗葡萄糖产生大量乳酸、乙酸及琥珀酸,无芽孢,过氧化氢酶呈阴性的细菌。它与人类的生活密切相关,可以赋予其宿主有益的特性,如使食品营养价值提升,抗菌防癌,调节血压,降胆固醇和提高免疫力等。在未来保健食品开发中,乳酸菌是具有重要发展潜力和商业价值的食品级微生物之一。它安全、无毒,具有多种益生功能。目前,国内外尚无关于乳酸菌发酵合成磷酸吡哆醛的报道。
本研究从实验室保藏的36株乳酸菌中筛选出高产磷酸吡哆醛的功能性乳酸菌菌株,并对其益生特性进行研究,旨在为功能性乳酸菌的开发以及通过乳酸菌发酵生产磷酸吡哆醛提供参考。
1、材料与方法
1.1试验菌株
供试菌株为本实验室成员从泡菜和酸奶中自行分离的36株乳酸菌。
1.2主要试剂
乙酸钠、柠檬酸三铵、氢氧化钠和蛋白胨胨,购于国药集团化学试剂有限公司;磷酸氢二钾、硫酸镁、磷酸二氢钾、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、吐温80、硼酸、葡萄糖、EDTA二钠、氯化钾、氯化钠、胆盐、琼脂粉和无水乙醇,购于上海生工生物工程有限公司;磷酸吡哆醛标准品,购于上海源叶生物科技有限公司。
1.3主要仪器与设备
TGL-16M台式高速冷冻离心机,湖南湘仪仪器开发公司;电热恒温水槽,杭州博日公司;LRH-250生化培养箱,上海一恒公司;AF-10制冰机,SCOTSMAN FRIMONT公司;全自动高压灭菌锅,上海博迅实业公司;电热干燥箱,-80℃立式超低温冰箱,美国THERMO公司;高效液相色谱仪LC-2010AH7,岛津(中国)公司;UV-2600紫外可见分光光度计,岛津公司;THZ-C恒温振荡器,苏州培英实验设备公司;MILIPORE超纯水仪,杭州晨元科技公司。
1.4培养基
MRS培养基:牛肉膏10.0 g/L、酵母提取物4.0 g/L、磷酸氢二钾2.0 g/L、乙酸钠5.0 g/L、柠檬酸三铵2.0 g/L、硫酸锰0.05 g/L、葡萄糖20.0 g/L、硫酸镁0.2 g/L,室温下调pH值至6.2,并加入1.0 g/L吐温80,加热溶解完全,121℃灭菌15 min。
LB培养基:蛋白胨胨10.0 g/L、牛肉膏5.0 g/L和氯化钠10.0 g/L,pH 7.4。
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