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枸杞多糖对德氏乳酸杆菌在体外生长与保存活力的影响

时间:2024-08-31

王瑞君

(1.宜春学院江西省天然药物活性成分研究重点实验室,江西宜春 336000;2.宜春学院化学与生物工程学院,江西宜春 336000)

枸杞多糖对德氏乳酸杆菌在体外生长与保存活力的影响

王瑞君1,2

(1.宜春学院江西省天然药物活性成分研究重点实验室,江西宜春 336000;2.宜春学院化学与生物工程学院,江西宜春 336000)

研究枸杞多糖对德氏乳酸杆菌保加利亚亚种的体外生长与保存是否有促进作用。利用水提法提取枸杞多糖,利用含有不同浓度枸杞多糖的MRS培养基研究枸杞多糖对乳酸杆菌的影响。结果表明,在一定浓度范围内,随着枸杞多糖浓度的上升,培养基中乳酸杆菌的活菌数呈上升趋势。证明在一定浓度范围内,枸杞多糖对乳酸杆菌的生长与保存具有促进作用。

枸杞多糖;德氏乳酸杆菌;生长;保存

枸杞为茄科、枸杞属的多分枝灌木植物,富含枸杞多糖、甜菜碱、类胡萝卜素及类胡萝卜素酯、抗坏血酸、多种不饱和脂肪酸、多种氨基酸及矿质元素(K,Na,Ca,Mg,Cu,Fe,Mn,Zn,P)等多种成分[1-2],具有很高的营养价值和药用保健功能,是中国传统的药食同源食物。其中枸杞多糖是主要的生物活性成分,枸杞多糖中包含了阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖等多种成分[3],具有抗氧化[4]、抗衰老[5]、提高免疫力[6]等多种功效。BAE等报道枸杞的甲醇提取物提高了酸奶的抗氧化活性[7],这一结果显示枸杞的某些化学成分可能有利于酸奶中微生物的存活,但有关枸杞多糖对酸奶中乳酸菌的影响未见报道。

大多数乳酸菌属于益生菌,主要包括乳酸杆菌与双歧杆菌。乳酸杆菌是人体和动物胃肠道内的共生菌,现广泛应用于食品、医药、饲料等领域。常见的乳酸杆菌包括德氏乳酸杆菌(Lactobacillusdelbriickii)、嗜酸乳酸杆菌(Lactobacillusacidophilus)、鼠李糖乳酸杆菌(Lactobacillusrhamnosus)等。现在多项研究表明乳酸杆菌等益生菌有助于降低宿主体内胆固醇水平、改善宿主的免疫功能[8],对腹泻、过敏、肠易激综合征、炎症性肠病等也有显著疗效[9-10]。但是乳酸杆菌发挥益生作用,必须克服胃肠道的物理和化学障碍,特别是对胃酸和胆汁的耐受[11]。此外,在生产、运输或储存中,乳酸杆菌制剂也必须保持足够的活菌数。研究表明,益生菌制剂的活菌数1g或1mL应介于107~109CFU的范围内[12]才能充分发挥乳酸杆菌等的益生作用。作为活菌制剂,乳酸杆菌制品易受周围环境(如温度等)的影响,导致数量不稳定。笔者研究枸杞多糖对乳酸杆菌的生长、保存的促进作用,以期克服乳酸杆菌在应用时活菌数易降低的问题。本研究也可扩大枸杞等中草药的利用范围,为非乳品发酵微生态制剂的研发提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1)枸杞 宜春汇仁堂药店提供。2)乳酸杆菌 德氏乳酸杆菌保加利亚亚种(Lactobacillusdelbriickiisubsup.Bulgaricus),来源于伊利酸牛奶。3)培养基 MRS液体培养基(蛋白胨10g,牛肉膏8g,酵母膏4g,葡萄糖20g,柠檬酸氢二铵2g,吐温80 1mL,乙酸钠5g,磷酸氢二钾2g,硫酸镁0.6g,硫酸锰0.2g,水1 000 mL,pH值为6.5)用于乳酸杆菌的活化、保存;MRS固体培养基(在MRS液体培养基的基础上添加质量分数为2%的琼脂)用于乳酸杆菌的计数。

1.2 方法

1.2.1 枸杞多糖的提取

利用水提法提取枸杞多糖[13-14]。将枸杞放入烘烤箱中,干燥后粉碎,加入体积分数为80%的乙醇,加热浸泡后过滤,滤渣中加入蒸馏水,于100℃恒温2h后过滤,将滤液浓缩后,用无水乙醇沉淀、过滤,将沉淀物加入丙酮-乙醚混合液(体积比为1∶1),50~60℃条件下回流30min,于60℃恒温干燥至恒重得枸杞多糖粗提取物。在多糖粗提取物中加蒸馏水使其完全溶解,用SEVAGA[15]法脱去溶液中的蛋白质,离心除去蛋白质,保留上清液。重复3次,获得枸杞多糖。

1.2.2 枸杞多糖对乳酸杆菌的影响

MRS培养基中加入质量分数不等的枸杞多糖,使其在MRS培养基中的终浓度(质量分数,下同)分别为0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,1.4%,1.6%。将上述培养基在115℃下灭菌30min后,平均分装在21支10mL的离心管中,按1∶100(体积比)接种新鲜的德氏乳酸杆菌菌液。每个浓度任选3支放在一起,共分为7组,分别标记为A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,于37℃条件下在厌氧罐内培养48h,取出全部离心管,用MRS固体培养基计数A1组的菌落数,其余各组于室温下保存,每隔5d依次取出下一编号样品,用MRS固体培养基计数,直至35d后取出A7组进行活菌计数。

2 结 果

表1 不同浓度的枸杞多糖对乳酸杆菌生长和保存的影响Tab.1 Effects of Lycium barbarum polysaccharides on the growth and preservation of Lactobacillus ×107 CFU/mL

表1给出了不同浓度的枸杞多糖对乳酸杆菌生长和保存的影响。A1组的数据(见表1)显示,在0~0.8%的浓度范围内,随着枸杞多糖浓度的增加,乳酸杆菌的菌落数呈上升趋势;枸杞多糖的浓度为0.8%时菌落数达最大值;枸杞多糖的浓度超过0.8%后,随着枸杞多糖浓度的增加,乳酸杆菌的菌落数呈下降趋势。这一结果表明在一定的浓度范围内枸杞多糖对乳酸杆菌的生长具有促进作用。

A2-A7组(见表1、图1)为室温条件下保存不同时间后,不同浓度的枸杞多糖对乳酸杆菌保存活力的影响。结果显示在0~0.8%的范围内,随着枸杞多糖浓度的增加,在相同的保存时间内乳酸杆菌的活菌数及存活率呈上升趋势;在0.8%~1.6%的范围内,乳酸杆菌的存活数及存活率呈下降趋势。这说明在一定浓度范围内,枸杞多糖对乳酸杆菌的保存具有促进作用。

图1 枸杞多糖对德氏乳酸杆菌保存存活率的影响Fig.1 Effect of Lycium barbarum polysaccharides on the survival rate of Lactobacillusdelbriickii

3 讨 论

德氏乳酸杆菌在食品工业,尤其在酸奶、奶酪等领域应用非常广泛。本文以德氏乳酸杆菌作为指示菌,研究枸杞多糖对乳酸杆菌的生长与保存的促进作用。

结果显示,在一定浓度范围内枸杞多糖对乳酸杆菌的生长与保存具有促进作用,这可能与枸杞多糖的组成成分有关。资料证实,乳酸杆菌可利用葡萄糖、甘露糖、果糖等多种成分[16]作为碳源、能源物质。在乳酸杆菌产生的某些胞外水解酶的作用下,枸杞多糖可能分解为葡萄糖、甘露糖等单糖,为乳酸杆菌的生长繁殖提供了能源物质。枸杞多糖对乳酸杆菌的生长与保存的促进作用也可能与枸杞多糖的抗氧化功能有关。乳酸杆菌为厌氧微生物或微好氧微生物,枸杞多糖的抗氧化功能可能减少了保存过程中氧对乳酸杆菌的抑制作用。

有关中草药与微生物之间关系的研究多集中于中草药对致病微生物的抑制作用,对中草药与益生菌之间的关系研究较少。本研究为某些中草药与益生菌的联合使用提供了一定依据。但中草药的成分比较复杂,有关中草药与益生菌之间的相互作用机制尚不很明确,需进一步研究。

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Effects ofLyciumbarbarumpolysaccharides on growth and preservation ofLactobacillusdelbriickii

WANG Rui-jun1,2
(1.Key Laboratory of Jiangxi Province for Research on Active Ingredients in Natural Medicines,Yichun University,Yichun Jiangxi 336000,China;2.College of Chemistry and Bioengineering,Yichun University,Yichun Jiangxi 336000,China)

WhetherLyciumbarbarumpolysaccharides has positive effect on preservation and growth ofLactobacillusdelbriickiiis studied.The traditional water extraction is employed to obtain polysaccharides.Cells grow in MRS with different concentration ofLyciumbarbarumpolysaccharides.Within a certain concentration range,positive correlation is found between polysaccharides concentration and total viable count ofLactobacillus.The increased polysaccharides concentration in MRS appeares to be responsible for the stimulatory effects on the growth and preservation ofLactobacillus.

Lyciumbarbarumpolysaccharides;Lactobacillusdelbriickii;growth;preservation

Q815

A

1008-1542(2012)02-0115-04

2011-08-29;

2011-11-28;责任编辑:王海云

王瑞君(1970-),女,山东潍坊人,讲师,硕士,主要从事微生物方面的研究工作。

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