干酪乳桿菌冷凍干燥保護劑篩選及作用機理研究.pdf

1、分類號：了S2f上、密級：(秘密、機密、絕密)學校代碼：10057研究生學號：09811005干酪乳桿菌冷凍干燥保護劑篩選及作用機理研究ResearchonCryoprotectantSelectionandProtectiveMechanismforLactobaciIluscasei專業(yè)名稱：農產品加工及貯藏工程(工)指導教師姓名：趙征教授研究生姓名：王琳申請學位級別：工學碩士論文提交日期：2011年12月論文課題來源：“十一五”國

2、家科技支撐計劃學位授予單位：天津科技大學摘要真空冷凍干燥是生產商品化乳酸菌發(fā)酵劑的常用技術，但是冷凍干燥過程易造成乳酸菌細胞的損傷、死亡及胞內某些酶蛋白分子鈍化，表現(xiàn)為存活率降低、細胞活性和酶活力下降等。凍干之前添加適宜的保護劑是行之有效的保護措施，然而冷凍干燥保護劑種類繁多，作用效果也因菌種而異。目前國內關于乳酸菌冷凍干燥的研究主要集中在篩選保護劑上，從細胞水平解釋保護劑作用機理的研究則相對較少。本論文以干酪乳桿菌為研究對象，豐要研究

3、凍干保護劑的篩選和優(yōu)化；凍干前后乳酸菌存活率、復蘇能力和產酸活力的變化，比較保護劑的作用效果；通過檢測不同保護劑作用下冷凍干燥過程中細胞膜完整性的變化、細胞膜氧化程度和胞內關鍵酶活性變化情況，探究凍干保護劑的作用機理。以冷凍干燥后干酪乳桿菌的存活率為指標，通過響應面方法優(yōu)化了冷凍干燥保護劑配方，即脫脂乳、乳糖和谷氨酸鈉的質量濃度分別為158∥100mL、5739／100mL和0429／100mL時，凍干后干酪乳桿菌具有最大存活率為924

4、％。在不添加保護劑情況下，凍干后細胞存活率僅為525％，復蘇時間(tODo2)長達90min，tpH55為20h。添加保護劑后，上述指標均有不同程度的改善，其中復配保護劑的保護效果優(yōu)于單一保護劑，凍干保護效果依次為復配脫脂乳乳糖谷氨酸鈉。在復配保護劑中凍干的干酪乳桿菌存活率為924％，復蘇時問20min，tpH55為10h。通過PI／5(6)CFDA雙染色使用流式細胞儀研究不同保護劑作用下凍干前后細胞膜完整性的變化情況。結果表明，谷氨酸

5、鈉、乳糖和脫脂乳可以減緩冰晶對細胞膜造成的“機械損傷”。利用C11BODIPY58“591作為探針，精確檢測出了不同保護劑作用下冷凍干燥后細胞膜脂質過氧化的情況。結果表明，谷氨酸鈉和乳糖具有清除部分自由基的能力，而對相應處理的細胞存活率分析顯示：冷凍卜燥過程中，自由基對干酪乳桿菌細胞膜的攻擊并不是導致細胞死亡的主要原因。另外，谷氨酸鈉、乳糖和脫脂乳還可以緩解“溶質效應”對胞內酶的損傷。在保護劑作用下，胞內非特異性酯酶、p一半乳糖苷酶和A