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中国乳酸菌生物多样性研究(新疆地区)

时间:2021-03-18 12:33来源:中国益生菌网 作者:bio149发布 浏览次数:

  菌株资源一直以来都是益生菌产业发展的核心,多年来我国益生菌市场菌株资源长期被外国垄断,而随着科拓生物明星菌株干酪乳杆菌Zhang等一批国内自有专利菌株的发现以及近20年来的不断研究及产业化应用,自有菌株得到了广泛应用。我国的内蒙古、新疆以及西藏等地区的自然环境、民族风俗习惯以及经济发展都与内地存在差异,因而保藏了大量的乳酸菌和双歧杆菌资源。

  在我国新疆地区,当地民众对于发酵乳酸菌制品的食用历史已长达千年之久;发酵乳酸菌制品中含有大量的乳酸菌(LAB),具有优良的益生特性,发酵骆驼奶中含有较高的乳铁蛋白和IgG,发酵酸马奶可以维持肠道菌群平衡降低血液胆固醇促进消化。对某一地区乳酸菌多样性的研究有助于益生菌株的筛选,所以我们对新疆不同地区传统发酵乳的乳酸菌多样性进行研究。

  实验设计

  对来自中国新疆伊犁哈萨克自治州的四个地区(特克斯县、昭苏县、巩留县以及伊宁县)的86份传统发酵乳产品样本(包括82种发酵牛乳、3种发酵马乳和1种发酵骆驼乳)进行采集(表1),并进行一系列的实验室检测(分离、鉴定以及含量测定等)。

表1:中国新疆样品中乳酸菌(LAB)计数和采样位置详情

 
  实验结果

  1.乳酸菌的分离与鉴定

  中国新疆四个地区采集的传统发酵乳制品中乳酸菌的平均含量都大于108 CFU/mL,其中巩留县发酵牛乳中乳酸菌含量略高于其他地区的样本,发酵马乳中乳酸菌含量低于发酵牛乳。在总共86个发酵乳样本中,共分离出705个特定LAB。

  2.乳酸菌16S rRNA基因序列及系统发育分析

  对样本使用了BLAST(相似度大于99%)以鉴定分离物,为了更好地确定身份,使用MEGA软件生成了系统发育树,以绘制分离菌株之间的关系图(图1,2)。

  通过16S rRNA将所有分离菌株(n=705)分配给7个属(肠球菌、乳杆菌、乳球菌、明串珠菌、片球菌、链球菌和魏斯氏菌)以及26个种。这些菌株大部分来自于特克斯县(占60.91%),也是我们样本的主要来源地。


图1:16S rRNA的关系树显示了12个乳杆菌菌种与类型菌株之间的系统发育关系

图2:16S rRNA的关系树显示了11种球菌和相关类型菌株之间的系统发育关系

  3.乳酸菌多样性分析

  通过传统培养方法和16S rRNA基因分析,分离了705个LAB分离株,鉴定出26个种或亚种,其中德氏乳杆菌保加利亚亚种、发酵乳杆菌和瑞士乳杆菌分别占分离株的20%、17.4%和15.3%。特克斯县、巩留县以及伊宁县的发酵乳样本中主要以德氏乳杆菌保加利亚亚种为主;而对于昭苏县的发酵乳样本中主要以发酵乳杆菌作为优势菌种。

  4.qPCR定量检测乳酸菌含量

  通过qPCR对来自特克斯县和昭苏县广泛存在的乳杆菌类型(n=7)和源自发酵牛乳样本(n=16)的双歧杆菌进行了定量测定。乳制品的平均细菌丰度(平均值±标准差)在0.98±0.14 Log CFU/mL(发酵马乳中的清酒乳杆菌)至9.91±0.17 Log CFU/mL(发酵马乳中瑞士乳杆菌)。

  发酵牛乳和发酵马乳中副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、清酒乳杆菌以及双歧杆菌含量并无显著差异。但是发酵牛乳中的德氏乳杆菌保加利亚亚种、发酵乳杆菌以及瑞士乳杆菌含量显著高于发酵马乳中(P<0.05);发酵牛乳中的嗜酸乳杆菌含量显著低于发酵马乳中(P<0.05;图3)。

图3:通过qPCR检测在传统发酵牛乳和马乳样品中检测到的七个乳杆菌属和双歧杆菌属的含量



  总 结

  中国新疆四个不同地区的86个传统发酵制品中共分离到7个不同属和26个不同种和亚种的705个菌株。德氏乳杆菌保加利亚亚种和瑞士乳杆菌是所有分离株中的主要乳酸菌物种。发酵牛乳和发酵马乳之间的活菌数和组成存在明显差异;特克斯县和昭苏县采集的样本之间活菌数没有显著差异。通过对中国新疆地区传统发酵制品的乳酸菌多样性进行分析也扩大了菌种资源库的建立。

科拓生物

专注中国人肠道健康,通过不断的努力建成了亚洲最大的菌种资源库,保藏了乳酸菌和双歧杆菌20000余株。围绕明星菌株申请了100多项专利,发表了300余篇文献。

自2016年以来,科拓生物围绕明星菌株在国内十余家三甲医院开展了42项临床试验,临床效果显著,获得国内众多医师推荐。

OEM产品设计加工一体化

科拓生物拥有智慧化菌种加工工厂,可满足差异化需求,用专业的技术,完善的服务机制为客户提供从概念设计、配方生成、直到代加工制成可消费形式终成品的解决方案。

*专业研发:20余年研究历史&专业团队

*科学认证:100+专利&300+‍学术论文&42+临床试验

*多种配方:选择合适的菌株或配方

*严格生产:GMP标准菌种工厂生产

*全系统控制:从原料到成品,保证产品质量

*多种包装:满足个性化定制需求

文章发表于:Food Biotechnol. 2019,33:174-192.






 
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