乳酸菌發(fā)酵劑生物工程技術(shù)

徐楊雯

(江漢大學(xué)文理學(xué)院 湖北武漢 430000)

乳酸菌是一群能夠利用可發(fā)酵性碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的革蘭氏陽性細菌的統(tǒng)稱,其在發(fā)酵乳制品行業(yè)當(dāng)中有著廣泛的應(yīng)用。在我國的發(fā)酵乳制品工業(yè)快速發(fā)展的階段,對乳酸菌發(fā)酵劑生物工程技術(shù)進行理論研究就有著實質(zhì)性意義。

1 乳酸菌的類型及功能特征分析

1.1 乳酸菌的類型分析

隨著當(dāng)前我國的生物試驗機分子生物學(xué)的技術(shù)高速發(fā)展,一些新的分類技術(shù)也開始逐漸的得到使用,其中的乳酸旋光性測定和基因探針等技術(shù),使得分類技術(shù)有了很大程度的提升。通過這些先進的技術(shù)應(yīng)用,使得乳酸菌的分類也更加的詳細,其中主要有雙歧桿菌屬、桿菌類的乳桿菌屬、球菌類有乳球菌屬等[1]。

1.2 乳酸菌的功能特征分析

這些乳酸菌自身的功能特征較為顯著,首先從功能上來看主要有抗菌以及整腸的作用,改善制品的風(fēng)味和對制品營養(yǎng)價值進行提高,并能有效的降低膽固醇和防腫瘤的作用,再者就是能延緩衰老以及增強機體的免疫能力,還能抑菌物質(zhì)產(chǎn)生。這些功能對人們的生活和身體健康有著重要的保障作用。另外乳酸菌自身還有著一些特性,其革蘭氏陽性以及不形成色素、無運動性等。

2 生物工程育種渠道及乳酸發(fā)酵中生物工程技術(shù)應(yīng)用

2.1 生物工程育種渠道分析

生物工程的育種途徑是多元化的,其中比較重要的有電穿孔法,這是在乳酸菌生物工程技術(shù)的發(fā)展過程中,DNA重組技術(shù)已經(jīng)逐漸的成熟,這一技術(shù)能夠?qū)⑷樗峋纳硖匦缘玫骄_的改變,從而來提供更加優(yōu)良的菌株。在這一過程中的細菌轉(zhuǎn)化就要可靠的方法,電穿孔的方法能夠有效的實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,在不同的菌株間進行電轉(zhuǎn)化并有著高效率,所以這一育種的渠道在實際的應(yīng)用上相對比較廣泛。還有就是通過結(jié)合作用的方法進行實現(xiàn)育種,乳球菌結(jié)合作用能夠證實DNA結(jié)合作用和染色體編碼的特性,這樣就能提高乳酸球菌噬菌體抗性。

另外還有原生質(zhì)體融合的方法,這一技術(shù)是構(gòu)建雜合微生物的有效工具,通過對這一技術(shù)的采用能將良好菌株性狀和同一菌株相結(jié)合,并對乳酸菌的育種有著較好的促進作用[2]。在雜合菌的基礎(chǔ)上能夠有效提升發(fā)酵制品特性以及發(fā)展新的產(chǎn)品,原生質(zhì)體融合技術(shù)同時也是構(gòu)建高蛋白質(zhì)表達水平突變的方法,通過這一渠道能夠?qū)崿F(xiàn)乳酸乳球菌乳酸亞種營養(yǎng)缺陷型突變體染色基因的重組,與此同時在乳酸質(zhì)粒間的基因轉(zhuǎn)移也能夠?qū)@一技術(shù)進行實際的使用。

除此之外還有就是基因送遞系統(tǒng),這也是今后發(fā)展的一個趨勢,要能充分的對食品安全的問題進行考慮,食品級的載體不能夠采取抗生素抗基因作為是選擇性標記,這樣在乳酸菌當(dāng)中的編碼細菌素產(chǎn)生免疫性基因或者是糖類利用是適合食品級基因遞送系統(tǒng)的選擇性標記。

2.2 乳酸發(fā)酵中生物工程技術(shù)應(yīng)用探究

從實際的發(fā)展來看,乳品的發(fā)酵工業(yè)過程中,對生物工程技術(shù)的應(yīng)用方法是多樣化的,主要有分子手段的應(yīng)用進行噬菌體抗性菌株育種。在這一過程中噬菌體常常使得乳制品發(fā)酵風(fēng)味不良,并使其在嗜溫發(fā)酵乳以及干酪生產(chǎn)當(dāng)中不能正常的發(fā)酵,這樣就對乳品企業(yè)造成很大的經(jīng)濟損失。故此在這一過程中通過乳酸菌生物工程技術(shù)能夠干擾噬菌體對細胞的吸附以及限制等,這樣就能有效的達到對噬菌體污染進行防治的作用,也能有效的對制品發(fā)酵中的污染噬菌體起到控制作用。

另外也能夠?qū)Ω衫业某墒炱鸬酱龠M作用,在生物工程技術(shù)的應(yīng)用過程中,由于干酪的成熟期相對比較長,對其進行實施冷藏或者是庫存在費用的花費上相對較高,所以對干酪的成熟期進行促進就顯得格外重要,這也是增大利潤的重要途徑。從以往的技術(shù)手段實施來看,對干酪的成熟期進行促進主要是通過在其中添加蛋白酶或者是肽酶等。而在當(dāng)前主要是在乳酸菌發(fā)酵生物工程技術(shù)的應(yīng)用過程中,采取添加酶類或者是霉菌等進行促進,這樣在抗噬菌體能力上就會進一步的增強。不僅如此,在乳糖代謝后的陰性乳酸菌也能以高密度進入到干酪凝乳中對干酪促進其成熟,而相對比較強的蛋白質(zhì)分解就能加速苦味肽生成這樣也能對干酪的成熟起到促進作用[3]。

而在乳酸菌細菌素方面其本質(zhì)是蛋白質(zhì),而作為是防腐劑比較容易被味酶降解,所以在理化以及抑菌的特性上就比較高效。在定點突變額作用下,蛋白質(zhì)生物工程技術(shù)能夠?qū)毦鬲M窄抑菌譜進行有效的拓寬。在異源蛋白質(zhì)生產(chǎn)過程中生物工程技術(shù)的應(yīng)用最為成功的就是基因工程技術(shù)的利用,從而使得真核或者是原核細胞基因在宿主菌當(dāng)中加以表達,從而生產(chǎn)異源蛋白質(zhì)。在相關(guān)的研究當(dāng)中能夠發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)異源蛋白質(zhì)適宜菌是乳酸菌。

3 結(jié)語

總而言之,當(dāng)前的乳酸菌生物工程技術(shù)已經(jīng)在新科學(xué)技術(shù)的促進下有了新的發(fā)展,經(jīng)過多年的發(fā)展取到了驕人的成績,這也從另一方面說明了生物化學(xué)技術(shù)對實際生產(chǎn)生活的重要性。由于本文的篇幅限制,不能進一步深化探究,希望此次的努力能起到拋磚引玉的作用,以待后來者居上。

[1]柴紅玉,王瀟,盧富山,尹清強,程景偉,蔣云普,羅城市.乳酸鏈球菌和干酪乳桿菌混合培養(yǎng)抑菌性的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2015,(02).

[2]強磊.乳酸菌及其代謝產(chǎn)物對植物病害的防治和增產(chǎn)研究[J].中國園藝文摘,2014,(10).

[3]邵秀麗,張慎璞,申順先,張丹.乳酸菌增菌培養(yǎng)基研究進展[J].北方園藝,2014,(11).