[01144575]高密度发酵工艺对益生菌抗冷冻活性影响的研究

大量研究证实益生菌能够促进人体肠道菌群平衡,具有提高机体免疫力、预防心血管疾病和促进消化功能等功效,因而有着极为广阔的市场,然而在益生菌菌粉及其发酵剂的生产制备过程中,常会因为冷冻干燥处理导致活菌数量显著降低,使益生菌难以发挥应有的功效。如何在提高菌株活菌数的基础上改善益生菌的抗冷冻干燥性能,对于益生菌市场的发展具有重要的意义。 本研究以植物乳杆菌LIP-1为研究对象,通过改变培养基的成分和含量（碳源、氮源、碳氮量及碳氮比,缓冲盐、微量元素及生长因子等）以及培养条件（初始pH）,结合菌株活菌数评价培养基成分和培养条件的变化对植物乳杆菌LIP-1抗冷冻干燥性能的影响。通过优化工艺和配方,确定益生菌植物乳杆菌LIP-1高密度发酵的最佳培养基和培养条件,从而建立一种既能提高菌体生长密度又能改善菌体抗冷冻干燥性能的培养方法。在此基础上,探究了改变培养基成分和培养条件对菌株生理特性的影响,包括糖代谢关键酶（己糖激酶、丙酮酸激、乳酸脱氢酶、ATP 酶）及细胞膜特性（细胞壁完整性、细胞膜的完整性、流动性、通透性以及脂肪酸的组成）的变化,分析了这些生理特性的变化与冷冻干燥存活率之间的关系,并利用原核链特异性转录组学和TMT标记蛋白质组学技术,研究菌株在不同培养工艺下的基因和蛋白质表达差异,探讨了高密度发酵工艺对细胞物质和能量代谢等相关基因、蛋白和代谢通路的影响,并比较分析这些差异与菌体抗冷冻干燥的相关性,全面解析了不同培养基成分和培养条件的改变对冻干存活率影响的机理。