CN103865856A - 一株耐酸长双歧杆菌JDY1017dpH及其应用 - Google Patents
一株耐酸长双歧杆菌JDY1017dpH及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一株耐酸长双歧杆菌JDY1017dpH及其应用。长双歧杆菌JDY1017dpH的16S rRNA基因部分核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,保藏号为CGMCC No.8371。本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH的获得,是从健康青年人粪便中分离并在pH3.5酸性条件下进一步筛选得到的菌种。发酵培养过程是,于BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中37℃厌氧培养24h。本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH对酸的耐受性能显著优于普通菌株,且耐酸性能具有遗传稳定性,具有与普通菌株不同的细胞膜脂肪酸含量百分比,平均碳链长度显著长于普通菌株,细胞膜流动性显著低于普通菌株。可用于日常发酵食品、保健食品和药品的生产领域中。
Description
技术领域
本发明涉及微生物,具体涉及一株耐酸长双歧杆菌及其应用。
背景技术
人体胃肠道定植着各种对人体有益生作用的益生细菌。其中双歧杆菌和乳杆菌是定植于人体胃肠道的最具代表性的益生菌。益生菌是指服用一定数量后对人体健康有益的活的微生物。当益生菌占人体胃肠道优势数量时常常有利于人体健康。
双歧杆菌属于革兰氏阳性菌,是一种专性厌氧菌,无运动属性,生长周期中不产生芽孢,无荚膜和鞭毛。
双歧杆菌对环境pH的变化非常敏感。其最适生长pH为6.7~7.0,一旦高于8.0或低于5.0,双歧杆菌将停止生长。当处于低pH条件下,会导致细菌细胞大量的死亡,特别是人源性双歧杆菌酸耐受力非常差。
双歧杆菌对环境温度的变化也很敏感。当温度介于37~41℃时,生长最为迅速,当温度高于43℃或低于28℃时,其生长极其缓慢或停止生长。在生产应用中,双歧杆菌的最适温度为35~40℃。
许多研究表明,双歧杆菌是重要的益生菌,对人体具有多种潜在的生理功能,如调节肠道茵群平衡、预防由抗生素引起的腹泻、降低胆固醇、缓解乳糖不耐症及增强机体免疫力等。
目前,随着双歧杆菌功能研究的深入,其在日常发酵食品、保健食品和药品等新产品开发中的应用越来越多。而双歧杆菌作为重要的益生菌,许多国家法规要求益生菌食品中的活菌数在保质期内必须达到106~108CFU/ml(g)。为了使其在人体胃肠道有效发挥益生功能,双歧杆菌必须具有良好的贮存稳定性和对胃肠道的耐受(如耐酸性等)性能。因此,对不利环境(如胃肠道环境)适应性更强的人源性双歧杆菌株是可应用的重要潜在菌株。
发明内容
本发明的目的,就是为了提供一株长双歧杆菌JDY1017dpH及其应用,长双歧杆菌JDY1017dpH具有优势的耐酸性能,且耐酸性具有遗传稳定性,以及具有不同的细胞膜脂肪酸含量百分比和低的细胞膜流动性,可作为潜在的益生菌菌株。
本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH已于2013年10月18日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,简称CGMCC,地址:中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;保藏登记号为CGMCC No.8371。其分类命名为:长双歧杆菌,拉丁名:Bifidobacterium longum。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:一株耐酸长双歧杆菌(Bifidobacteriumlongum)JDY1017dpH,其保藏登记号为CGMCC No.8371,其16S rRNA基因部分核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
所述长双歧杆菌JDY1017dpH具有以下特性:
(1)优势的耐酸性能
经pH3.5处理4h后,每毫升菌液活菌数的对数值log CFU/ml=为7.53±0.41,其耐酸性能明显优于普通菌株;
(2)耐酸性能具有遗传稳定性
新筛选到的菌株JDY1017dpH经pH3.5处理4h后,其每毫升菌液活菌数的对数值log CFU/ml=7.12±0.10,连续传代20次并经pH3.5处理4h后,其每毫升菌液活菌数的对数值log CFU/ml=7.57±0.15;
(3)不同的细胞膜脂肪酸含量百分比
新筛选到的菌株JDY1017dpH的C16∶0和C16∶1脂肪酸含量百分比分别为24.786±1.162和5.460±0.908,显著低于普通菌株;而C18∶0、C18∶1和cycC19∶0脂肪酸含量百分比分别为4.281±0.521、44.066±1.844和11.342±0.996,显著高于普通菌株;平均碳链长度为17.085±0.049,显著长于普通菌株;
(4)具有更低的细胞膜流动性
新筛选到的菌株JDY1017dpH细胞膜的微粘度r=0.135±0.006,明显高于普通菌株,即细胞膜流动性明显低于普通菌株。
上述长双歧杆菌JDY1017dpH的获取方法包括以下步骤:
A、将新鲜的健康青年人粪便5克用50ml粪便稀释液振荡成粪便匀浆液,将1ml粪便匀浆液接入9ml新鲜的pH7.4BL液体培养基中,37℃厌氧培养24h,用接种环挑取菌液在pH6.5的TPY固体培养基平板上划线,37℃厌氧培养24h后,挑取单菌落接种于50ml新鲜的pH7.4BL液体培养基中,37℃厌氧过夜培养至平台期后,7600g离心10min获得菌体,再将菌体转移至pH3.5新鲜的BL液体培养基中,37℃厌氧过夜培养后,7600g离心10min获得菌体;
B、再用pH7.4的磷酸缓冲液洗涤两次后,重悬于500μl pH7.4的磷酸缓冲液中,然后涂布于pH6.5的TPY固体培养基中,37℃厌氧培养3~4天至生长出单菌落,挑取单菌落进行镜检,确认达到菌株纯种分离,并分子鉴定该菌株为长双歧杆菌,命名为长双歧杆菌JDY1017dpH;
C、将长双歧杆菌JDY1017dpH以1%接种量接种于新鲜的pH7.4BL液体培养基中,37℃厌氧培养24h,即得长双歧杆菌JDY1017dpH菌株的发酵液。
上述长双歧杆菌JDY1017dpH的获取方法,其中,所述BL液体培养基、TPY固体培养基和磷酸缓冲液中均含有重量百分含量为0.05%的半胱氨酸盐酸盐。
上述长双歧杆菌JDY1017dpH用于日常发酵食品、保健食品和药品的生产领域中。
本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH的酸耐受性能显著优于普通菌株,且耐酸性能具有遗传稳定性,具有不同的细胞膜脂肪酸含量百分比和更低的细胞膜流动性。
附图说明
图1为长双歧杆菌JDY1017dpH优势的耐酸性能的遗传稳定性分析图表。
具体实施方式
本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH的获得:从健康青年人新鲜粪便中分离并在pH3.5酸性条件下进一步筛选得到的菌种。革兰氏染色呈阳性,专性厌氧,无运动属性,生长周期中不产生芽孢,无荚膜和鞭毛。
该长双歧杆菌已于2013年10月18日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,简称CGMCC(地址:中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所)保藏,保藏登记号为CGMCC No.8371。其分类命名为:长双歧杆菌,拉丁名:Bifidobacterium longum。
下面结合实施例和附图1进一步说明本发明:
实施例1:菌株的筛选及获得
将新鲜的健康青年人粪便5克用50ml粪便稀释液振荡成匀浆,将1ml粪便匀浆液接入9ml新鲜的pH7.4BL液体培养基(含0.05%的半胱氨酸盐酸盐)试管中,37℃厌氧培养24h,用接种环挑取菌液在pH6.5的TPY(含0.05%的半胱氨酸盐酸盐)固体培养基平板上划线,37℃厌氧培养24h后,挑取单菌落接种于50ml新鲜的pH7.4BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,37℃厌氧过夜培养至平台期后,7600g离心10min获得菌体,再将菌体转移至pH3.5新鲜的BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,37℃厌氧过夜培养后,7600g离心10min获得菌体,再用含0.05%半胱氨酸盐酸盐的磷酸缓冲液(pH7.4)洗涤两次后,重悬于500μl含0.05%半胱氨酸盐酸盐的磷酸缓冲液(pH7.4)中,然后涂布于pH6.5的TPY(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)固体培养基中,37℃厌氧培养3~4天至生长出单菌落,挑取单菌落进行镜检,确认达到菌株纯种分离,并分子鉴定该菌株为长双歧杆菌,命名为长双歧杆菌JDY1017dpH。
实施例2:菌株的镜检
无菌条件下接种环挑取长双歧杆菌JDY1017dpH,涂于载玻片上,制片并革兰氏染色,在显微镜下观察菌体形态。
实施例3:菌株发酵
将长双歧杆菌JDY1017dpH以1%接种量接种于新鲜的pH7.4BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,37℃厌氧培养24h,即得长双歧杆菌JDY1017dpH菌株的发酵液。
实施例4:长双歧杆菌JDY1017dpH优势的耐酸性能
将待进行耐酸性评价的菌株以1%的接种量接种于新鲜的pH7.4BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,并传代2次,第3代发酵液在37℃厌氧培养18h至平台期,取1ml菌液转移至1.5ml离心管中,7600g离心10min获得菌体,将菌体转移至10ml pH值3.5新鲜的BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,分别于0h和3h,37℃厌氧培养后,取100μl菌液用含0.05%半胱氨酸盐酸盐的磷酸缓冲液(pH7.4)梯度稀释后取100μl的稀释菌液涂布于TPY(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)固体培养基中,37℃厌氧培养3~4天后菌落计数,并统计在pH3.5BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中培养0h和3h后的菌体浓度。本实施例采用实验室保存的分离自商业化产品的长双歧杆菌BLS作为对照菌株。长双歧杆菌的JDY1017dpH优势的耐酸性能如表1所示。
表1长双歧杆菌JDY1017dpH优势的耐酸性能(pH=3.5处理4h)
由表1可见,本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH与商业化产品长双歧杆菌BLS相比,其耐酸性能有明显优势。
实施例5:长双歧杆菌JDY1017dpH优势的耐酸性能具有遗传稳定性
对长双歧杆菌JDY1017dpH菌株连续传代20代,并从第3代后连续传代至第20代中每一代的耐酸性能进行评价。将待评价的菌株以1%接种量接种于10ml新鲜的pH7.4BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,37℃厌氧培养,并传代2次,第3代发酵液在37℃厌氧培养18h至平台期后,取1ml菌液转移至1.5ml离心管中,7600g离心10min获得菌体,将菌体转移至10ml pH3.5新鲜的BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,分别于0h和3h,37℃厌氧培养后,取100μl的菌液用含0.05%半胱氨酸盐酸盐的磷酸缓冲液(pH7.4)梯度稀释后取100μl的稀释菌液涂布于TPY(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)固体培养基中,37℃厌氧培养3~4天后菌落计数,并计算在pH3.5BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中培养0h和3h后的菌体浓度。
由图1可见,本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH菌株的优势耐酸性能具有遗传稳定性。
实施例6:长双歧杆菌JDY1017dpH细胞膜脂肪酸组成分析
将待进行脂肪酸分析的菌株1%接种量接种于新鲜的pH7.4BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,并传代2次,第3代发酵液在37℃厌氧培养18h至平台期后,取200ml菌液于7600g,4℃离心20min,再用无菌蒸馏水洗涤2次,将菌体冷冻至-20℃后进行冷冻干燥获得菌粉。再将菌粉磨碎倒入试管中,往试管中加入2ml体积比1∶1的苯/石油醚后混匀,再加入2ml质量体积比为2.25%的氢氧化钾/甲醇混匀后,将试管置于40℃水浴锅中30min后,再加入5ml蒸馏水后静置10min待分层明显后,取上层有机相于棕色样品瓶中,脂肪酸分析时进样量为1μl。脂肪酸分析于HP6890气相色谱仪中进行,毛细管柱为安捷伦公司生产的J&WHP-88(30×0.25mm×0.25μm)。炉温程序为:起始温度为80℃,维持5min,再以2℃/min升至100℃后维持2min,然后以1℃/min升至160℃后维持5min。载气为氮气,进样臼温度和检测器温度分别为250℃和280℃。脂肪酸成分通过与标准品出峰的保留时间的比较来确定。脂肪酸平均碳链长度计算:平均碳链长度=∑FAP×C/100%。其中FAP为脂肪酸的百分比含量,C是碳原子数目。本实施例采用实验室保存的分离自商业化产品的长双歧杆菌BLS作为对照菌株。长双歧杆菌的JDY1017dpH细胞膜脂肪酸百分比含量如表2所示。
表2长双歧杆菌JDY1017dpH细胞膜脂肪酸百分比含量
*表示p<0.05,说明2株菌株的C16∶0、C16∶1、C18∶0、C18∶1、cycC19∶0脂肪酸含量百分比和平均碳链长度存在显著差异。
由表2可见,长双歧杆菌JDY1017dpH菌株其C16∶0和C16∶1脂肪酸含量百分比分别为24.786±1.162和5.460±0.908,显著低于对照菌株;而C18∶0、C18∶1和cycC19∶0脂肪酸含量百分比分别为4.281±0.521、44.066±1.844和11.342±0.996,显著高于对照菌株;平均碳链长度为17.085±0.049,显著长于对照菌株。
实施例7:长双歧杆菌JDY1017dpH具有更低的细胞膜流动性
将待进行脂肪酸分析的菌株1%接种量接种于新鲜的pH7.4BL液体培养基(含0.05%半胱氨酸盐酸盐)中,并传代2次,第3代发酵液在37℃厌氧培养18h至平台期后,取菌液并调节浓度至OD450=0.25,用0.25%甲醛37℃固定1h后,菌体用含0.25%甲醛的磷酸缓冲液(pH7.4)洗涤两次,细菌细胞用5×10-6M1.6-二苯基-1,3,5-己三烯(DPH)于37℃温浴标记1h,用荧光分光光度计测定荧光强度,加偏振装置。激发波长360nm,发射波长430nm,狭缝均为6nm。微粘度r值的计算:r=(Ivv-G Ivh)/(Ivv+2G Ivh),其中Ivv和Ivh分别表示:激发光为垂直方向的偏振光,而发射光分别为垂直和水平方向的偏振光时测得的荧光强度;G为光栅矫正因子(G=Ihv/Ihh),Ihv和Ihh分别表示激发光为水平方向的偏振光,而发射光分别为垂直和水平方向的偏振光时测得的荧光强度。微粘度r值越大说明细胞膜流动性越低。本实施例采用实验室保存的分离自商业化产品的长双歧杆菌BLS作为对照菌株。长双歧杆菌JDY1017dpH具有更低的细胞膜流动性如表3所示。
表3长双歧杆菌JDY1017dpH具有更低的细胞膜流动性
*p<0.05说明2株菌株的耐酸性差异显著。
由表3可见,本发明的长双歧杆菌JDY1017dpH与商业化产品长双歧杆菌BLS相比,具有更低的细胞膜流动性。
Claims (5)
1.一株耐酸长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)JDY1017dpH,其保藏登记号为CGMCC No.8371,其16S rRNA基因部分核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.如权利要求1所述的长双歧杆菌JDY1017dpH,其特征在于,所述长双歧杆菌JDY1017dpH具有以下特性:
(1)优势的耐酸性能
经pH3.5处理4h后,每毫升菌液活菌数的对数值log CFU/ml=为7.53±0.41,其耐酸性能明显优于普通菌株;
(2)耐酸性能具有遗传稳定性
新筛选到的菌株JDY1017dpH经pH3.5处理4h后,其每毫升菌液活菌数的对数值log CFU/ml=7.12±0.10,连续传代20次并经pH3.5处理4h后,其每毫升菌液活菌数的对数值log CFU/ml=7.57±0.15;
(3)不同的细胞膜脂肪酸含量百分比
新筛选到的菌株JDY1017dpH的C16∶0和C16∶1脂肪酸含量百分比分别为24.786±1.162和5.460±0.908,显著低于普通菌株;而C18∶0、C18:1和cycC19∶0脂肪酸含量百分比分别为4.281±0.521、44.066±1.844和11.342±0.996,显著高于普通菌株;平均碳链长度为17.085±0.049,显著长于普通菌株;
(4)具有更低的细胞膜流动性
新筛选到的菌株JDY1017dpH细胞膜的微粘度r=0.135±0.006,明显高于普通菌株,即细胞膜流动性明显低于普通菌株。
3.权利要求1所述长双歧杆菌JDY1017dpH的获取方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将新鲜的健康青年人粪便5克用50ml粪便稀释液振荡成粪便匀浆液,将1ml粪便匀浆液接入9ml新鲜的pH7.4BL液体培养基中,37℃厌氧培养24h,用接种环挑取菌液在pH6.5的TPY固体培养基平板上划线,37℃厌氧培养24h后,挑取单菌落接种于50ml新鲜的pH7.4BL液体培养基中,37℃厌氧过夜培养至平台期后,7600g离心10min获得菌体,再将菌体转移至pH3.5新鲜的BL液体培养基中,37℃厌氧过夜培养后,7600g离心10min获得菌体;
B、再用pH7.4的磷酸缓冲液洗涤两次后,重悬于500μl pH7.4的磷酸缓冲液中,然后涂布于pH6.5的TPY固体培养基中,37℃厌氧培养3~4天至生长出单菌落,挑取单菌落进行镜检,确认达到菌株纯种分离,并分子鉴定该菌株为长双歧杆菌,命名为长双歧杆菌JDY1017dpH;
C、将长双歧杆菌JDY1017dpH以1%接种量接种于新鲜的pH7.4BL液体培养基中,37℃厌氧培养24h,即得长双歧杆菌JDY1017dpH菌株的发酵液。
4.如权利要求3所述的长双歧杆菌JDY1017dpH的获取方法,其特征在于,所述BL液体培养基、TPY固体培养基和磷酸缓冲液中均含有重量百分含量为0.05%的半胱氨酸盐酸盐。
5.如权利要求1所述的长双歧杆菌JDY1017dpH的应用,其特征在于:所述的长双歧杆菌JDY1017dpH菌株用于日常发酵食品、保健食品和药品的生产领域中。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140618 |