CN111034804A - 一种干酪乳杆菌y16及其在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用 - Google Patents
一种干酪乳杆菌y16及其在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用 Download PDFInfo
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- A23C11/103—Milk substitutes, e.g. coffee whitener compositions containing at least one non-milk component as source of fats or proteins containing or not lactose but no other milk components as source of fats, carbohydrates or proteins containing only proteins from pulses, oilseeds or nuts, e.g. nut milk
- A23C11/106—Addition of, or treatment with, microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
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-
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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Abstract
本发明公开了一种干酪乳杆菌Y16及其在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用,属于生物应用技术领域。所述菌种的保藏号为CCTCC NO:M 2018557,制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳的方法包括MRS培养基制备,活化菌株,菌株培养,制备普通豆乳及制备发酵豆乳等步骤,本发明的优点在于所制备的发酵豆乳具有抑制肿瘤细胞增殖的功能性和保健性。
Description
技术领域
本发明属于生物应用技术领域,具体涉及一种干酪乳杆菌Y16及其在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用。
背景技术
乳酸菌作为革兰氏阳性细菌,在发酵过程中能够释放有机酸等物质于发酵制品中,使发酵制品具有特殊的风味以及功能。
大豆作为我国种植最广泛的农作物之一,其中的大豆异黄酮具有调控细胞增殖,进而对人体组织器官产生影响,而苷元型异黄酮具有很好的抗氧化、抑制肿瘤增殖的效果。
发酵豆乳是一种发酵型豆浆制品,它采用乳酸菌菌种发酵,在37℃下发酵24h制成,为了避免杂菌污染,应用于发酵的豆浆在105℃下灭菌15min,保证其内再无微生物污染。目前,市场上暂无干酪乳杆菌发酵豆乳制品,因此市场前景良好。
发明内容
本发明的目的是提供一种干酪乳杆菌Y16及其在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用。
为实现上述目的,本发明提供了一种干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)Y16,所述菌种的保藏编号为CCTCC NO:M 2018557。
本发明还提供了一种干酪乳杆菌Y16在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用。
进一步地,所述应用包括如下步骤:
(1)将干酪乳杆菌Y16接种到MRS培养基上培养,得干酪乳杆菌Y16培养液;
(2)制备普通豆乳:大豆泡发后进行磨制、过滤、灭菌备用;
(3)将步骤(1)得到的干酪乳杆菌Y16培养液接种于步骤(2)所得普通豆乳中培养,得发酵豆乳;
(4)将步骤(3)所得发酵豆乳进行预冻、冻干,再将发酵豆乳冻干物与提取液混合后室温超声、离心,取上清液,去除溶剂,即得具有抗肿瘤作用的发酵豆乳。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(1)中干酪乳杆菌Y16的接种量为重量计2%,培养时间为18h。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(2)制备普通豆乳的方法为:将大豆用去离子水清洗2-3次,以两倍重量份去离子水浸泡12-20h,浸泡获得大豆中加入4~6倍重量份去离子水进行磨豆,过滤,经105℃灭菌15min,冷却至37℃备用。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(3)中干酪乳杆菌Y16的接种量为重量计2%,培养时间为24h。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(4)中发酵豆乳预冻的温度为-30℃;提取液为80%乙醇溶液或水。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(4)中提取液与发酵豆乳冻干物按质量比为20:1混合,超声条件为100w、超声6h;离心条件为10000r/min、4℃离心10min。
进一步地,上述技术方案中,所述步骤(4)中去除溶剂的方法包括真空浓缩或真空冻干。
进一步地,上述技术方案中,所述具有抗肿瘤作用的发酵豆乳作用的肿瘤细胞种类为购买于上海细胞库中的人结肠癌HT-29细胞(中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库目录号SCSP-5032)、人结肠癌Caco-2细胞(中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库目录号TCHu146)或肝癌HepG2细胞(中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库目录号SCSP-510)。
本发明中所用的MRS培养基所使用的化学物质都是目前市场上销售的产品。MRS培养基灭菌使用的设备是本领域通常使用的、在目前市场上销售的产品。在本发明中,恒温培养使用的设备是本领域通常使用的、在目前市场上销售的产品。本发明中使用的大豆为目前市场上销售的普通黄豆。灭菌是采用热力或者其他方法将微生物杀死或者除去的方法。本发明中采用的灭菌方式为本技术领域中通常采用的方法,湿热灭菌法是利用高压蒸汽或者其他热力方法将物质中的微生物杀灭的方法。该方法灭菌为目前热力学灭菌中最有效及应用最广的方法。在本发明中,冷却方式可以采用各种方式进行冷却。
发明有益效果
(1)所述的干酪乳杆菌Y16发酵豆乳中糖苷型异黄酮大豆苷、黄豆黄素和染料木苷含量下降了91.21%、94.67%和89.42%;发酵豆乳提取物中苷元型异黄酮大豆苷元、黄豆黄素苷元和染料木素含量上升了11.67、4.04和17.0倍;
(2)所述的发酵豆乳水提物浓度为500μg/mL时,作用48h对人结肠癌细胞HT-29 增殖的抑制率为24.31±0.48%,作用72h时其增殖的抑制率为31.23±1.08%;发酵豆乳醇提物浓度为500μg/mL时,作用48h对HT-29增殖的抑制率为22.68±0.50%,72h 为28.08±0.07%;所述的发酵豆乳水提物浓度为500μg/mL时作用48h对人结肠癌细胞Caco-2增殖的抑制率为21.98±0.28%,作用72h时其增殖的抑制率为32.40±0.99%;发酵豆乳醇提物浓度为500μg/mL时,作用48h对Caco-2增殖的抑制率为22.01±2.09%, 72h为34.31±1.47%;所述的发酵豆乳水提物浓度为500μg/mL时作用48h对肝癌细胞 HepG2增殖的抑制率为36.93±0.35%,作用72h时为53.79±0.82%;发酵豆乳醇提物浓度为500μg/mL时,作用48h对HT-29增殖的抑制率为29.59±0.38%,72h为34.35 ±0.43%;
附图说明
图1为干酪乳杆菌Y16显微镜图片(100×)。
图2为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳水提物作用48h对HT-29细胞增殖的影响。
图3为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳水提物作用72h对HT-29细胞增殖的影响。
图4为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳醇提物作用:48h对HT-29细胞增殖的影响。
图5为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳醇提物作用72h对HT-29细胞增殖的影响。
图6为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳水提物作用48h对Caco-2细胞增殖的影响。
图7为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳水提物作用72h对Caco-2细胞增殖的影响。
图8为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳醇提物作用48h对Caco-2细胞增殖的影响。
图9为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳醇提物作用72h对Caco-2细胞增殖的影响。
图10为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳水提物作用48h对HepG2细胞增殖的影响。
图11为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳水提物作用72h对HepG2细胞增殖的影响。
图12为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳醇提物作用48h对HepG2细胞增殖的影响。
图13为干酪乳杆菌Y16发酵豆乳醇提物作用72h对HepG2细胞增殖的影响。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1
本发明的干酪乳杆菌Y16是从多宝鱼肠道组织中分离获得的,具体步骤如下:
a、菌株分离方法
(1)MRS培养基制备
按照20g/L葡萄糖,10g/L蛋白胨,5g/L酵母膏,10g/L牛肉膏,1mL吐温80, 2g/L磷酸氢二钾,2g/L柠檬酸二铵,5g/L乙酸钠,0.58g/L七水硫酸镁,0.25g/L四水硫酸锰,称取这些原料,混合均匀,将得到的混合物混溶于去离子水中,得到的溶液在温度121℃下灭菌20min,得到所述的MRS培养基。
取多宝鱼肠道组织,称取1g样品放入4ml浓度为以重量计0.85%的灭菌生理盐水中,采用十倍稀释法对样品进行梯度稀释,然后涂布在含有2%琼脂的步骤(1)培养基中,在温度37℃下厌氧培养48h~72h,挑取单菌落,再次转接种于含有2%琼脂的 MRS固体培养基中,在温度37℃下培养24h~48h。
b、菌株染色
采用革兰氏染色法对菌株染色,采用显微镜进行形态学观察,同时进行过氧化氢酶试验,微生物菌种的移接的所有操作,均应在无菌环境下严格的无菌操作。
革兰氏染色观察步骤如下:
革兰氏染色步骤是涂片固定、染色、水洗、晾干、镜检,具体如下:
(1)涂片及固定:取干净载玻片(无油迹)一块,在载玻片中央加一滴蒸馏水,按无菌操作法取菌液涂片,调匀并涂成薄膜,晾干:让涂片自然晾干。
(2)结晶紫染色:将玻片置于废液缸玻片搁架上,加适量(以盖满细菌涂面)的结晶紫染色液(碧云天)染色1-2min;水洗:倾去染色液,用水小心地冲洗。
(3)媒染:碘液,媒染1min;水洗:用水洗去碘液。
(4)脱色:将玻片倾斜,连续滴加95%乙醇脱色20-25s至流出液无色,立即水洗。
(5)复染:滴加沙黄复红染色液复染2-3min;水洗:用水洗去涂片上的复红染色液
(6)晾干:将染好的涂片用吸水纸吸干。
(7)镜检:镜检时先用低倍,再用高倍,最后用油镜观察,并判断菌体的革兰氏染色反应性。菌体被染成蓝紫色的是革兰氏阳性菌,被染成红色的为革兰氏阴性菌。
c、菌株过氧化氢酶试验
接种环挑取上述革兰氏染色阳性菌株于含有3%过氧化氢溶液液滴的载玻片上,如有大量气泡产生为阳性,否则为阴性。
将革兰氏染色阳性、过氧化氢酶试验阴性的菌暂定名为乳酸菌。将菌株接种于MRS液体培养基中,在温度37℃下培养24h~48h后,委托大连宝生物公司进行16S rDNA测序鉴定,鉴定结果为干酪乳杆菌Y16。
所述菌株保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC,地址:武汉市武昌珞珈山,中国科学院微生物研究所,邮编430072)。干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)Y16的菌种保藏号为CCTCC NO:M 2018557,分类命名为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei),菌株名称为Y16。保藏日期为2018年8月21日。
实施例2
利用本发明所述干酪乳杆菌Y16制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳的具体步骤如下:
(1)MRS培养基制备
按照20g/L葡萄糖,10g/L蛋白胨,5g/L酵母膏,10g/L牛肉膏,1mL吐温80, 2g/L磷酸氢二钾,2g/L柠檬酸二铵,5g/L乙酸钠,0.58g/L七水硫酸镁,0.25g/L四水硫酸锰,称取这些原料,混合均匀,将得到的混合物混溶于去离子水中,得到的溶液在温度121℃下灭菌20min,得到所述的MRS培养基。
(2)活化菌株
将冷冻保存的干酪乳杆菌Y16菌株采用平板划线法接种到含有2%琼脂的步骤(1)中得到的MRS培养基中37℃恒温培养24h,挑取单菌落于步骤(1)得到的MRS培养基中培养18h。
(3)菌株富集培养
按照MRS培养基重量计2%接种量,把步骤(2)中的活化菌株添加到步骤(1) 得到的MRS培养液中,在恒温培养箱中,在温度为37℃的条件下培养18h,连续传代两次,得到干酪乳杆菌Y16培养液。
(4)制备普通豆乳
将大豆用去离子水清洗2-3次,以两倍重量份去离子水浸泡过夜,浸泡获得大豆中加入4倍重量份去离子水采用豆浆机进行磨豆,用双层滤布过滤,经105℃灭菌15min,得到普通豆乳,冷却至37℃备用。
(5)制备发酵豆乳
将步骤(3)中得到的干酪乳杆菌Y16培养液,以普通豆乳重量计2%接种量接种于步骤(4)得到的普通豆乳,混合均匀,在恒温培养箱中在温度37℃条件下,培养 24h,得到发酵豆乳。
(6)发酵豆乳冻干及提取
经干酪乳杆菌Y16发酵后的豆乳和普通豆乳在-30℃预冻,预冻完全的普通豆乳和发酵豆乳用冻干机冻干。普通豆乳和发酵豆乳冻干物分别以乙醇溶液和水作为提取液进行超声萃取。提取液按照冻干物质量20倍体积与冻干物混合在室温超声萃取(100W) 6h。超声结束后提取液离心(4℃,10000r/min,10min)取上清。乙醇提取液用真空浓缩仪(40℃,1000r/min,0Mpa)至乙醇完全挥干,浓缩后的产物即为醇提物;水提取液用冻干机(-50℃,2~3d,0Mpa)进行二次冻干,冻干后的产物即为水提物。将醇提物和水提物保存于-80℃冰箱中。
实施例3
将实施例2所得的发酵豆乳及普通豆乳醇提物冻干物用80%甲醇溶液溶解,采用高效液相方法测定提取物中大豆异黄酮的含量。
液相条件:Waters2695高效液相色谱仪,2998PDA检测器,色谱柱:Symmol/LetryC18(5μm,4.6mmol/L×250mmol/L);流动相:A:0.5%冰醋酸水溶液;B:乙腈;流速:1.00mL/min;柱温:30℃;进样量:20μL;检测波长:260nm。
表1发酵豆乳中大豆异黄酮含量
从表1中结果表明,相较于普通豆乳,发酵豆乳中糖苷型异黄酮大豆苷、黄豆黄素和染料木苷含量下降了91.21%、94.67%和89.42%,发酵豆乳提取物中苷元型异黄酮大豆苷元、黄豆黄素苷元和染料木素含量上升了11.67、4.04和17.0倍。这些试验结果表明,干酪乳杆菌Y16发酵制备的发酵豆乳具有较高的生物活性。
实施例4
将实施例2制备的发酵豆乳水提物和醇提物进行对人结肠癌HT-29细胞(中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库目录号SCSP-5032)、Caco-2细胞(中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库目录号TCHu146)以及肝癌HepG2细胞(中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库目录号SCSP-510)的细胞毒性及其对肿瘤细胞抑制率的检测,检测方法如下:
a、细胞毒性实验
将处于对数期的人结肠癌HT-29细胞、Caco-2细胞和肝癌HepG2按照细胞浓度为4×105个/孔接种到无菌的96孔板中,接种量为每孔100μL,培养24h(5%CO2, 37℃)。用pH7.4的PBS(10mmol/L)迅速清洗2~3次,将普通豆乳和发酵豆乳水提取物、醇提取物溶于相应的无胎牛血清培养基,然后经0.22μm的无菌滤膜得到无菌的提取液溶液。提取液按照终浓度为50μg/mL、125μg/mL、250μg/mL、500μg/mL 加入96孔板,以空白的无胎牛血清培养基为对照,继续培养24h(5%CO2,37℃)。采用亚甲基蓝染色法测定肿瘤细胞存活率。
b、亚甲基蓝染色法
细胞培养结束后,用pH7.4的PBS(10mmol/L)清洗孔板2~3次,每孔加入50μL 亚甲基蓝染液,在CO2培养箱中孵育1h(5%CO2,37℃)。吸去亚甲基蓝染液后用去离子水清洗至孔板无蓝色液体。孔板中残留的水分风干。风干后每孔加入100μL脱色液,室温下振荡20min。测定在570nm的吸光值。
根据下述公式计算存活率:
式中:
A样品--样品组吸光值;
A对照--对照组吸光值
c、抑制肿瘤细胞增殖实验
处于生长对数期的人结肠癌HT-29细胞、Caco-2细胞和肝癌HepG2按照细胞数为5×104个/孔的浓度接种到无菌的96孔板中,接种量为每孔200μL,培养24h(5%CO2, 37℃),用pH 7.4的PBS(10mmol/L)迅速清洗2~3次,将提取物按照终浓度为50μg/mL、 125μg/mL、250μg/mL、500μg/mL加入96孔板,以空白的无胎牛血清培养基为对照,继续培养48h和72h(5%CO2,37℃)。采用如步骤b中亚甲基蓝染色法测定抑制率。
根据下述公式计算抑制率:
式中:
A样品--样品组吸光值;
A对照--对照组吸光值
所述发酵豆乳水提物、醇提物对肿瘤细胞抑制率结果列于表2-4。
表2不同浓度的发酵豆乳水提物、醇提物对HT-29细胞毒性实验
表3不同浓度的发酵豆乳水提物、醇提物对Caco-2细胞毒性实验
表4不同浓度的发酵豆乳水提物、醇提物对HepG2细胞毒性实验
表5发酵豆乳水提物、醇提物对不同细胞增殖的影响
从表2-4中结果表明,本发明的发酵豆乳水提物和醇提物对细胞均无细胞毒性。从表5中结果表明,本发酵豆乳所述的发酵豆乳水提物浓度为500μg/mL时作用48h 对人结肠癌细胞HT-29增殖的影响为24.31±0.48%,作用72h时其增殖的影响为31.23 ±1.08%;发酵豆乳醇提物浓度为500μg/mL时,作用48h对HT-29增殖的影响为22.68 ±0.50%,72h为28.08±0.07%;所述的发酵豆乳水提物浓度为500μg/mL时作用48h 对人结肠癌细胞Caco-2增殖的影响为21.98±0.28%,作用72h时其增殖的影响为32.40 ±0.99%;发酵豆乳醇提物浓度为500μg/mL时,作用48h对Caco-2增殖的影响为22.01 ±2.09%,72h为34.31±1.47%;所述的发酵豆乳水提物浓度为500μg/mL时作用48h 对肝癌细胞HepG2增殖的影响为36.93±0.35%,作用72h时为53.79±0.82%;发酵豆乳醇提物浓度为500μg/mL时,作用48h对HT-29增殖的影响为29.59±0.38%,72h 为34.35±0.43%。这些试验结果表明,干酪乳杆菌Y16发酵豆乳具有抑制肿瘤细胞增殖的功效。
上述实施例只是用于对本发明的举例和说明,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。
SEQUENCE LISTING
<110> 大连工业大学
<120> 一种干酪乳杆菌Y16及其在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用
<130> 2019
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1484
<212> DNA
<213> Lactobacillus casei Y16
<400> 1
acgctggcgg cgtgcctaat acatgcaagt cgaacgagtt ctcgttgatg atcggtgctt 60
gcaccgagat tcaacatgga acgagtggcg gacgggtgag taacacgtgg gtaacctgcc 120
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ccttgtacac accgcccgtc acaccatgag agtttgtaac acccgaagcc ggtggcgtaa 1440
cccttttagg gagcgagccg tctaaggtgg gacaaatgat tagg 1484
Claims (10)
1.一种干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)Y16,其特征在于,所述菌种的保藏号为CCTCC NO:M 2018557。
2.根据权利要求1所述的干酪乳杆菌Y16在制备具有抗肿瘤作用的发酵豆乳中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将干酪乳杆菌Y16接种到MRS培养基上培养,得干酪乳杆菌Y16培养液;
(2)制备普通豆乳:大豆泡发后进行磨制、过滤、灭菌备用;
(3)将步骤(1)得到的干酪乳杆菌Y16培养液接种于步骤(2)所得普通豆乳中培养,得发酵豆乳;
(4)将步骤(3)所得发酵豆乳进行预冻、冻干,再将发酵豆乳冻干物与提取液混合后室温超声、离心,取上清液,去除溶剂,即得具有抗肿瘤作用的发酵豆乳。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤(1)中干酪乳杆菌Y16的接种量为重量计2%,培养时间为18h。
5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤(2)制备普通豆乳的方法为:将大豆用去离子水清洗2-3次,以两倍重量份去离子水浸泡12-20h,浸泡获得大豆中加入4~6倍重量份去离子水进行磨豆,过滤,经105℃灭菌15min,冷却至37℃备用。
6.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤(3)中干酪乳杆菌Y16的接种量为重量计2%,培养时间为24h。
7.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤(4)中发酵豆乳预冻的温度为-30℃;提取液为80%乙醇溶液或水。
8.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤(4)中提取液与发酵豆乳冻干物按质量比为20:1混合,超声条件为100w,超声6h;离心条件为10000r/min、4℃离心10min。
9.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤(4)中去除溶剂的方法包括真空浓缩或真空冻干。
10.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述具有抗肿瘤作用的发酵豆乳作用的肿瘤细胞种类为人结肠癌HT-29细胞、人结肠癌Caco-2细胞或肝癌HepG2细胞。
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