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中国精品科技期刊2020

藜麦酸浆中淀粉絮凝菌的分离鉴定及在藜麦蛋白提取中的应用

石学梅, 李婉萌, 林剑

石学梅,李婉萌,林剑. 藜麦酸浆中淀粉絮凝菌的分离鉴定及在藜麦蛋白提取中的应用[J]. 食品工业科技,2023,44(6):193−200. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070216.
引用本文: 石学梅,李婉萌,林剑. 藜麦酸浆中淀粉絮凝菌的分离鉴定及在藜麦蛋白提取中的应用[J]. 食品工业科技,2023,44(6):193−200. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070216.
SHI Xuemei, LI Wanmeng, LIN Jian. Isolation and Identification of Starch Flocculants in Quinoa Acid Pulp and Its Application in Quinoa Protein Extraction[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(6): 193−200. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070216.
Citation: SHI Xuemei, LI Wanmeng, LIN Jian. Isolation and Identification of Starch Flocculants in Quinoa Acid Pulp and Its Application in Quinoa Protein Extraction[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(6): 193−200. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070216.

藜麦酸浆中淀粉絮凝菌的分离鉴定及在藜麦蛋白提取中的应用

基金项目: 山东省“渤海粮仓”科技示范工程升级版计划项目:耐盐藜麦品种(系)的选育与配套关键技术研发和示范应用(2019BHLC001)。
详细信息
    作者简介:

    石学梅(1997−),女,硕士研究生,研究方向:发酵工程,E-mail:1050958171@qq.com

    通讯作者:

    林剑(1962−),男,本科,教授,研究方向:生物工程,E-mail:linjian3384@163.com

  • 中图分类号: TS201.3

Isolation and Identification of Starch Flocculants in Quinoa Acid Pulp and Its Application in Quinoa Protein Extraction

  • 摘要: 采用平板分离技术,以淀粉絮凝率和产乳酸量为指标,从自然发酵的藜麦酸浆中分离筛选出四株产乳酸细菌。根据其形态学特征、生理生化实验以及16S rDNA基因序列分析,鉴定菌株QSL4为屎肠球菌(Enterococcus faecium)、QSL8为耐久肠球菌(Enterococcwus durans)、QSL9为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)、QSL12为乳肠球菌(Enterococcus lactis)。将分离出的菌株应用于藜麦蛋白的提取中,通过单因素实验,对其在藜麦蛋白中的提取特性进行分析,结果表明:当接种量为7%,温度为26 ℃时,菌株QSL12对藜麦蛋白的提取率最高,分别达到60.23%和62.39%,均高于碱提酸沉法52.13%。本研究结果为酸浆法提取藜麦蛋白的深入研究奠定基础。
    Abstract: In this study, four strains of lactic acid-producing bacteria were isolated from naturally fermented quinoa sour pulp by using plate separation technology with starch flocculation rate and lactic acid production as indicators. According to the morphological characteristics, physiological and biochemical experiments, and 16S rDNA sequence analysis, strain QSL4, QSL8, QSL9 and QSL12 were identified as Enterococcus faecium, Enterococcwus durans, Enterococcus mundtii and Enterococcus lactis, respectively. The isolated strains were applied to the extraction of quinoa protein, and its extraction characteristics in quinoa protein were analyzed by single factor experiments. The results showed that the extraction rate of quinoa protein by strain QSL12 was the highest, reaching 60.23% and 62.39% at the inoculum level of 7% and the fermentation temperature was 26 ℃, which were higher than the extraction rate results of 52.13% by alkali dissolution and acid precipitation method. This study would provide a foundation for quinoa protein extraction by acidic steeping liquor (ASL).
  • 藜麦中蛋白质含量可达到11%~19%,高于传统作物水稻和玉米,可作为一种能够提供高蛋白质和低热量的主食替代品[1],亦可代替大豆蛋白应用于食品加工[2]。目前,藜麦蛋白的提取方法包括:盐溶法[3]、湿法研磨[4]、有机溶剂提取法[5]、碱溶酸沉法[5]、反胶束萃取技术[6]、膜分离法[3]和酶解法[7]等,其中用于提取藜麦蛋白最为广泛的方法是碱溶酸沉法,但这些方法普遍存在高耗能、高废水等缺点。

    酸浆法是指利用酸浆中的微生物提取淀粉的一种方法,在植物淀粉提取、粉丝生产方面已有广泛的应用,其分离淀粉的主要机理是依靠酸浆中微生物对淀粉的凝聚作用及金属离子与有机酸对淀粉的沉降作用[8],在生产中酸浆可取代其他化学试剂,作为一种良好的天然絮凝剂,从而减少生产过程对环境的污染,降低生产能耗。在酸浆法沉降其他植物源淀粉的应用实例基础上,利用酸浆法沉降藜麦淀粉[9-11],进而分离提取出藜麦蛋白的可行性较高。

    酸浆是植物淀粉乳在微生物自然发酵过程中形成的一种有微酸气味的乳白色或淡黄色液体,在淀粉生产过程中可以加快淀粉的沉降速度,促进淀粉与蛋白质、纤维等杂质的快速分离[5,12],在生产中酸浆可作为一种良好的天然微生物絮凝剂。大量的研究表明,酸浆中对淀粉的沉淀作用主要与微生物活性和酸浆pH有关。卢光莹等[13]、郑玮等[14]研究证明酸浆中起主要作用的微生物是乳酸乳球菌,且其对淀粉的沉降能力受到某些阳离子的影响[15];吴企禾[16]、季子非[17]等研究证明野生酵母菌也能结合并沉淀甘薯淀粉,将乳酸链球菌和酵母菌混合作用于沉降甘薯淀粉,效果比使用单一菌株更佳。目前,我国在酸浆法分离淀粉方面已有许多成功的经验,利用酸浆法生产甘薯淀粉的技术在我国的河北、四川、山东、河南等地使用广泛[18],但酸浆是自然发酵产物,其生产的过程易受微生物种类、原料、气候、操作方法等外界因素的影响[19-20],在无法实现一切条件稳定可控的情况下,利用酸浆法大规模生产品质稳定的产品难以实现,因此研究酸浆中的微生物类群对有效提升酸浆法的生产效率起关键性作用。

    本研究用平板分离法,以淀粉絮凝率和产乳酸量为指标,从自然发酵的藜麦酸浆中分离筛选出四株乳酸细菌,根据其形态学特征、生理生化实验以及16S rDNA基因序列分析对筛选出的菌株进行鉴定,并应用于藜麦蛋白的提取,以藜麦蛋白提取率为指标,对其在藜麦蛋白中的提取特性进行分析,为浆法提取藜麦蛋白的深入研究奠定基础。

    甘薯酸浆水 烟台麦特尔生物科技有限公司提供;藜麦 山引2号,原产地南美,烟台大学作物分子育种&基因组学实验室提供;蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、过氧化氢 国药集团化学试剂有限公司;酵母粉 安琪酵母股份有限公司;乳酸、谷氨酸-葡萄糖标准液 济南延和生物科技有限公司;琼脂粉、硫酸镁、硫酸锰、柠檬酸氢二铵、无水碳酸钙 天津光复科技发展有限公司;磷酸氢二钾 天津市科密欧化学有限公司;细菌DNA提取试剂盒 天根生化科技有限公司;2×Taq Plus Master Mix 诺唯赞生物科技股份有限公司。

    FA1004N电子分析天平 奥豪斯国际贸易有限公司;FJ300-SH高速分散均质机 上海标本模型厂;SW-CJ-1FD双人单面洁净工作台 苏洁净化设备有限公司;SPX-250B-Z生化培养箱 上海森信有限公司;WYS-100C生物显微镜 尼康映像仪器有限公司;ALLegre台式高速离心机 美国贝克曼公司;TU-1810超微量分光光度计 北京普析通用仪器有限公司;C1000凝胶成像仪 美国Bio-Rad;T100PCR仪 美国Biometra;B1-BP PowerPac Basic电泳仪 美国Invitrogen;SBA-40E生物传感分析仪器 济南延和生物科技有限公司。

    麦籽粒反复洗涤、45 ℃烘干→粉碎至100目→以料液比1:20 g/mL比例加去离子水→均质形成藜麦粉乳→加入10%(v/v)的初始酸浆→双层纱布过滤,弃上清→沉淀加去离子水调整醪液浓度为10%(v/v)→静置沉淀20~26 h→过滤,弃沉淀→藜麦酸浆[21]

    取藜麦酸浆样1 mL,使用0.9%的无菌生理盐水对其进行10倍梯度稀释,取10−4、10−5、10−6稀释度的酸浆水各100 μL,分别注入灭菌后的MRS碳酸钙固体培养基中摇匀,待培养基凝固后,倒置于37 ℃恒温培养箱中培养48 h。菌落形成后,观察平板上形成的菌落状态,在无菌环境下,挑取产生钙溶解圈的单菌落划线接种到MRS固体培养基平板上,37 ℃培养48 h,反复划线纯化3代以上。根据菌落形态的差异最终挑选出16株菌株,将其转接于MRS斜面培养基中培养至长出菌落。将初步筛选出的菌株在MRS液体培养基中活化后,使用无菌生理盐水将菌悬液浓度调至1×109 CFU/mL,然后按照1%的接种量接入灭菌后的MRS液体培养基中,在37 ℃厌氧条件下培养24 h得到纯菌发酵液,以上操作做两组平行样品分别用于菌体产酸能力的测定和菌体对藜麦淀粉沉淀能力的测定,以发酵液中乳酸产量和淀粉絮凝率[22]为指标,筛选出产乳酸能力强,淀粉絮凝率高的优良菌株。

    使用生物传感分析仪测定纯菌发酵液中的乳酸含量。取5 mL纯菌发酵液,使用0.2 mm水系滤膜过滤后,取10 μL过滤后的发酵液测定乳酸含量。

    在25 mL量筒中加入体积为20 mL,浓度为5%(v/v)的藜麦醪液,再加入2 mL空白液体培养基,使用玻璃棒快速搅拌均匀后,静置沉淀30 min,取量筒18 mL处的溶液,在600 nm处测定吸光值记为A;保持其他条件不变的情况下,将加入2 mL空白液体培养基改为加入2 mL纯菌发酵液,并在600 nm处测定吸光值记为B,絮凝率计算公式为[21,23]

    (%)=ABA×100

    式中:A表示空白液体培养基下的淀粉絮凝率,%;B表示纯菌发酵液下的淀粉絮凝率,%。

    将筛选出的优良菌株接种于MRS固体培养基中,37 ℃培养1~2 d,观察菌落的生长情况,包括:溶钙圈、菌落的形态、质地、边缘情况、色泽、大小、透明度等特征,挑取单菌落进行革兰氏染色镜检。

    参照《伯杰细菌鉴定手册》对筛选出的纯菌株进行过氧化氢酶实验、运动性实验、H2S生成实验、硝酸盐还原实验、明胶液化实验、吲哚实验、精氨酸产氨实验、葡萄糖产气实验和糖发酵实验。

    将菌株接种于MRS液体培养基中培养,使用天根细菌基因组DNA提取试剂盒提取菌体DNA,并进行1.0%琼脂糖凝胶电泳检测;以提取的DNA为模板,采用细菌通用引物(正向引物27F:5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3',反向引物1492R:5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3')进行PCR扩增。PCR扩增程序:95 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s;57 ℃退火30 s;72 ℃延伸2 min,循环30次;72 ℃修复延伸10 min,产物经1%琼脂糖凝胶电泳检测后送至上海生工生物有限公司测序。将测序结果与GenBank数据库中的已知菌株进行BLAST比对,并利用MEGA 11.0软件构建系统发育树。

    菌株活化后,取2 mL菌液再次接种至MRS液体培养基,37 ℃扩大培养12 h,使用无菌生理盐水将菌悬液浓度调至1×109 CFU/mL备用。确定初次沉淀醪液浓度50 g/L,初次沉淀时间30 min,二次沉淀醪液浓度120 g/L、二次沉淀时间20 h,发酵温度26 ℃条件下[24],分别按照6%、7%、8%、9%、10%(v/v)的比例加入菌悬液制备酸浆,将其用于藜麦淀粉与蛋白的分离,以蛋白质提取率为指标,探究不同的接种量对藜麦蛋白提取的影响。

    确定初次沉淀醪液浓度50 g/L,初次沉淀时间30 min,接种量7%(v/v),二次沉淀醪液浓度120 g/L、二次沉淀时间20 h条件下,分别在18、22、26、30、34 ℃进行发酵制备酸浆,将其用于藜麦淀粉与蛋白的分离,以蛋白质提取率为指标,探究不同的发酵温度对藜麦蛋白提取的影响[25]

    淀粉含量测定:参照国标GB 5009.9-2016《食品安全国家标准食品中淀粉的测定》[26];蛋白质含量测定:参照国标GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[27],蛋白质提取率计算公式如下:

    (%)=(g)(%)×(g)×100

    每组实验平行3次,使用Excel和SPSS22.0对数据进行分析处理,数值以平均值±标准差的方式表示[28-29],使用Origin2021进行作图分析。

    按照1.2.2所述实验方法,将16株菌株的菌液按1%的接种量转接至MRS液体培养基,培养24 h后测定发酵液中乳酸产量,结果如图1所示。

    图  1  发酵液产乳酸量
    注:S1~S16为菌株QSL1~菌株QSL16;图2同。
    Figure  1.  Fermentation solution lactic acid production

    图1可以看出,发酵液所有菌株均有乳酸生成,其中QSL8菌株和QSL9菌株产酸能力最强,其乳酸产量分别可以达到11.86±0.12和12.13±0.21 g/L。

    按照1.2.4实验方法,得出16株菌株的藜麦淀粉絮凝率如图2所示。

    图  2  S1~S16菌株对藜麦淀粉沉淀能力比较
    Figure  2.  Comparison of the ability of S1~S16 strains to precipitate quinoa starch

    图2可知,所有菌株对藜麦淀粉均有沉降能力,其中菌株QSL4和QSL12对藜麦淀粉的絮凝率最高,分别达到77.81%±0.75%和77.64%±0.94%。部分纯菌发酵液沉降藜麦淀粉的过程如图3所示。由图3可知,在较短的时间里,纯菌发酵液对藜麦淀粉有明显的沉降效果,且菌株QSL4对藜麦淀粉的沉降速度略高于菌株QSL12。

    图  3  菌株QSL4和QSL12的纯菌发酵液沉淀淀粉的过程
    Figure  3.  Starch precipitation process of sterile fermentation liquid of strains QSL4 and QSL12

    综合产酸能力和藜麦淀粉絮凝率两个指标,最后筛选出QSL4、QSL8、QSL9、QSL12四株优良菌株进行鉴定。

    四株菌株在MRS-CaCO3固体培养基上的菌落形态如图4所示,细胞形态如图5所示。

    图  4  菌株的菌落形态
    Figure  4.  Colony morphology of the strain
    图  5  菌株的细胞形态(100×10)
    Figure  5.  Cell morphology of strain (100×10)

    图4~图5可知,菌落形态均为中央隆起、边缘整齐、表面光滑、乳黄色或乳白色,大小约0.3~1.5 mm之间,经革兰氏染色后,均为革兰氏阳性菌,在显微镜下菌体呈球状或短杆状。详细菌株特征结果见表1

    表  1  菌株特征
    Table  1.  Strain characteristics
    菌株透明度菌落形状菌落边缘菌落表面颜色隆起直径(mm)细胞
    形态
    排列革兰氏
    染色
    QSL4半透明整齐光滑乳白色0.5球形单个
    成堆
    G+
    QSL8不透明整齐光滑乳黄色1.1球形单个
    成堆
    G+
    QSL9不透明整齐光滑乳黄色0.5球形
    椭圆
    成对
    链状
    G+
    QSL12半透明整齐光滑乳白色0.3球形成对
    链状
    G+
    注:“G+”表示革兰氏阳性细菌。
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    参照《伯杰细菌鉴定手册》,对四株菌株进行生理生化实验,结果见表2,初步判断四株菌株为肠球菌属(Enterococcus)。

    表  2  四株菌株的生理生化实验结果
    Table  2.  Physiological and biochemical characterization of four strains
    菌株
    QSL4QSL8QSL9QSL12
    过氧化氢酶
    运动性实验
    H2S生成实验
    硝酸盐还原实验+++
    明胶液化
    葡萄糖产气++
    果糖++++
    蔗糖++++
    乳糖++++
    半乳糖++++
    麦芽糖++++
    甘露醇++++
    山梨醇+++
    甘露糖+++
    纤维二糖+++
    L-阿拉伯糖
    葡萄糖酸盐++++
    吲哚实验
    精氨酸产氨++++
    注:“+”表示实验结果为阳性;“−”表示实验结果为阴性。
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    参照细菌DNA提取试剂盒说明书提取基因组DNA,产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测。分别以提取的四株菌的DNA为模板,利用通用引物27F和1492R进行PCR扩增,得到的PCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳,结果如图6所示,PCR产物条带分子量均在1500 bp左右,且条带明亮无明显拖尾。

    图  6  四株菌株的16S rDNA PCR电泳图
    Figure  6.  Electrophoresis of the PCR amplification of 16S rDNA gene of the four strains

    测序结果表明,QSL4的16S rDNA序列共2689 bp,QSL8的16S rDNA序列共2366 bp,QSL9的16S rDNA序列共2444 bp,QSL12的16S rDNA序列共2547 bp。将碱基序列与NCBI数据库中已知碱基序列进行BLAST比对,部分比对结果见表3

    表  3  菌株的同源相似性分析
    Table  3.  Homology similarity analysis of strains
    菌株序列长度(bp)同源菌株登录号同源性(%)
    QSL42689Enterococcus faecium strain
    GXNN20201226-1
    MZ452347.1100
    QSL82366Enterococcus durans strain 4528MT545044.198.41
    QSL92444Enterococcus mundtii strain
    DE-5
    MT240916.198.01
    QSL122547Enterococcus sp. strain Y3-O-1OK326673.1100
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    结果表明:四株菌的同源性均可达到98%以上,可以判定其属于同种。结合菌株形态学特征、生理生化实验结果以及16S rDNA序列比对可以判定菌株SQL4为屎肠球菌(Enterococcus Faecium、SQL8为耐久肠球菌(Enterococcus durans)、SQL9为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)、SQL12为乳肠球菌(Enterococcus lactis)。根据同源性比对结果,利用MEGA 11.0软件构建系统发育树,结果如图7所示。

    图  7  四株菌株的系统进化树
    Figure  7.  Phylogenetic tree of four strains

    按照1.2.6.1所述方法,探究不同接种量对藜麦蛋白提取的影响,结果如图8所示。

    图  8  接种量对蛋白提取率的影响
    Figure  8.  Effect of inoculated volume on protein extraction rate

    图8可知,当接种量在6%~7%范围内时,蛋白质提取率随接种量增加而提高,接种量为7%时,菌株QSL12的蛋白质提取率最大,达到60.23%,接种量较低时,微生物生长速度慢,增加接种量可以缩短微生物生长延滞期,提高蛋白质提取率,但当接种量高于7%时,随着接种量的持续增加,蛋白质提取率逐渐降低,结合混合液中的pH(图9),推测可能是因为随着接种量的增加,酸浆pH过低而影响藜麦蛋白的溶解度[25]。因此,提取藜麦蛋白的最适接种量为7%。

    图  9  接种量对pH的影响
    Figure  9.  Effect of inoculated volume on pH

    按照1.2.6.2所述方法,探究不同温度对藜麦蛋白提取的影响,结果如图10所示。

    图  10  温度对蛋白提取率的影响
    Figure  10.  Effect of temperature on the quality of sour liquid

    图10可知,在一定条件下,当温度为18~26 ℃时,蛋白质提取率随温度的升高而增加,特别是菌株QSL12,当温度为26 ℃时,蛋白质提取率达到最大值62.39%,这是由于随着温度的升高,蛋白质的分子构象会发生微变,有利于蛋白质分子间的相互作用;随后随着温度不断升高,蛋白质提取率显著降低,酸浆发酵的过程也是菌株生长代谢的过程,一方面温度会影响菌体生长及菌体细胞中各种酶的活性,进而影响菌体功能,另一方面温度过高会造成部分蛋白质变性[30]。因此,提取藜麦蛋白的最适温度为26 ℃。

    藜麦中的蛋白含量高于其它传统作物,且氨基酸组成比例均衡,含有8种必需氨基酸,尤其富含优质植物蛋白所需的组氨酸和赖氨酸,具有抗衰老、抗氧化[31]、降低胆固醇[32]等生物学功能,藜麦蛋白作为一种优质植物蛋白,对人体健康有着关键作用[2,33],但其新型产品的开发有待加强。酸浆法作为一种应用广泛的传统分离方法,巧妙地利用微生物的絮凝作用分离物质,比其他分离提取方法污染小且耗能低,但一直以来,我国在工业化生产中对酸浆法的应用始终局限于豆类、薯类淀粉以及粉丝的生产[22,34],并且无法实现大规模生产品质稳定的产品。

    本研究从自然发酵的藜麦酸浆中分离筛选出4株对藜麦淀粉有较高絮凝活性的产乳酸细菌,根据形态学特征、生理生化实验以及16S rDNA序列比对分析对其进行鉴定,并构建系统发育树。结果表明:菌株QSL4为屎肠球菌(Enterococcus faecium、QSL8为耐久肠球菌(Enterococcus durans)、QSL9为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)、QSL12为乳肠球菌(Enterococcus lactis)。选取菌株QSL12应用于藜麦蛋白的提取中,通过单因素实验,对其在藜麦蛋白中的提取特性进行分析,结果表明:当接种量为7%,发酵温度为26 ℃时,菌株QSL12对藜麦蛋白的提取效果最好,可以达到60.23%和62.39%,均高于碱提酸沉法52.13%。研究结果为酸浆法提取藜麦蛋白的深入研究奠定基础。且研究分离出的乳肠球菌属于乳酸菌中的肠球菌属,目前,肠球菌在干酪发酵剂、益生菌、微生态制剂的开发方面有着十分重要的探究价值[35-37],肠球菌的研究为制备标准化酸浆,实现酸浆法提取植物蛋白的工业化生产具有重要意义,进一步拓展了酸浆法的应用领域。

  • 图  1   发酵液产乳酸量

    注:S1~S16为菌株QSL1~菌株QSL16;图2同。

    Figure  1.   Fermentation solution lactic acid production

    图  2   S1~S16菌株对藜麦淀粉沉淀能力比较

    Figure  2.   Comparison of the ability of S1~S16 strains to precipitate quinoa starch

    图  3   菌株QSL4和QSL12的纯菌发酵液沉淀淀粉的过程

    Figure  3.   Starch precipitation process of sterile fermentation liquid of strains QSL4 and QSL12

    图  4   菌株的菌落形态

    Figure  4.   Colony morphology of the strain

    图  5   菌株的细胞形态(100×10)

    Figure  5.   Cell morphology of strain (100×10)

    图  6   四株菌株的16S rDNA PCR电泳图

    Figure  6.   Electrophoresis of the PCR amplification of 16S rDNA gene of the four strains

    图  7   四株菌株的系统进化树

    Figure  7.   Phylogenetic tree of four strains

    图  8   接种量对蛋白提取率的影响

    Figure  8.   Effect of inoculated volume on protein extraction rate

    图  9   接种量对pH的影响

    Figure  9.   Effect of inoculated volume on pH

    图  10   温度对蛋白提取率的影响

    Figure  10.   Effect of temperature on the quality of sour liquid

    表  1   菌株特征

    Table  1   Strain characteristics

    菌株透明度菌落形状菌落边缘菌落表面颜色隆起直径(mm)细胞
    形态
    排列革兰氏
    染色
    QSL4半透明整齐光滑乳白色0.5球形单个
    成堆
    G+
    QSL8不透明整齐光滑乳黄色1.1球形单个
    成堆
    G+
    QSL9不透明整齐光滑乳黄色0.5球形
    椭圆
    成对
    链状
    G+
    QSL12半透明整齐光滑乳白色0.3球形成对
    链状
    G+
    注:“G+”表示革兰氏阳性细菌。
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    表  2   四株菌株的生理生化实验结果

    Table  2   Physiological and biochemical characterization of four strains

    菌株
    QSL4QSL8QSL9QSL12
    过氧化氢酶
    运动性实验
    H2S生成实验
    硝酸盐还原实验+++
    明胶液化
    葡萄糖产气++
    果糖++++
    蔗糖++++
    乳糖++++
    半乳糖++++
    麦芽糖++++
    甘露醇++++
    山梨醇+++
    甘露糖+++
    纤维二糖+++
    L-阿拉伯糖
    葡萄糖酸盐++++
    吲哚实验
    精氨酸产氨++++
    注:“+”表示实验结果为阳性;“−”表示实验结果为阴性。
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    表  3   菌株的同源相似性分析

    Table  3   Homology similarity analysis of strains

    菌株序列长度(bp)同源菌株登录号同源性(%)
    QSL42689Enterococcus faecium strain
    GXNN20201226-1
    MZ452347.1100
    QSL82366Enterococcus durans strain 4528MT545044.198.41
    QSL92444Enterococcus mundtii strain
    DE-5
    MT240916.198.01
    QSL122547Enterococcus sp. strain Y3-O-1OK326673.1100
    下载: 导出CSV
  • [1]

    KUREK M A, KARP S, WYRWISZ J, et al. Physicochemical properties of dietary fibers extracted from gluten-free sources: Quinoa (Chenopodium quinoa), amaranth (Amaranthus caudatus) and millet (Panicum miliaceum)[J]. Food Hydrocolloids,2018,85:321−330. doi: 10.1016/j.foodhyd.2018.07.021

    [2] 刘永江, 覃鹏. 藜麦营养功能成分及应用研究进展[J]. 黑龙江农业科学,2020(3):123−127. [LIU Y J, QIN P. Research progress on nutritional functional components and applications of quinoa[J]. Heilongjiang Agricultural Sciences,2020(3):123−127. doi: 10.11942/j.issn1002-2767.2020.03.0123
    [3] 唐子箫, 李俊华, 朱晓军, 等. 藜麦蛋白的提取与超滤分离[J]. 食品与发酵工业,2021,47(15):129−136. [TANG Z Z, LI J H, ZHU X J, et al. Extraction and ultrafiltration separation of quinoa protein[J]. Food and Fermentation Industry,2021,47(15):129−136. doi: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026708
    [4]

    DURAN N M, GALANTE M, SPELZINI D, et al. The effect of carrageenan on the acid-induced aggregation and gelation conditions of quinoa proteins[J]. Food Research International,2018,107:683−690. doi: 10.1016/j.foodres.2018.03.015

    [5]

    SINGH, RENUKA, SINGH, et al. Studies on standardization of alcohol aided starch extraction process from Chenopodium album and its characterization[J]. Journal of Food Measurement and Characterization,2021,15(6):5379−5391. doi: 10.1007/s11694-021-01105-3

    [6] 孙雪, 赵晓燕, 朱运平, 等. 反胶束对植物蛋白的结构、功能性和应用的影响研究进展[J]. 中国粮油学报,2020,35(1):196−202. [SUN X, ZHAO X Y, ZHU Y P, et al. Research progress on the effect of anti-micellar on the structure, function and application of plant protein[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils,2020,35(1):196−202. doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2020.01.031
    [7]

    DURAN N M, SPELZINI D, BOERIS V. Characterization of acid-induced gels of quinoa proteins and carrageenan[J]. LWT-Food Science and Technology,2019,108:39−47. doi: 10.1016/j.lwt.2019.03.052

    [8] 时玉强, 许建, 马军, 等. 酸浆法和超微粉碎法生产的豌豆淀粉特性研究[J/OL]. 中国粮油学报: 1−8 [2023-01-03]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2864.TS.20220325.1036.016.html

    SHI Y Q, XU J, MA J, et al.Study on the characteristics of pea starch produced by acid slurry method and ultra-fine grinding method[J/OL]. Chinese Journal of Cereals and Oils: 1−8 [2023-01-03]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2864.TS.20220325.1036.016.html.

    [9]

    KRINGEL D H, HALAL S L M E, ZAVAREZE E D R, et al. Methods for the extraction of roots, tubers, pulses, pseudocereals, and other unconventional starches sources: A review[J]. Starch-Stä rke,2020,72(11):104−112.

    [10]

    RUIZ G A, XIAO W, VAN BOEKEL M, et al. Effect of extraction pH on heat-induced aggregation, gelation and microstructure of protein isolate from quinoa (Chenopodium quinoa Willd)[J]. Food Chemistry,2016,209:203−210. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.04.052

    [11]

    AHAMED N T, SINGHAL R S, KULKARNI P R, et al. Physicochemical and functional properties of Chenopodium quinoa starch[J]. Carbohydrate Polymers,1996,31(1):64−75.

    [12]

    ADIL G, AHMAD A B, GAZALLA A, et al. Resistant starch from five Himalayan rice cultivars and Horse chestnut: Extraction method optimization and characterization[J]. Scientific Reports,2020,10(1):74−82. doi: 10.1038/s41598-019-57065-8

    [13] 卢光莹, 甘忠如, 曹宗巽, 等. 粉丝生产中引起淀粉粒凝集的乳酸链球菌纯培养的研究[J]. 食品科学,1988(1):1−4. [LU G Y, GAN Z R, CAO Z X, et al. Pure culture of Streptococcus lactate in vermicelligence causing agglutination of starch grains[J]. Food Science,1988(1):1−4.
    [14] 郑玮, 沈群. 化学处理对酸浆中一株淀粉凝集菌和乳酸乳球菌As1.9沉淀淀粉能力的影响[J]. 食品工业科技,2007(10):123−126. [ZHENG W, SHEN Q. Effect of chemical treatment on the ability of starch agglutinators and Lactococcus lactate As1.9 to precipitate starch in acid pulp[J]. Science and Technology of Food Industry,2007(10):123−126. doi: 10.3969/j.issn.1002-0306.2007.10.036
    [15]

    JIANG F, DU C, GUO Y, et al. Physicochemical and structural properties of starches isolated from quinoa varieties[J]. Food Hydrocolloids,2020,101:105515. doi: 10.1016/j.foodhyd.2019.105515

    [16] 吴企禾. 自然发酵甘薯酸浆细菌动态规律解析及乳酸菌絮凝性研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2017

    WU Q H. Analysis of the dynamic law of naturally fermented sweet potato acid pulp bacteria and flocculation of lactic acid bacteria[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2017.

    [17] 季子非. 一株促进乳酸菌絮凝淀粉的酵母菌分离及其促絮凝机理初探[D]. 锦州: 锦州医科大学, 2019

    JI Z F. A preliminary study on the isolation of a yeast strain promoting flocculation starch of lactic acid bacteria and its pro-flocculation mechanism[D]. Jinzhou: Jinzhou Medical University, 2019.

    [18] 王淋枫, 许云贺, 张莉力, 等. 甘薯酸浆及纯菌发酵液对甘薯淀粉性质的影响[J]. 饲料研究,2017(1):43−47. [WANG L F, XU Y H, ZHANG L L, et al. Effects of sweet potato acid syrup and pure bacteria fermentation broth on the properties of sweet potato starch[J]. Feed Research,2017(1):43−47. doi: 10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2017.01.010
    [19]

    JING Y, YAN P S, FENG C, et al. Natural products from Physalis alkekengi L. var. franchetii (Mast.) Makino: A review on their structural analysis, quality control, pharmacology, and pharmacokinetics[J]. Molecules,2022,27(695):95−100.

    [20]

    PYCIA K, GĘSIŃSKI K, JAWORSKA G, et al. Comparative analysis of selected physicochemical properties of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), maize, wheat and potato starch[J]. Journal of Central European Agriculture,2019,20(2):626−635. doi: 10.5513/JCEA01/20.2.2134

    [21] 冯琳琳, 许云贺, 郭浩男, 等. 豌豆酸浆中微生物群落分析及淀粉絮凝菌分离鉴定[J]. 食品科技,2021,46(7):36−42. [FENG L L, XU Y H, GUO H N, et al. Microbial community analysis and isolation and identification of starch flocculating bacteria in pea sour pulp[J]. Food Science and Technology,2021,46(7):36−42. doi: 10.13684/j.cnki.spkj.2021.07.007
    [22] 刘黎莹, 许云贺, 叶青, 等. 绿豆酸浆中淀粉絮凝菌的分离鉴定及其生长特性[J]. 食品工业科技,2018,39(8):85−89, 94. [LIU L Y, XU Y H, YE Q, et al. Isolation and identification of starch flocculators in mung bean acid pulp and its growth characteristics[J]. Science and Technology of Food Industry,2018,39(8):85−89, 94.
    [23]

    LI G, ZHU F, MO G, et al. Supramolecular structure of high hydrostatic pressure treated quinoa and maize starches[J]. Food Hydrocolloids,2019,92:276−284. doi: 10.1016/j.foodhyd.2018.12.030

    [24] 韩梅, 张莉力. 均匀设计优化绿豆酸浆中高淀粉结合性乳酸菌培养基[J]. 饲料研究,2016(16):33−35. [HAN M, ZHANG L L. Uniform design optimization of high starch-binding lactic acid bacteria medium in mung bean acid pulp[J]. Feed Research,2016(16):33−35. doi: 10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2016.16.009
    [25] 杨强, 张莉力, 闫荣, 等. 不同发酵条件对玉米酸浆絮凝淀粉活性的影响[J]. 沈阳农业大学学报,2019,50(4):414−420. [YANG Q, ZHANG L L, YAN R, et al. Effects of different fermentation conditions on activity of flocculation starch in maize acid pulp[J]. Journal of Shenyang Agricultural University,2019,50(4):414−420.
    [26] 国家卫生和计划生育委员会, 国家食品药品监督管理总局. 食品安全国家标准 食品中淀粉的测定, GB 5009.9-2016[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016

    State Health and Family Planning Commission, State Food and Drug Administration. National standard for food safety determination of starch in food, GB 5009.9-2016[S]. Beijing: China Standards Press, 2016.

    [27] 中华人民共和国国家卫生健康委员会, 国家市场监督管理总局. GB 5009.5-2016食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016

    National Health Commission of the People's Republic of China, State Administration of Market Regulation. GB 5009.5-2016National standard for food safety. Determination of protein in food[S]. Beijing: China Standards Press, 2016.

    [28] 高忠江, 施树良, 李钰. SPSS方差分析在生物统计的应用[J]. 现代生物医学进展,2008,8(11):2116−2120. [GAO Z J, SHI S L, LI Y. Application of SPSS anova in biostatistics[J]. Advances in Modern Biomedicine,2008,8(11):2116−2120. doi: 10.13241/j.cnki.pmb.2008.11.013
    [29] 李小胜, 陈珍珍. 如何正确应用SPSS软件做主成分分析[J]. 统计研究,2010,27(8):105−108. [LI X S, CHEN Z Z. How to correctly apply SPSS software for principal component analysis[J]. Statistical Research,2010,27(8):105−108. doi: 10.3969/j.issn.1002-4565.2010.08.016
    [30] 于开源, 鞠晓峰, 郑丽娜. 响应法优化提取酸浆籽中蛋白质的研究[J]. 黑龙江八一农垦大学学报,2013,25(2):62−66, 73. [YU Y Y, JU X F, ZHENG L N. Optimization of protein extraction from sour pulp seeds by response method[J]. Journal of Heilongjiang Bayi Agricultural Reclamation University,2013,25(2):62−66, 73. doi: 10.3969/j.issn.1002-2090.2013.02.015
    [31] 和继刚, 杨庆华, 李文道, 等. 藜麦抗氧化肽制备工艺研究[J]. 现代农业科技,2019(14):230−232. [HE J G, YANG Q H, LI W D, et al. Research on preparation process of antioxidant peptide of quinoa[J]. Modern Agricultural Science and Technology,2019(14):230−232. doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2019.14.133
    [32]

    TAKAO T, WATANABE N, YUHARA K, et al. Hypocholesterolemic effect of protein isolated from quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Seeds[J]. Food Science and Technology Research,2005,11(2):161−167. doi: 10.3136/fstr.11.161

    [33]

    MOHAMMAD A, THUAN-CHEW T, AZHAR M E, et al. Recent updates on lentil and quinoa protein-based dairy protein alternatives: Nutrition, technologies, and challenges[J]. Food Chemistry,2022,383:132386. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.132386

    [34] 韩梅, 张莉力. 绿豆酸浆中高淀粉结合性菌种絮凝特性的研究[J]. 饲料研究,2016(13):41−44. [HAN M, ZHANG L L. Study on flocculation characteristics of high starch-binding strains in mung bean acid pulp[J]. Feed Research,2016(13):41−44. doi: 10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2016.13.010
    [35]

    XIAO F, LIN L, YUE W, et al. Safety assessment and probiotic characteristics of Enterococcus lactis JDM1[J]. Microbial Pathogenesis,2022,163:105380. doi: 10.1016/j.micpath.2021.105380

    [36]

    BRAÏEK O B, MORANDI S, CREMONESI P, et al. Safety, potential biotechnological and probiotic properties of bacteriocinogenic Enterococcus lactis strains isolated from raw shrimps[J]. Microbial Pathogenesis,2018,117:109−117. doi: 10.1016/j.micpath.2018.02.021

    [37]

    STEFANO M, TIZIANA S, MILENA B. Biotechnological and safety characterization of Enterococcus lactis, a recently described species of dairy origin[J]. Antonie Van Leeuwenhoek,2013,103(1):239−249. doi: 10.1007/s10482-012-9806-z

  • 期刊类型引用(8)

    1. 王雷,闵文杰,边帅杰,刘禹希,刘莉,齐滨. 基于指纹图谱和多成分测定研究不同类型黄酒对酒黄芩饮片质量的影响. 中草药. 2025(01): 79-88 . 百度学术
    2. 代桂丽,张超锋. 反相高效液相色谱-脉冲安培检测法对硫酸新霉素的药物分析研究. 化学与粘合. 2024(02): 200-205 . 百度学术
    3. 林立,孙海波,邱云,刘莉,齐云肖,杨彦丽,曹瑀. 基于滴定法与色谱法测定糖的干扰因素分析. 环境化学. 2024(07): 2512-2516 . 百度学术
    4. 江竹莲,陈雪煜,王林. 离子色谱与三重四极杆质谱TSQ Altis联用实现10种寡糖的同时分析检测. 环境化学. 2022(04): 1453-1456 . 百度学术
    5. 毛晴岚. 离子色谱法检测蜂蜜中的淀粉糖浆. 现代食品. 2022(09): 166-169 . 百度学术
    6. 徐娟,付晓娜,周海,刘祥义. 黄精多糖提取、单糖组成及抗氧化活性分析. 粮食与油脂. 2022(07): 141-146 . 百度学术
    7. 戴晨颖,洪诚毅,阙茂垚,梁瑞芳,张晓婷,范群艳,柳训才. 离子色谱在食品分析中的应用进展. 食品工业科技. 2022(19): 453-461 . 本站查看
    8. 张亚军,李菲,梁廷银. 酵母培养物中甘露聚糖与β-葡聚糖含量的测定方法研究. 饲料研究. 2022(23): 118-122 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-18
  • 网络出版日期:  2023-01-15
  • 刊出日期:  2023-03-14

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