渗透压胁迫条件下乳酸菌的嗜果糖性与生长建模

《Food Bioscience》:FRUCTOPHILIA AND GROWTH MODELING IN OSMOTIC STRESS CONDITIONS OF LACTIC ACID BACTERIA

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月01日 来源:Food Bioscience 6.2

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   •独特的葡萄糖-果糖共发酵定义了截然不同的Nicolella表型。•选定的FLAB菌株在极端糖胁迫条件下(30–50%)可良好生长。•准化学建模揭示了敏感与耐受的渗透压胁迫特性。•糖依赖性建模捕捉了存活率下降并对数据进行了插值。•甘露醇的生成使Nicolella spp.成为

  
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    独特的葡萄糖-果糖共发酵定义了截然不同的Nicolella表型。
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    选定的FLAB菌株在极端糖胁迫条件下(30–50%)可良好生长。
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    准化学建模揭示了敏感与耐受的渗透压胁迫特性。
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    糖依赖性建模捕捉了存活率下降并对数据进行了插值。
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    甘露醇的生成使Nicolella spp.成为一种有前景的高糖发酵剂。

章节概要

引言

历史上,乳酸菌(LAB)一直是食品发酵中不可或缺的微生物,它们在多种食品基质中支持生物防腐、改善感官特性并提高营养价值(Leroy & De Vuyst, 2004)。由于具有多样的代谢途径和对不同环境条件的强大适应能力,该微生物群体在科学技术研究中受到了广泛关注。在该群体中,嗜果糖乳酸菌(FLAB)已……

乳酸菌菌株

本研究评估了从无刺蜂蜂蜜(SBH)中分离的51株LAB菌株,其中46株已在前项研究中通过16S rRNA基因测序进行了遗传表征(Dallagnol et al., 2026)。该菌集包括多株具有相同16S序列的分离株,以考虑其代谢特性可能存在的差异。此外,还包括了5株尚未进行分子表征的SBH分离株(表1)。
为长期保存,保存菌株……

乳酸菌的嗜果糖性与代谢聚类

根据生长和酸化特性,将LAB菌株划分为四个不同的簇(图1)。大多数分离株(82%)表现出嗜果糖表型(G1和G3组),其余菌株被归类为非嗜果糖型(G2和G4组)。
嗜果糖G1组对葡萄糖和果糖的同时存在表现出严格需求:只有在葡萄糖和……同时存在时,才能观察到高生长(OD630 ≥ 0.5)和酸化(pH ≤ 4.2)。

无刺蜂蜂蜜中乳酸菌的代谢多样性

如3.1节和图1所示,无刺蜂蜂蜜LAB表现出广泛的碳水化合物利用谱,包括嗜果糖和非嗜果糖表型。Endo等(2009)将嗜果糖LAB分为专性嗜果糖型和兼性嗜果糖型两类。专性嗜果糖型的特点是能在果糖上旺盛生长,但在葡萄糖上生长受限或不生长,除非存在外源电子受体(如氧气或丙酮酸)。相反,……

结论

本研究表明,无刺蜂蜂蜜是代谢多样性乳酸菌的储存库,其中包含具有在高糖食品基质中进行生物技术应用潜力的嗜果糖菌株。选定的四株FLAB菌株——Nicolella sp. LMA_MQQ37、LMA_SP95、LMA_SP107以及Fructobacillus durionis LMA_TF61——能够耐受高糖浓度,尽管随着渗透压胁迫的增加,其生长速率逐渐下降,并表现出两种截然不同的动力学特性。LMA_MQQ37和LMA_TF61……

作者贡献声明

Hector A. Pedrozo:撰写——初稿,形式分析。Emiliano R. Neis:撰写——审阅与编辑,验证。Andrea M. Dallagnol:撰写——审阅与编辑,指导,资源,概念化。Tamara Eliana Lautharte:撰写——初稿,可视化,调查。

资助来源

本研究由阿根廷国家科学和技术促进局(ANPCyT)(PICT-2021-GRF-TI-00380, PICTO2022–10–00020)、米西奥内斯国立大学(UNaM)以及国家科学与技术研究理事会(CONICET)资助。

利益冲突声明

? 作者声明,他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
Tamara E. Lautharte|Hector A. Pedrozo|Emiliano R. Neis|Andrea M. Dallagnol
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