教学科研

【学术前沿】从新疆骆驼奶中分离的乳酸片球菌MT41-11产生的胞外多糖:结构表征及生物活性特性

发布者:学科建设办公室发布时间:2022-05-25浏览次数:54

石河子大学食品学院食品生物技术方向:

从新疆骆驼奶中分离的乳酸片球菌MT41-11产生的胞外多糖:

结构表征及生物活性特性

International Journal of Biological Macromolecules

(IF:6.953JCR 1区,TOP期刊)

研究背景

       动物原乳为乳酸菌提供了营养丰富的生存环境,因此是筛选潜在益生菌的良好来源。大量研究表明乳酸菌对人体健康有诸多益生功能,其中胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)与乳酸菌的活性功能密切相关,因而备受关注。EPS作为一类安全的天然大分子聚合物,不仅影响乳酸菌发酵食品的感官和品质,同时具有多种活性功能。因此乳酸菌来源的EPS在食品、医药、化工等行业具有巨大的潜在应用价值。

文章标题页截图



成果介绍

3.1 研究方法

  通过DEAE-FFSephadex G-100 层析柱对粗EPS进行纯化,得到EPS-1EPS-2共两个组分。采用HPLCHPGPCFT-IR1D2D NMRSEM相结合的方法对部分纯化的EPS进行化学结构解析;评估了EPS体外生物活性(抗氧化活性、抗生物膜活性以及促进乳杆菌生长特性)。

3.2 研究结果

     EPS通过阴离子交换柱和葡聚糖凝胶柱层析分离纯化出两个主要组分,分别为EPS-1EPS-2。经HPGPC分析, EPS-1EPS-2相对分子量分别为68.6 kDa 69.0 kDa。通过FT-IR、单糖组成分析以及1D2D NMR推测出EPS-1以→2)-α-D-Manp-(1→,→3)-α-D-Manp-(1→为主链,支链有α-D-Manp-(1→EPS-2的主链主要由→6)-β-D-Glcp-(1→组成,支链含有→2)-α-L-Fucp-(1→, →3)-α-D-Glcp-(1→, →2)-α-D-Glcp-(1→, α-D-Glcp-(1→, 以及β-D-Glcp-(1→SEM测试表明,EPS-1具有致密且粗糙的表面,而EPS-2表面光滑。EPS体外生物活性实验表明,其具有潜在的益生元活性、显著的抗生物膜活性以及DPPH 自由基清除活性。

3.3 研究结论

     乳酸片球菌MT41-11产生的EPS纯化出两个主要组分,分别为EPS-1EPS-2。推测出EPS-1以→2)-α-D-Manp-(1→,→3)-α-D-Manp-(1→为主链,α-D-Manp-(1→为支链。EPS-2的主链由→6)-β-D-Glcp-(1→组成,支链含有→2)-α-L-Fucp-(1→, →3)-α-D-Glcp-(1→, →2)-α-D-Glcp-(1→, α-D-Glcp-(1→, 以及β-D-Glcp-(1→EPS体外研究表明,其在功能性食品和医药工业中具有广阔的应用前景。



乳酸片球菌MT41-11粗胞外多糖经DEAE-FF层析柱洗脱曲线图

专家简介

倪永清,博士,石河子大学食品学院教授,食品微生物与生物技术研究中心负责人。主要从事新疆民族特色乳品、母乳、肠道益生菌资源发掘,优良乳酸菌发酵剂、特色膳食纤维及低聚糖益生元、益生菌微生态制剂及微胶囊技术研究。2002-2007年于兰州大学生物化学与分子生物学专业硕博连读研究生,获理学博士学位;2009.012012.12年在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所地理学流动站开展博士后研究,合作导师程国栋院士,研究方向为新疆高山冰川、冻土微生物分子地理学、分子生态学以及嗜冷微生物资源开发。2011.08入选中组部“西部之光” 人才培养计划,中科院微生物研究所访问学者,研究方向微生物分子生态学、微生物宏基因组学、生物信息学。近年来先后主持国家自然科学基金-新疆联合基金重点、面上项目、地区基金等6项,教育部自然科学重点项目、中国博士后科学基金特别资助项目、兵团博士资金专项、兵团重点领域科技攻关等课题10多项,发表科研论文60多篇(SCI收录11篇、EI 收录6篇),申请发明专利5项。与西部牧业、安琪酵母、天润乳业等企业建立合作关系

白莹莹,石河子大学2018级食品学院研究生,主要研究方向为食品生物技术。

团队介绍

    石河子大学食品学院食品生物技术方向主要围绕新疆民族特色乳品、母乳、肠道益生菌资源、优良乳酸菌发酵剂、特色膳食纤维及低聚糖益生元、益生菌微生态制剂及微胶囊技术等领域开展科学研究,主要研究方向包括新疆地区特殊环境(发酵乳制品、民族群体母乳、婴幼儿肠道、冷水鱼肠道)双歧杆菌、乳杆菌的遗传多样性、群体遗传特征与生态位适应性、特征遗传标记及其与宿主的协同进化关系;多组学解析优良益生菌的生理特性、益生功能及其与益生元的代谢互作机制;优良益生菌株的模型动物体内评估及微胶囊制剂和产业化应用;益生菌对发酵酸乳风味影响及其功能活性保持的动态机制;西北不同民族群体肠道微生物组和家族族群母乳微生物组(Microbiome)特征;基于多组学方法和CRISPR基因编辑技术改造和筛选高效益生菌及其在食品加工中的应用等。


点击阅读原文https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.06.152),进入原文页面