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1乳品發(fā)酵項目中的生物工程技術(shù)運(yùn)用分析

1.1細(xì)菌素

乳酸菌的細(xì)菌素本質(zhì)為蛋白質(zhì),可以當(dāng)作防腐劑容易被胃酶講解,擁有相對較好的理化與抑菌特點。當(dāng)前,nisin與microgard已經(jīng)運(yùn)用在乳食產(chǎn)品防腐劑中。nisin作為乳酸乳球菌亞種的一項分泌肽,大量的革蘭氏陽性菌與少量的革蘭氏陰性菌具備一定的抑制作用。在上世紀(jì)中期nisin主要用在對芽孢生長菌成長的控制與有效延長乳制品等的貨架期。目前,FDA已經(jīng)通過有關(guān)部門批準(zhǔn)可以運(yùn)用在融化干酪相關(guān)抗菌劑。除去當(dāng)作食品的防腐劑之外,nisin可以當(dāng)作醫(yī)療制劑運(yùn)用在牛乳房炎的治療中。另外,microgard還是一種具備抑制性的革蘭氏陰性菌與真菌細(xì)菌素,可是其不能抑制革蘭氏的陽性菌。例如美國的1%microgard溶液普遍運(yùn)用在保存鄉(xiāng)村干酪。同時microgard能夠有效控制瑞士干酪皮的出現(xiàn)的腐敗問題。運(yùn)用定點突變的作用,例如蛋白質(zhì)相關(guān)生物工程技術(shù)能夠有效拓寬細(xì)菌素相關(guān)狹窄的抑菌普。現(xiàn)階段,已能夠克隆與測序nisin形成的相關(guān)基因,可以實現(xiàn)定位在質(zhì)拉或是染色體DNA中編碼等的克隆與測序。大量細(xì)菌素基因可以定位于接合質(zhì)粒或是轉(zhuǎn)座子上,比較便于基因轉(zhuǎn)移至其他相關(guān)微生物。

1.2促進(jìn)干酪成熟

干酪的成熟期相對較長,冷藏與庫存的費(fèi)用也比較高。對此,促進(jìn)干酪的成熟已經(jīng)成為干酪研究的主要內(nèi)容。促進(jìn)干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶類和經(jīng)過基因工程技術(shù)修飾之后的如霉菌促進(jìn)干酪的成熟。許多學(xué)者都重點研究基因工程技術(shù)的乳酸菌修飾,能夠加速干酪的成熟,擁有相對良好的抗噬菌體能力。充分運(yùn)用蛋白質(zhì)的分解陰性等促進(jìn)干酪的成熟。另外,乳糖代謝之后的陰性乳酸菌能夠以高密度進(jìn)入干酪的凝乳當(dāng)中,促進(jìn)干酪的成熟。相對較強(qiáng)的蛋白質(zhì)分解能夠有效加速苦味肽進(jìn)一步生成。對此,蛋白質(zhì)所分解的陰性菌體和一般菌株混合運(yùn)用可以有效促進(jìn)干酪的成熟。

2生物工程技術(shù)的育種手段

2.1原生質(zhì)體融合

原生質(zhì)體的融合技術(shù)作為創(chuàng)建雜合微生物的主要工具,其能夠把相對較好的菌株形狀有效結(jié)合在相同的菌株中,在乳酸菌的育種方面有著深遠(yuǎn)意義。在原生質(zhì)體的融合過程中,可以先運(yùn)用酶除去兩個親體的細(xì)胞壁,從而是使菌體細(xì)胞可以在高滲的環(huán)境當(dāng)中釋放原生質(zhì)體,同時在高滲環(huán)境下實現(xiàn)混合,然后通過聚乙二醇的促進(jìn),可以實現(xiàn)兩種原生質(zhì)體的凝集從而有效融合,獲取異核體或是重組子。充分運(yùn)用雜合菌能夠有效提升發(fā)酵制品特性或是發(fā)展新型產(chǎn)品。另外,原生質(zhì)體的融合技術(shù)可以建立高蛋白質(zhì)的表達(dá)水平相關(guān)突變體的主要方式。

2.2電穿孔法

在重組DNA技術(shù)快速發(fā)展形勢下,當(dāng)代微生物研究人員可以相對精確的變化乳酸菌的生理特性,從而為乳品的發(fā)酵項目提供較好的菌株。對此,一定要具備合理、安全、科學(xué)的細(xì)菌轉(zhuǎn)換手段。近些年來,具備良好發(fā)展前景的轉(zhuǎn)換手段就是電穿孔法。在上世紀(jì),Harlander第一次報道了乳酸乳球菌的乳酸亞種的有關(guān)電轉(zhuǎn)化,該轉(zhuǎn)化率能夠和原生質(zhì)體融合的轉(zhuǎn)化率相比。另外Chassy與Flickinger也報道了干酪的乳桿菌有關(guān)干酪亞種電轉(zhuǎn)化。當(dāng)前成功完成電轉(zhuǎn)化的乳酸菌有多種,例如嗜酸乳桿菌和乳酸乳球菌的乳油亞種等。通過研究表明各種菌株之間也能夠完成電轉(zhuǎn)化。其和原生質(zhì)體的融合技術(shù)相比較而言具有一定優(yōu)勢。

2.3基因的送遞系統(tǒng)

在乳酸菌的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)快速發(fā)展影響下,建立基因的傳遞系統(tǒng)成為了必然趨勢。載體主要可以分成試驗用載體與食品級載體兩大種類。充分考慮到食品的安全性與穩(wěn)定性,食品級的載體不能利用抗生素的抗性基因當(dāng)作選擇性的標(biāo)記。因此,食品在集體的選取一定要在食品級GRAS的菌中分離出選取性標(biāo)記。在進(jìn)行記載時所運(yùn)用的乳酸菌標(biāo)記主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所編碼的細(xì)菌素產(chǎn)生和糖類運(yùn)用或是免疫性基因可以滿足食品級基因相關(guān)傳遞系統(tǒng)的選擇性標(biāo)記要求。

3結(jié)語

近些年來,乳酸菌的生物工程技術(shù)取得相對較大的進(jìn)步。經(jīng)過分析乳酸菌相關(guān)生物化學(xué)的代謝途徑,制定與純化生物基因的轉(zhuǎn)移與遞送系統(tǒng),明確基礎(chǔ)的表達(dá)與分析信號。深入研究定位和分離基因以及序列。現(xiàn)階段,乳酸菌的生物工程技術(shù)從原來的乳球菌研究慢慢擴(kuò)展到乳桿菌與雙歧桿菌的研究。另外在乳酸菌的生物工程技術(shù)進(jìn)一步研究下,乳品發(fā)酵項目必然會步入到一個嶄新的時代。而在該時代下可以為消費(fèi)者提供更加安全與可口、可靠的健康發(fā)酵乳制品。

作者：王莉 單位：包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院