内蒙古传统发酵乳制品中乳酸菌与酵母菌互生机理的研究

本项目研究内容包括三个方面：一是以单菌为对照，研究不同菌种混合发酵中生长力、产酸和产醇能力、主要代谢产物（有机酸、挥发性物质、生长和抑制因子）的变化规律；营养因子的需求与控制；环境因子的控制等方面探讨乳酸菌与酵母菌的互生机理；二是个性互生与共性互生的鉴定，优势共性互生组合益生特性的研究；三是研究酸马奶酒中优势乳酸菌的群体感应生物信号系统，酵母菌的代谢产物对乳酸菌的生物信号系统是否有影响。课题研究目的是摸清内蒙古传统乳制品中千百年来自然形成的微生物"团队"的生态特点、互生机理和影响因子，探讨乳酸菌的生物信号系统，寻找到最佳的互生组合体；提出个性互生机理与共性互生机理的应用前景，为内蒙古传统乳制品中菌种资源库的开发应用提供理论依据。

内蒙古传统乳制品是乳酸菌和酵母菌共同发酵的一类产品。从酸马奶、发酵奶油、酸奶等乳制品中已分离鉴定出乳酸菌47株和酵母菌19株。通过对乳酸菌和酵母菌共生菌株筛选、共发酵特性以及群体感应的研究，结论如下。.1.内蒙古传统乳制品中共存的乳酸菌和酵母菌具有一定的共生作用，能够促进活菌数增加、产酸能力增强。共生作用分为三种情况：一是只有酵母菌对乳酸菌有促进作用；二是只有乳酸菌对酵母菌有促进作用；三是乳酸菌和酵母菌相互都有显著促进作用。.2.对两组相互都有促进作用的乳酸菌和酵母菌进行发酵特性的研究结果表明：酵母菌的代谢产物可缓冲乳酸菌发酵液pH值下降速率，减小酸性抑制作用，促进菌株的生长，使得滴定酸度增大；乳酸菌的代谢产物同样促进酵母菌的生长，使酵母菌发酵液滴定酸度升高，pH值降低，接近酵母菌最适生长pH值条件。乳酸菌和酵母菌在脱脂乳中共培养，更有利于小分子酸性物质增加，包括乳酸、丙酸、异戊、苹果酸、酒石酸和柠檬酸等风味酸物质；更有利于产生较多的风味物质，并进一步合成芳香物质，如乙酸乙酯和乳酸乙酯等，暗示了乳酸菌与酵母菌之间的共生关系。.3.具有共生作用的乳酸菌和酵母菌在脱脂乳中共培养的优化成分为：脱脂乳中添加蛋白胨0.5-1g/100mL、蔗糖0.5g/100mL、酵母浸粉0.5g/100mL。乳酸菌的活菌数可以达到1×109 cfu/ml，酵母菌活菌数可以达到1×106 cfu/ml。.4.酵母菌在60h时所产的代谢物对乳酸菌的促进作用最好，且代谢产物在培养基中的添加量为40%时对乳酸菌的促进作用效果最好。.超滤发现酵母菌代谢产物中分子量为10KD<M<30KD的物质对乳酸菌的促进作用最佳；该物质初步的认为是蛋白或肽类物质的混合物。经过80%硫酸铵沉淀促生物质，再依次经Sephadex G-75和Sephadex G-50凝胶柱层析，分离得到对乳酸菌有促进作用的物质。该物质电泳后呈现六条条带，其中一条分子量小于14.4KD，其它几条分子量分别约为15.2KD、17.6KD、19.1KD、21.3KD和 23.8KD。.5.多数乳酸菌不同程度产生AI-2信号分子；具有共生作用的酵母菌发酵液能够极显著促进乳酸菌AI-2信号分子的产生，在脱脂乳中共培养时同样能够显著促进AI-2信号分子产生。可见AI-2信号分子在乳酸菌和酵母菌共生过程中起一定调节作用。