[00807367]益生双歧杆菌的筛选及其工业化技术与应用研究

该项目所应用的领域主要包括食品工业(含保健品)和医药业。该项目围绕制备功能性强和活菌数高的益生双歧杆菌，主要在双歧杆菌菌种资源和基因资源，双歧杆菌高密度培养与收获及多层包埋保护，以及活双歧杆菌快速定量检测技术等方面取得关键性突破，所制备的双歧杆菌粉活菌数超过1011CFU/g，达到国外同类产品水平，成本同比降低30%；所建立的活双歧杆菌快速检测试剂盒填补同类产品空白，达到国际先进水平。1、优良双歧杆菌的筛选及基因资源挖掘。从传统发酵乳制品，长寿人群、健康成年人及婴儿粪便中分离得到30余株双歧杆菌，并建立了相应的分子信息库，部分菌株的16srDNA信息提交至Genbank，全部信息在乳品工业用微生物菌种管理平台实现共享。采用益生菌筛选标准，从上述资源中筛选获得3株粘附能力和抗逆能力强，并具有平衡肠道菌群和免疫功能的双歧杆菌菌株，其中的2株菌申请了专利保护。对其中的1株菌进行了全基因组测序，获得了编码黏附相关蛋白基因的DNA序列。2、双歧杆菌工业化生产技术研究。筛选并优化获得双歧杆菌发酵培养基，突破了双歧杆菌工业厌氧发酵技术，确定了高密度工业发酵条件。采用离心方法收获菌体，经过多层包埋保护处理后，再经冷冻真空干燥及真空包装，使双歧杆菌菌粉活菌数可达1011CFU/g以上，在-18℃贮藏6个月后活菌数不低于1010CFU/g。制定了双歧杆菌冻干粉的质量标准。从冻结和冻干双歧杆菌的超微结构、细胞膜通透性、离子效应、基因组DNA以及细胞膜脂肪酸组成与蛋白表达的变化五方面揭示了冷冻干燥过程对双歧杆菌的损伤作用；从细胞膜脂肪酸组成和特异蛋白表达等方面确定了冷冻过程诱导的存活双歧杆菌细胞抗性的机制；采用亚致死应激方法处理双歧杆菌，降低了冷冻干燥对菌株的损伤作用。3、活双歧杆菌快速定量检测方法的建立。首次采用EMA-real-time-PCR方法建立了乳制品中活双歧杆菌快速定量检测方法，最低检出限为2×104CFU/mL(g)，检测时间为4h，并开发出相应的试剂盒，经过验证和贮藏试验证实，可广泛应用于含双歧杆菌乳制品及保健品中活双歧杆菌的快速检测，该项技术和试剂盒产品均已经申请了发明专利。项目组获得3株适合工业化生产的菌株，研制出3大类10余个产品；申报专利7项，获得授权4项；开发出2种检测试剂盒；出版专著2本，发表研究论文34篇，其中SCI收录6篇；共培养2名博士生，4名硕士生，其中1人获得校优秀学位论文奖，1人获得校研究生奖学金。作为乳品工业微生物自然资源平台的一部分获得黑龙江省高校科技进步一等奖1项。这3株菌和相应技术在8家企业中应用，3年为企业新增利润910.6万元。