杏彩注册:FSAP 内蒙古农业大学王俊国教授：L-半胱氨酸对植物乳植杆菌LIP-1冷冻干燥存活率的影响

　　乳酸菌发酵食品的健康益处逐渐被公众理解和认可。目前，真空冷冻干燥技术是生产益生菌发酵剂最常用的方法。与其他干燥方法相比，冷冻干燥能够去除更多水分，从而延长益生菌粉保质期，降低贮藏的复杂性，便于运输。此外，制得的益生菌粉末具有许多优点，例如高度的多孔性和快速再水化能力。然而，在冻干过程中，益生菌菌株暴露于以干燥和脱水为特征的复杂和极端环境中，可能导致损伤，甚至细胞死亡。因此，增强益生菌菌株对冷冻干燥环境的抗性至关重要。

　　研究人员发现，与改变冷冻干燥参数或使用冷冻保护剂相比，改变培养条件更具成本效益和效率优势。细菌菌株可以通过自我调节机制适应周围环境的变化，如调节脂肪酸、生物膜和应激蛋白，且这些变化与生长过程中的内部代谢过程直接相关。研究表明，氨基酸具有调节细菌生理代谢的功能。

　　内蒙古农业大学食品科学与工程学院乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室的鄂晶晶等选用植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）LIP-1作为研究对象，评估在生长培养基中添加L-半胱氨酸对菌株冻干存活率的影响。此外，采用傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared，FTIR）和基因组学结合实时定量聚合酶链反应（real-time quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR），分析和探究L-半胱氨酸影响菌株抗冻干的内在机制。

　　添加0.05g/L L-半胱氨酸组与未添加L-半胱氨酸组菌株的活细胞数无显著差异。然而，随着L-半胱氨酸添加量增加，菌株的活细胞数呈现下降趋势。与未添加L-半胱氨酸的组相比，当添加0.05g/L L-半胱氨酸时，菌株的冻干存活率显著提高（P＜0.05）。

　　添加L-半胱氨酸后，各组存活率均显著高于对照组（P＜0.05）。选择L. plantarum LIP-1，并分为2 组进行研究：0.05g/L L-半胱氨酸组（处理组）的冻干存活率较高，而未添加LIP-1组（对照组）的冻干存活率较低。

　　与对照组相比，处理组DNA损伤较小，表明L-半胱氨酸对菌株DNA的保护作用与菌株冻干存活率的提高相关。

　　Ko00270途径分析表明，L-半胱氨酸在metC基因的作用下转化为丙酮酸。RT-qPCR结果显示，与对照组相比，处理组metC基因上调1.37 倍（orf 2817，K01760）。

　　图4 处理组和对照组中的细胞内pH值（A）、基因表达水平（B）以及RecA蛋白含量（C）之间差异

　　与对照组相比，添加0.05 g/L L -半胱氨酸能够显著提高菌株的冻干存活率。 其机制可能与 L -半胱氨酸上调 metC 基因表达，从而提高细胞内pH值，减轻细胞内DNA损伤有关。 通过对DNA调控能够提高 L. plantarum LIP-1的冻干抗性。

　　王俊国，博士、教授、博士研究生导师。主持科研项目包括：1.国家自然科学基金项目（31660456）；2.内蒙古自治区配套中科院西部之光人才培养项目；3.内蒙古自然科学基金项目（2015MS0306）；4.国家自然科学基金项目（31160315）；5.中科院西部之光人才培养项目；6.内蒙古农业大学博士启动基金项目（BJ08-18）；7.国家自然科学基金项目（30840011）；8.内蒙古自然科学基金项目（6）。共发表学术论文30余篇，其中以第一作者发表论文7 篇，以通信作者发表论文14 篇。申请发明专利2 项。“双歧杆菌V9的创新研究及产业化开发”项目获得内蒙古科学技术进步一等奖。编写教材包括：《乳品加工实验》、《农产品贮藏与物流学》、《发酵食品工艺学》、《功能性食品学》等。

　　为进一步促进未来食品科学的发展，全面践行“大食物观”的指导思想，持续提升食品科技创新和战略安全。由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食品与健康学院、北京联合大学生物化学工程学院、河北农业大学食品科技学院、西华大学食品与生物工程学院、大连民族大学生命科学学院、齐齐哈尔大学食品与生物工程学院、河北科技大学食品与生物学院共同主办，北京盈盛恒泰科技有限责任公司、古井集团等企业赞助的“第一届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 在 中国 北京 召开。

　　为提高我国食品营养与安全科技自主创新和食品科技产业支撑能力，推动食品产业升级，助力‘健康中国’战略，北京食品科学研究院、中国食品杂志社、国际谷物科技学会（ICC）将与湖北省食品科学技术学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物研究所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室、武汉食品化妆品检验所、国家市场监管实验室（食用油质量与安全）、环境食品学教育部重点实验室共同举办“第五届食品科学与人类健康国际研讨会”。会议时间：2024年 8月 3—4 日，会议地点：中国 湖北 武汉。