高級食品微生物學- 課件 第一章 益生菌的分類、分離與鑒定

高級食品微生物學AdvancedFoodMicrobiology1/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第二章益生菌的生理功能及應用第三章腸源益生菌的代謝產(chǎn)物及其生理活性第四章非腸源性有益菌第五章食物中的致病細菌第六章食物中的常見真菌及其毒素第七章腸道菌群

目錄CONTENTS2/23Chapter1Classification,Isolation,andIdentificationofProbiotics3/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類一、乳桿菌屬二、雙歧桿菌屬三、鏈球菌屬四、黏液乳桿菌屬五、可用于食品的潛在益生菌六、其他具有益生功效的潛在益生菌第二節(jié)益生菌的分離與保存一、益生菌的分離二、益生菌的篩選三、益生菌的保存第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法一、生理生化試驗方法二、化學分類特征的分析方法三、基于遺傳信息的分子生物學鑒定方法4/23目錄CONTENTS5/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類益生菌定義：亦稱益生素、活菌劑、促生素、微生態(tài)制劑等，是含有生理活性的活菌，當被機體經(jīng)過口服或其他給藥方式攝入適當數(shù)量后，能夠定值于宿主并改善宿主微生態(tài)平衡，從而發(fā)揮有益作用。兩個重要屬性：活的微生物能為宿主提供改善健康的功效67/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類衛(wèi)生部頒發(fā)的可用于保健食品的益生菌種類8/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類衛(wèi)生部頒發(fā)的可用于保健食品的益生菌種類9/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類可用于嬰幼兒食品的益生菌種類10/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類11/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類12/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第一節(jié)益生菌的分類益生菌的選擇標準安全，不能為致病菌以及對宿主產(chǎn)生毒效應；來源于健康人體腸道，對人體不構成危害，并能更好地適應機體腸道內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境；對胃酸、膽汁有較好的耐受性，并對消化酶耐受；具有可檢測性，如吸附能力、存活力、功效、代謝產(chǎn)物。13/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定具體菌屬

乳桿菌屬乳桿菌屬內(nèi)種之間的差異比較大，由一系列在表型性狀、生化反應和生理特征方面具有明顯差異的種組成。乳桿菌屬用于益生菌的中有嗜酸乳桿菌和德氏乳桿菌雙歧桿菌屬雙歧桿菌是1899年從母乳營養(yǎng)兒的糞便中分離出來的一種厭氧的革蘭氏陽性桿菌，末端常常分叉，故名雙歧桿菌。它是人體內(nèi)存在的一種生理細菌,是人體益生菌中最重要的一大類。鏈球菌屬唾液鏈球菌嗜熱亞種是革蘭氏陽性菌，是一種重要的工業(yè)乳酸菌，經(jīng)常以單菌或與其他唾液鏈球菌嗜熱亞種或其他微生物混合的形式，被廣泛應用于發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)中。黏液乳桿菌屬

羅伊氏黏液乳桿菌(Limosilatctobacillusreuteri)形狀呈輕微不規(guī)側、末端圓形的彎曲桿菌。羅伊氏乳桿菌屬專性異型發(fā)酵，能發(fā)酵糖產(chǎn)生CO?、乳酸、乙酸和乙醇。第一節(jié)益生菌的分類14/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定具體菌屬

可用于食品的潛在益生菌1.發(fā)酵乳桿菌2.格氏乳桿菌3.約氏乳桿菌4.植物乳植桿菌5.鼠李糖乳酪桿菌其他具有益生功效的潛在益生菌1.布拉氏酵母菌2.蠟樣芽孢桿菌3.糞腸球菌4.屎腸球菌5.大腸埃希氏菌Nissle1917第一節(jié)益生菌的分類15/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定一、益生菌的分離各種益生菌可以通過在適當?shù)脑鲋撑囵B(yǎng)基或選擇性培養(yǎng)基上反復培養(yǎng)的方法，從人和動物的口腔、腸道內(nèi)容物和糞便中分離得到第二節(jié)益生菌的分離和保存16/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定二、益生菌的篩選菌種的篩選是益生菌研制過程中的第一個重要環(huán)節(jié)，益生菌的選擇必須符合安全性、功能特性和技術加工特性等標準。1.安全性益生菌的安全評價包括毒性、病原性、代謝活性和菌株的內(nèi)在特性等指標?，F(xiàn)多采用無菌動物和無特定病原動物研究益生菌菌株的病原性和毒性。最好是動物體內(nèi)的；非病原菌，無毒、無畸形、無耐藥、無殘留、不引起感染或胃腸紊亂、不給動物帶來潛在威脅。不能攜帶可遺傳的抗菌性基因；第二節(jié)益生菌的分離和保存17/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定2.功能性選用益生菌菌株時，既要考慮益生菌菌株在理論上是否具有一定的功效，同時要探究菌株進入機體過程中及進入機體后是否仍能發(fā)揮一定的功能。助消化；耐膽汁性；良好的黏附性及持久性；良好的免疫刺激性，不引起炎癥反應或產(chǎn)生威脅健康的潛在修飾基因，對病原菌具有抗誘變性和拮抗性；可分泌具有特定功能的活性物質(zhì)。第二節(jié)益生菌的分離和保存18/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定3.功能性技術可行性菌株在具備了安全性并具有一定功能的基礎上，還應具備一定的技術可行性，方能應用于菌株的工業(yè)化生產(chǎn)。良好的感觀特性及風味；適應大量生產(chǎn)，并在高濃度下具高活性；具有抗噬菌體特性；發(fā)酵過程不失活。第二節(jié)益生菌的分離和保存19/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定人使用的益生菌至少需要滿足以下的要求：①人體來源，擁有可考證的安全和耐受記錄。②能在胃酸和消化道膽汁存在的情況下存活；能改善腸道功能，糾正各種腸道異常癥。③產(chǎn)生維生素，能釋放有助于食物消化、促進基本營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、鈍化腸道內(nèi)的致癌物和有毒物的各種酶。④能黏附到人腸道上皮細胞上，在黏膜表面定植，并能在消化道內(nèi)生長繁殖。⑤能產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，并且對各種人體致病菌具有廣譜抗菌作用。⑥具有能刺激免疫功能、增強宿主網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞的防御功能。第二節(jié)益生菌的分離和保存20/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定第二節(jié)益生菌的分離和保存三、益生菌的保存盡管特定的菌株可能存在特殊的保存方式和條件。但是，對于大多數(shù)的益生菌而言，通?？梢园幢?-3所列的條件與方法進行保存。21/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定鑒定是分類學三大要素之一，旨在將未知菌通過表型特征和基因特征與已知菌相比較，從而得出未知菌的分類位置。第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法一、生理生化試驗方法22/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定鑒定是分類學三大要素之一，旨在將未知菌通過表型特征和基因特征與已知菌相比較，從而得出未知菌的分類位置。第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法一、生理生化試驗方法1.氧化酶的測定2.過氧化氫酶的測定3.檸檬酸鹽利用試驗4.糖類發(fā)酵產(chǎn)酸試驗5.克氏雙糖鐵(KIA)復合試驗6.乙酰甲基甲醇試驗(V-P試驗)7.吲噪試驗8.甲基紅試驗(MR試驗)9.淀粉水解試驗10.石蕊牛乳試驗11.明膠液化12.七葉昔水解試驗13.p-半乳糖昔酶試驗(ONPG試驗)14.硫化氫產(chǎn)生試驗15.精氨酸水解試驗16.硝酸鹽(Nitrate)還原試驗17.尿素酶(Urease)試驗18.API鑒定系統(tǒng)23/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定鑒定是分類學三大要素之一，旨在將未知菌通過表型特征和基因特征與已知菌相比較，從而得出未知菌的分類位置。第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法二、化學分類特征的分析方法1.細胞脂肪酸測定菌體中所含有的脂肪酸成分(種類和含量)會有較大的區(qū)別。依據(jù)此種差別，可以對未知菌株進行鑒定，對臨床分離菌株進行親緣關系分析等。由于脂肪酸組成不僅有種類的差異，而且有含量的差異，所以在某些方面具有傳統(tǒng)生化反應鑒定不可比擬的優(yōu)越性。24/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定鑒定是分類學三大要素之一，旨在將未知菌通過表型特征和基因特征與已知菌相比較，從而得出未知菌的分類位置。第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法二、化學分類特征的分析方法2.細胞呼吸醌的測定醌指紋法具有簡單快速的特點，近幾年來廣泛用于各種環(huán)境微生物樣品（如土壤、活性污泥和其他水生環(huán)境群落）的分析。然而，醌指紋法也存在一定的局限性，它不能反映具體哪個屬或哪個種的變化。25/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定鑒定是分類學三大要素之一，旨在將未知菌通過表型特征和基因特征與已知菌相比較，從而得出未知菌的分類位置。第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法二、化學分類特征的分析方法細胞的化學特征（傳統(tǒng)上指的是化學分類學）一般是指細胞的各種結構元素（肽聚糖、真霉酸等），細胞膜（脂肪酸、極性脂肪、色素等）和細胞質(zhì)的構成（聚胺）。3.細菌細胞壁的組成與分析肽聚糖肽聚糖結構脂肪酸和其衍生物26/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定鑒定是分類學三大要素之一，旨在將未知菌通過表型特征和基因特征與已知菌相比較，從而得出未知菌的分類位置。第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法三、基于遺傳信息的分子生物學鑒定方法1.DNA中G+C含量分析生物體的遺傳物質(zhì)DNA中4種堿基G、C、A、T的排列和比例是DNA特性的決定因素。斯托克(Storck)系統(tǒng)測定了真菌DNA(G+C)的摩爾分數(shù)(%),確定(G+C)的摩爾分數(shù)作為真菌分類鑒定的遺傳學參考標準之一。27/23第一章益生菌的分類、分離與鑒定鑒定是分類學三大要素之一，旨在將未知菌通過表型特征和基因特征與已知菌相比較，從而得出未知菌的分類位置。第三節(jié)細菌分類鑒定的技術與方法三、基于遺傳信息的分子生物學鑒定方法2.16SrRNA序列同源性的鑒定方法16SrRNA基因含有高度保守的基因片段，同時在不同的菌株間也含有變異的核酸片段，既能體現(xiàn)不同菌屬之間的差異，又能利用測序技術快速得到核酸序列。通過對其序列的分析，可以判定不同菌屬、菌種間遺傳