胡萝卜汁经选定的双岐杆菌发酵后其中微生物数量和某些有机成份的转变

胡萝卜汁经选定的双岐杆菌发酵后其中微生物数量和某些有机成份的转变

Szila′ rd Kun, Judit M. Rezessy-Szabo′ , Quang D. Nguyen *, A′ goston Hoschke

Corvinus University of Budapest, Faculty of Food Science, Department of Brewing and Distilling, H-1118 Budapest, Me′nesi u′t 45, Hungary

文章相关信息 文章历史：

收到于2007年8月5日

经修订后收到于2008年3月25日 同意于2008年3月27日

（何迪翻译）

摘要： 益生菌在许多方面都对人类的健康有利。绝大多数的益生菌食物是日常食物，他们不能被对牛奶蛋白过敏或有严峻的乳糖不耐症的人所利用。在寻觅替代食物的进程中，未经加工过的胡萝卜汁通过双岐杆菌(B. lactis Bb-12, B. bifidum and 的作用作为益生菌产品而被尝试。把新鲜的胡萝卜汁通过80℃20分钟的巴氏杀菌法，减少微生物的数量使其低于要求的限度(10

colony-forming unit (cfu)/ml)。所有测试的双岐杆菌在没有添加其他营养的纯胡萝卜汁中都能良好的生长。在六个小时的培育后，107cfu/m l的初始细胞浓度增加到了108cfu /ml，而且一直到发酵终止（24h）都维持了良好的活力。单位体积的B. lactis Bb-12, B. bifidum 和 产生的产品体积别离为*1010 cfu/l h, *1010 cfu/l h, and *1010 cfu/l h。由于菌种的猛烈代谢，胡萝卜汁的pH值小于。在发酵的进程中，葡萄糖和蔗糖的含量都显著的下降。与此同时，果糖的浓度却没有改变。胡萝卜素（a-carotene and b-carotene）含量由于菌株的不同而在15-45%之间。生产的乳糖和醋酸的浓度别离在– mg/ml 和 – mg/ml系列浓度之间。

关键词： 双歧杆菌 益生菌 胡萝卜汁 有机酸 发酵 类胡萝卜素

一、前沿

益生菌在人类的健康方面有多方面的优势。由于大多数益生菌食物是乳制品，它们不能被对牛奶蛋白过敏或对乳糖有严峻无耐受力的人所消耗。寻觅替代食物来源的同时，是不是适宜用双歧杆菌株（湾乳白僵菌12 湾双歧杆菌 和 ）以胡萝卜汁为原料的生产益生菌食物已经展开研究。巴氏

灭菌的新鲜胡萝卜汁80℃20分钟后微生物种群减少至低于检测限（ 10集落形成单位（cfu） /ml） 。所有测试的双歧杆菌株能在纯胡萝卜汁中良好生长而不用补充营养。另外，在培育6个小时后，107cfu/ml的初始细胞浓度变成108CFU/ ml，并维持活力至发酵终止（24小时）。B. lactis Bb-12, B. bifidum 和 的单位体积产率别离为是 *1010cfu/l h， *1010cfu/l h和 * 1010cfu/l h。由于菌种的猛烈代谢，胡萝卜汁培育基被酸化至pH值小于 。 在发酵进程中，葡萄糖和蔗糖含量显著下降。与此同时， 果糖浓度没有改变。依照利用菌种的不同，类胡萝卜素（a-胡萝卜素和 b-胡萝卜素）的降解介于15~45％之间。乳酸和醋酸产量别离为~毫克/毫升和~毫克/毫升。

最近的社会和经济进展可能会致使严峻的健康问题。人们的压力和忙碌的生活方式致使所谓的文明病，如心脏病，高血压，肠道疾病，和各类癌症.不适当的营养摄入可能会致使结肠癌并对免疫系统产生不利阻碍，而一个平稳的营养摄入能够保证健康长寿。一个避免或排除这些疾病的有希望的解决方案是设计和食用的益生菌食物含有活的微生物有机体[ 1 ] 。临床证据表明，益生菌食物能够通过维持或改善其肠道微生物的平稳造福人类[ 2 ] 。这些微生物有许多健康增进成效，如减轻乳糖不耐症[ 3 ] ，预防肠道感染和结肠癌[ 4 ] ，增强免疫系统[ 5 ] ，降低血清胆固醇水平[ 6 ] ，刺激钙的吸收，合成维生素（维生素B ，烟酸和叶酸） [ 7 ] ，增强蛋白质消化率。他们还充当经由食物传染的病原体的拮抗剂 [ 8 ] 。大多数被人们食用的益生菌食物要紧包括乳酸菌和/或双歧杆菌，有些产品乃至包括肠球菌或酵母菌如啤酒酵母菌[ 9 ] 。其中，双歧杆菌在人类肠道微生物生态系统中有一个突出的重要性[ 10 ] 。历史上，双歧杆菌在1899年由亨利勒蒂舍尔在法国巴黎的巴斯德研究所分离和描述。它是一种革兰氏阳性菌，DNA中具有高G + C含量（>55mol％ ） [ 11 ]，并栖息在人类和动物的肠道内。形态上，双歧杆菌是不静止不动，不产孢子 ，多型棒状外观，略微弯曲和呈棒状，并往往带分枝.双歧杆菌属依照酶系统能够利用各类单糖和寡糖。不同于乳酸菌或其他微生物，双歧杆菌的葡萄糖（己糖）代谢是独特的，它常常被称为'双邪路径。这一途径的关键酶是果糖-6-磷酸酮酶 （ F6PPK ） ，它使克里弗斯磷酸果糖裂解为4-磷酸赤藓糖和乙酰磷酸[ 12 ] 。从理论上说，通过双歧通路，1mol的葡萄糖发酵生成1mol乳酸和醋酸[ 13 ] 。但是，在实践中，由于丙酮酸的加磷酸裂解，可能会有一些偏离那个比例。 而且，许多双歧杆菌的种类正被用于工业生产益生菌乳制品如， subsp. lactis, B. bifidum, B. longum, 和 B. breve。上述细菌的潜在应用高度依托于他们的生理和工艺特性，包括生长和发育，氧和耐酸性，糖类的利用和代谢物，临床实验结果等，不同的菌种有不同的特性。其中一个最普遍的工业用双歧杆菌菌株是B. lactis Bb-12（ Chr.汉森A / S公司，丹麦） ，因为这株有许多生理和技术优势，如临床证明生理特性[ 14 ] ，氧和耐酸性[ 15,16 ] ，尽管它并非源自人类.绝大多数的商用益生菌是牛奶的发酵产品，但是它却不能被正在蒙受乳糖不耐症和/或对牛奶过敏的人们食用 。最近几年来，消费者对非基于牛奶益生菌产品的需求有所增加[ 17 ] ，而且益生菌食物被并入饮料的范围，也作为片剂，胶囊剂或冻干药剂的补充供给市场[ 18 ] 。

胡萝卜（胡萝卜L）是一种日常厨房中最经常使用的和众所周知的蔬菜之一,含丰硕的功能性食物成份，如维生素（A，D，B,E,C和K ）和矿物质（钙，钾，磷，钠，铁）。有人指出，100克的胡萝卜含有6毫克到15毫克的类胡萝卜素，其中主若是β -胡萝卜素（ 2 ~1 0毫克） [ 19 ] 。因此，增加胡萝卜的摄入量可能增进维生素A的大规模合成。另外，存在于胡萝卜中的类胡萝卜素和其他抗氧化剂对抑制和/或中断氧化进程和在平稳自由基活动中发挥重要作用[ 20 ] 。因此，胡

萝卜可爱惜人类远离某些类型的癌症和心血管疾病.另外胡萝卜的过敏作用超级低或没有.因此 ，胡萝卜能够被正在蒙受牛奶蛋白过敏和乳糖不耐症的人群所利用。处置发酵胡萝卜汁产物的研究能够在文献中[ 21,22 ]找到 ，但研究人员利用的是乳酸菌。在这项研究中，微生物数量和一些要紧化学物质在胡萝卜汁双歧杆菌发酵进程中的转变被研究.咱们进一步伐查的目的是确信胡萝卜汁作为生产非牛奶为基础的益生菌饮品的原料的适应能力。

（陈少隆翻译） 2.材料和方式 胡萝卜汁

胡萝卜采购自本地的商店。在充分的洗净了以后，他们被去皮而且再一次的被冲洗。通过利用Santos的榨汁机而被榨汁。这中间没有补充养分，也没有添加水。 培育基

Trypticase–Phytone–Yeast medium (TPY) 包括有(per litre) 分解胰胨 (BBL)10 g, phytone (BBL) 5 g, 糖 5 g, 酵母提取物 (Difco) g, Tween 80 1 ml, L-半胱氨酸HCl g, K2HPO4 2 g, MgCl2·6H2O g, ZnSO4·7H2O g, CaCl2 g,FeCl3 g.它的pH约在 [12].

RCM medium 包括有 (per litre) 酵母提取物(Difco) 3 g, 牛肉提取物 (BBL)10 g, 蛋白胨 10 g, 糖 5 g, 可溶性淀粉 1 g, NaCl 5 g, CH3CO2Na 3 g, L-半胱氨酸HCl g. pH 通过1N NaOH被调整到 [23].

Beeren的琼脂培育基包括有 (per litre) 哥伦比亚琼脂 (Oxoid CM331) 44 g,糖 5 g, L-半胱氨酸 HCl g, 琼脂 5 g, 丙酸 5 ml. 丙酸在灭菌后的培育基中被加入，而且最终使pH 通过1N NaOH被调整到 [24].

TPY 琼脂是 TPY 培育基通过琼脂达到浓度15 g/l. 微生物及其保留

两株双岐杆菌菌种是从人类粪便中分离出来的而且被鉴定为 and B [25]. B. lactis Bb-12购买于 Chr. Hansen A/S(Hosholm, 丹麦). 双岐杆菌是先在厌氧条件 (在Bugbox 厌氧条件, Ruskinn 技术) 在 TPY 培育基中在 37℃ 大约24 h. 测定细胞浓度 双岐杆菌

Beeren琼脂培育基被用作选择培育基， TPY琼脂被用来确信双岐杆菌的浓度。发酵液样品被稀释10倍后被均等的转移到培育皿中，并通过适合的培育基混合。在凝固后，培育板在厌氧条件下在厌氧罐+ GasPak体系下或Bugbox厌氧室中在37℃下培育。菌群在48h或72h的培育后进行计数。 微生物数量

总的需氧的嗜温菌，亚硫酸盐还原梭状芽孢杆菌，肠细菌，大肠杆菌，假单胞菌，乳酸菌，酵母菌，霉菌数量特性是由不同培育基平板的不同的蔬菜培育基底物来决定的，还有培育的温度和时刻。一样来讲，所有的样本在培育前都持续的稀释了十倍。

在总的需氧的嗜温菌的情形下，胰蛋白胨，葡萄糖，酵母琼脂 （胰蛋白胨 ％ ，葡萄糖 ％ ，酵母膏 ％ ，琼脂 ％ ）的培育基被利用。在培育样品后，平板在30℃需氧的条件下培育24-48小时。