一株高產胞外多糖的保加利亞乳桿菌CB-01及其應用的制作方法

本發明涉及一株高產胞外多糖的保加利亞乳桿菌cb-01及其應用，屬于微生物發酵領域。

背景技術：

1、乳酸菌是指能利用可發酵碳水化合物產生乳酸、無芽孢的革蘭氏陽性菌的總稱。乳酸菌在乳品發酵中的主要作用是產酸和產生風味物質。德氏乳桿菌保加利亞亞種(lactobacillus?delbrueckii?subsp.bulgaricus，又名：保加利亞乳桿菌)可應用在發酵食品上的菌株，通常與嗜熱鏈球菌復配做酸乳的基礎發酵劑。

2、乳酸菌(lactic?acid?bacteria，lab)胞外多糖(exopolysaccharide，eps)是指乳酸菌在生長代謝過程中產生并分泌到細胞外、最終可能會滲透到外界培養基中的一類碳水化合物的總稱，分為莢膜多糖和黏液多糖兩種，具有來源廣泛、反應所需條件溫和、易于分離純化等優點。研究表明，帶電荷的胞外多糖是通過離子鍵的作用與蛋白結合，并產生復合物的，從而抑制了蛋白本身的聚集沉淀，并且多糖本身所帶的電荷越多，其與蛋白的作用就越強。乳酸菌胞外多糖可以吸附多個乳蛋白，形成靜電復合物，從而導致乳蛋白聚集沉淀，形成穩定的乳凝膠，因此它可以代替外源添加的增稠劑來改善乳制品的質構和風味，eps具有的多種理化性質使其可以作為理想的穩定劑、增粘劑應用于發酵奶制品的生產中，因此它可以代替外源添加的增稠劑來改善乳制品的質構和風味、防止乳清析出，減少乳清析出和顆粒感，在大規模生產攪拌型酸乳時，有利于產品的均勻性，使產品更穩定、質地更細膩。乳酸菌胞外多糖作為一種天然的粘性發酵劑，其安全性得到了更多消費者的認可。乳酸菌胞外多糖在食品中的應用，一定程度上取代或降低了增稠劑和穩定劑的用量，含有eps的酸乳在經泵抽、攪拌和灌裝時，可降低機械破壞程度，對熱和物理應激的抵抗能力增強，使酸乳生產不添加或少添加穩定劑，滿足消費者對純天然食品的需求，同時降低產品的生產成本。除此之外，lab?eps還具有良好的生理活性，比如抗氧化、降血脂、降膽固醇、抗病毒以及增強機體免疫活性等，對人體健康有很好的促進作用，是目前食品、藥物等領域的研究熱點之一。因此乳酸菌胞外多糖在食品中的開發利用具有巨大的前景，研究開發一種具體產黏特性的發酵劑，替代添加穩定劑和增稠劑具有重要的意義。

3、發酵乳是指用脫脂乳或全脂乳經特殊微生物發酵而成的制品，在銷售前必須保持微生物的活性，不得含有任何致病菌。隨著社會的發展以及人們對大健康的追求，酸乳正朝著保健功能強、風味更飽滿、柔和的方向發展。具有功能性的乳酸菌應用廣泛，急需開發高產胞外多糖的同時，也能保持發酵乳的優良風味和功能的乳酸菌。

技術實現思路

1、[技術問題]

2、本發明要解決的技術問題是提供一株可以高產胞外多糖，并且保持發酵酸乳的優良風味和功能的菌株。

3、[技術方案]

4、為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

5、本發明從采自內蒙古自治區烏蘭察布市察哈爾右翼后旗白音查干鎮的自然發酵牦牛乳樣品分離出一株德氏乳桿菌保加利亞亞種(保加利亞乳桿菌)，該菌株高產胞外多糖，其公開了高產胞外多糖乳酸菌菌株及其多糖生產分離方法，本發明中胞外多糖產量≥515.58±2.91mg/l，其制備的發酵劑及發酵劑，還可顯著提升酸奶的黏度值、持水率和黏附特性，改善酸奶的質地，賦予酸奶拉絲特性。

6、本發明提供了一株高產胞外多糖的德氏乳桿菌保加利亞亞種(保加利亞乳桿菌)cb-01，已于2024年3月29日在廣東省科學院微生物研究所微生物菌種保藏中心保藏，保藏地址為廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓，保藏編號為gdmcc?no：64475；菌株分類為保加利亞乳桿菌lactobacillus?delbrueckii?subsp.bulgaricus。

7、在一種實施例中，為了進一步驗證該菌株的種屬進而研究該菌株所產胞外多糖的結構和性質，進行了16s?rdna序列分析(上游引物27f：5’-agagtttgatcatggctcag-3’；下游引物1492r：5’-acggttaccttgttacgactt-3’)。該菌株經16s?rdna基因測序，基因測序的結果如下(如seq?id?no.1所示)：

8、gcgacattcatggacgcagtctgatggagcacgccgcgtgagtgaagaaggttttcgg

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15、在一種實施方式中，所述保加利亞乳桿菌cb-01菌落形態呈乳白色，半透明，較濕潤，光滑，邊緣整齊，有明顯的凸起；保加利亞乳桿菌cb-01的鏡檢結果為：不產芽孢，細胞形態為分散的桿狀，革蘭氏染色為紫色的陽性菌。

16、在一種實施方式中，所述保加利亞乳桿菌菌株從內蒙古自治區烏蘭察布市察哈爾右翼后旗白音查干鎮的自然發酵牦牛乳樣品中篩選得到。

17、在一種實施方式中，所述保加利亞乳桿菌發酵酸乳的最適發酵溫度為37℃。

18、本發明還提供了含所述保加利亞乳桿菌cb-01的微生物制劑。

19、本發明還提供了含所述保加利亞乳桿菌cb-01或所述微生物制劑的產品。

20、在一種實施方式中，所述產品包括食品、藥品或保健品。

21、在一種實施方式中，所述食品包括發酵食品。

22、在一種實施方式中，所述食品包括果蔬制品、豆制品、乳制品；所述乳制品包括發酵乳。

23、本發明還提供了一種生產拉絲酸奶的方法，將發酵劑添加至乳品中發酵獲得；所述發酵劑含有所述保加利亞乳桿菌cb-01或所述微生物制劑。

24、在一種實施方式中，所述發酵劑還含有嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌、雙歧桿菌、副干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌中的一種或多種。

25、在一種實施方式中，所述乳品包括牛乳、羊乳或駝乳。

26、本發明還提供了所述保加利亞乳桿菌cb-01或所述微生物制劑在生產胞外多糖或含胞外多糖的產品中的應用。

27、本發明還提供了所述保加利亞乳桿菌cb-01或所述微生物制劑在制備發酵乳中的應用。

28、在一種實施方式中，所述發酵乳包括拉絲酸奶。

29、在一種實施方式中，將所述保加利亞乳桿菌cb-01復配酸乳發酵劑添加至乳品中進行發酵。

30、在一種實施方式中，所述乳品中，保加利亞乳桿菌cb-01的活菌數為1.5×108-3.5×109cfu/ml；所述酸乳發酵劑的使用量為0.01-0.03％(m/m)；發酵時間為5-10h，發酵溫度為37-43℃。單獨采用所述保加利亞乳桿菌加工的酸奶生產過程中產酸不夠均勻，故需要復配酸乳發酵劑(比如嗜熱鏈球菌、嗜酸鏈球菌等)進行發酵。

31、本發明還提供一種拉絲酸奶，采用上述應用方法制備得到，所述拉絲酸奶胞外多糖含量高，質地細膩，粘稠度高，拉絲時長達10s、具有濃郁的發酵香氣。

32、有益效果：

33、(1)本發明提供的保加利亞乳桿菌cb-01的胞外多糖產量高于現有的保加利亞乳桿菌和發酵乳生產中常用的商業菌種：

34、利用保加利亞乳桿菌cb-01發酵18～24h，胞外多糖產量達694.66mg/l；

35、利用保加利亞乳桿菌cb-01和商業發酵劑復配，發酵18h，胞外多糖產量達932.61mg/l。

36、(2)本發明提供的保加利亞乳桿菌cb-01可顯著提升酸奶的黏度值、持水率和黏附特性，改善酸奶的質地，賦予酸奶拉絲特性，將保加利亞乳桿菌cb-01和酸乳發酵劑組合制備酸奶，所得酸奶酸度為72°t,酸乳粘度為8300mpa·s,凝乳時間為20h,酸乳持水力為30.5％,脫水收縮敏感性為20％，得到的酸奶質地細膩、粘稠、拉絲性好(拉絲時長達10s，明顯高于市場上已有的拉絲酸奶)、具有很濃郁的發酵風味，且經過長途運輸能保持酸奶的良好質地，無乳清析出。

37、因此，利用本發明所述保加利亞乳桿菌cb-01制備發酵牛奶，可代替現有工藝添加增稠劑改善酸奶質地的方法，減少食品添加劑的使用，在降低成本的同時保存酸乳原有的風味，滿足消費者對純天然食品的需求。

38、生物材料保藏

39、一株德氏乳桿菌保加利亞亞種(lactobacillus?delbrueckiisubsp.bulgaricus)cb-01，分類學命名為lactobacillus?delbrueckiisubsp.bulgaricus，已于2024年3月29日在廣東省微生物菌種保藏中心保藏，保藏地址為廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓，保藏編號為gdmccno:64475。