益生菌是指宿主攝入足夠數(shù)量后可改善體內(nèi)微生物菌群平衡而對(duì)其健康產(chǎn)生積極作用的一類活性 微生物的總稱。而發(fā)酵乳被認(rèn)為是將益生菌傳遞到人體內(nèi)的最理想載體， 添加益生菌后可以將菌種本身的保健作用與發(fā)酵乳的健康功效完美結(jié)合起來， 這為新型功能性發(fā)酵乳制品提供了研發(fā)導(dǎo)向。
江南大學(xué)陳衛(wèi)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)董明盛課題組針對(duì)益生菌發(fā)酵乳制品開發(fā)與生產(chǎn)面臨的技術(shù)問題開展了深入廣泛的研究。研究內(nèi)容主要為：
（一） 具有健康調(diào)節(jié)功能和拮抗食源性危害的益生乳酸菌的功能挖掘和評(píng)價(jià)，得到了一系列分別具有緩解酒精性肝損傷、降低氧化應(yīng)激水平、調(diào)節(jié)血脂和血糖水平、拮抗致病菌、生物減除鉛鎘重金屬暴露等食源性危害的優(yōu)良功能性質(zhì)的益生乳酸菌。如， CN201210046323.5 涉及一種能夠緩解鉛毒性的植物乳桿菌及其用途， 該植物乳桿菌 CCFM8661 具有耐酸性， 在體外對(duì)鉛離子有良好的耐受能力， 能夠耐受起始質(zhì)量濃度為150 mg/L 的鉛離子溶液， 并且對(duì)鉛離子有較強(qiáng)的吸附作用， 能降低鉛暴露小鼠血液、肝臟、腎臟、胃中的鉛含量， 顯著改善鉛暴露小鼠機(jī)體的抗氧化指標(biāo)， 緩解鉛暴露小鼠的病理癥狀。
CN201210046322.0 涉及一種能夠抗氧化、緩解慢性酒精性肝 損傷的鼠李糖乳桿菌 CCFM1107,還涉及所述的鼠李糖乳桿菌 CCFM1107 及其工作發(fā)酵劑在制備乳制品中的用途。
（二） 利用系統(tǒng)組學(xué)分析技術(shù)解析了益生菌的生理代謝機(jī)制， 研究了益生植物乳桿菌的酸、膽 鹽、滲透壓等環(huán)境脅迫與響應(yīng)規(guī)律， 實(shí)現(xiàn)了益生菌生理和生產(chǎn)性能的優(yōu)化。如， 陳臣（2014）以植物乳桿菌 ST-III 為研究對(duì)象， 基于系統(tǒng)生物學(xué)策略描述植物乳桿菌 ST-III 代謝 FOS 的生物反應(yīng)過程及其調(diào)控機(jī) 制， 包括利用基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法分析植物乳桿菌代謝 FOS 通路， 確定關(guān)鍵基因并了解代謝過程中 產(chǎn)物和菌體的變化。陳臣（2011）研究了益生性細(xì)菌干酪乳桿菌 LC2W 的全基因組序列并且識(shí)別出參與 胞外多糖生物合成的一個(gè)基因簇。趙山山（2014）采用了 RNA 序列分析的方法， 研究了甜菜堿在植物乳桿菌 ST-III 抵抗鹽脅迫中的作用。結(jié)果表明， 在質(zhì)量分?jǐn)?shù) 6%的 NaCl 環(huán)境中， 甜菜堿可以顯著促進(jìn) ST-III的生長； 轉(zhuǎn)錄組分析表明， 甜菜堿的出現(xiàn)使涉及碳水化合物轉(zhuǎn)移和代謝以及核糖體相關(guān)蛋白質(zhì)的基因上調(diào)，這可能與 ST-III 抵抗鹽脅迫密切相關(guān)。
（三） 基于終產(chǎn)物抑制解除、損傷修復(fù)、生物膜培養(yǎng)和膠囊化保護(hù)等策略創(chuàng)建了益生菌高效培養(yǎng)、高活力制備的益生菌發(fā)酵劑制備關(guān)鍵技術(shù)。如，CN200510040493.2 公開了一種用預(yù)培養(yǎng)方式提高乳酸菌凍干活性的方法，其將凍干前的乳酸菌菌體與保護(hù)劑混合，在 4 °C放 置 30 min 平衡， 再在一定溫度下， 經(jīng)過一定時(shí)間的預(yù)培養(yǎng)， 然后再冷凍干燥貯藏。預(yù)培養(yǎng)對(duì)前面的離心收集過程使菌體造成的損傷有修復(fù)作用， 提高了乳酸菌凍干活性。CN200410098468.5 提供了液芯包囊乳酸菌及其生產(chǎn)發(fā)酵劑的方法， 用液芯包囊乳酸菌制備得含菌膠囊， 經(jīng)配制成乳酸菌發(fā)酵劑。
盧儉（2013）設(shè)計(jì)并制作了一套液芯微包囊化細(xì)胞無菌制備裝置，應(yīng)用該裝置，在無菌條件下實(shí)現(xiàn)了液芯微包 囊化細(xì)胞制備；并采用中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化了用于高強(qiáng)度液芯微包囊制備的條件。閆穎娟（2010）以嗜熱 鏈球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）為研究對(duì)象，在適宜的載體上 形成其混菌生物膜，并對(duì)該生物膜的抗性以及其連續(xù)接種工藝進(jìn)行了探索。
（四） 以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為導(dǎo)向，攻 克了益生菌協(xié)同發(fā)酵、黏度控制、質(zhì)構(gòu)保持和活力保持關(guān)鍵技術(shù)，形成了益生菌發(fā)酵乳制品的系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)體系，開發(fā)出了系列新型益生菌發(fā)酵乳產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。Mousa A（2014）將兩歧雙歧桿菌F-35 封裝于乳清蛋白質(zhì)以生產(chǎn)單層微膠囊， 然后用海藻酸鈉覆蓋該單層微膠囊以形成雙層微膠囊， 并檢測(cè)該雙層微膠囊在凝固型酸奶中的有效性。李偉（2012）從新疆傳統(tǒng)發(fā)酵牛奶中篩選出兩株具有高產(chǎn)黏活性的菌株， 分別為一株瑞氏乳桿菌 MB 2-1和一株嗜熱鏈球菌 MB 5-1, 將兩株菌分別作為單一發(fā)酵劑和混合后作為混合發(fā)酵劑評(píng)價(jià)菌株的生長情況、酸化性質(zhì)、EPS 產(chǎn)生和增加發(fā)酵奶表觀黏度的能力。結(jié)果表明， 綜合各種參數(shù)而言， 兩菌株結(jié)合的混合發(fā)酵劑最優(yōu)，可生產(chǎn)更具功能性的發(fā)酵奶。
研究與實(shí)踐證明， 益生菌發(fā)酵乳對(duì)機(jī)體的生理功能、免疫反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)等具有全方位的營養(yǎng)保健作用， 建立以功能性益生菌和發(fā)酵乳生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)為核心的完整技術(shù)體系， 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
江南大學(xué)陳衛(wèi)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)董明盛課題組針對(duì)益生菌發(fā)酵乳制品開發(fā)與生產(chǎn)面臨的技術(shù)問題開展了深入廣泛的研究。研究內(nèi)容主要為：
（一） 具有健康調(diào)節(jié)功能和拮抗食源性危害的益生乳酸菌的功能挖掘和評(píng)價(jià)，得到了一系列分別具有緩解酒精性肝損傷、降低氧化應(yīng)激水平、調(diào)節(jié)血脂和血糖水平、拮抗致病菌、生物減除鉛鎘重金屬暴露等食源性危害的優(yōu)良功能性質(zhì)的益生乳酸菌。如， CN201210046323.5 涉及一種能夠緩解鉛毒性的植物乳桿菌及其用途， 該植物乳桿菌 CCFM8661 具有耐酸性， 在體外對(duì)鉛離子有良好的耐受能力， 能夠耐受起始質(zhì)量濃度為150 mg/L 的鉛離子溶液， 并且對(duì)鉛離子有較強(qiáng)的吸附作用， 能降低鉛暴露小鼠血液、肝臟、腎臟、胃中的鉛含量， 顯著改善鉛暴露小鼠機(jī)體的抗氧化指標(biāo)， 緩解鉛暴露小鼠的病理癥狀。
CN201210046322.0 涉及一種能夠抗氧化、緩解慢性酒精性肝 損傷的鼠李糖乳桿菌 CCFM1107,還涉及所述的鼠李糖乳桿菌 CCFM1107 及其工作發(fā)酵劑在制備乳制品中的用途。
（二） 利用系統(tǒng)組學(xué)分析技術(shù)解析了益生菌的生理代謝機(jī)制， 研究了益生植物乳桿菌的酸、膽 鹽、滲透壓等環(huán)境脅迫與響應(yīng)規(guī)律， 實(shí)現(xiàn)了益生菌生理和生產(chǎn)性能的優(yōu)化。如， 陳臣（2014）以植物乳桿菌 ST-III 為研究對(duì)象， 基于系統(tǒng)生物學(xué)策略描述植物乳桿菌 ST-III 代謝 FOS 的生物反應(yīng)過程及其調(diào)控機(jī) 制， 包括利用基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法分析植物乳桿菌代謝 FOS 通路， 確定關(guān)鍵基因并了解代謝過程中 產(chǎn)物和菌體的變化。陳臣（2011）研究了益生性細(xì)菌干酪乳桿菌 LC2W 的全基因組序列并且識(shí)別出參與 胞外多糖生物合成的一個(gè)基因簇。趙山山（2014）采用了 RNA 序列分析的方法， 研究了甜菜堿在植物乳桿菌 ST-III 抵抗鹽脅迫中的作用。結(jié)果表明， 在質(zhì)量分?jǐn)?shù) 6%的 NaCl 環(huán)境中， 甜菜堿可以顯著促進(jìn) ST-III的生長； 轉(zhuǎn)錄組分析表明， 甜菜堿的出現(xiàn)使涉及碳水化合物轉(zhuǎn)移和代謝以及核糖體相關(guān)蛋白質(zhì)的基因上調(diào)，這可能與 ST-III 抵抗鹽脅迫密切相關(guān)。
（三） 基于終產(chǎn)物抑制解除、損傷修復(fù)、生物膜培養(yǎng)和膠囊化保護(hù)等策略創(chuàng)建了益生菌高效培養(yǎng)、高活力制備的益生菌發(fā)酵劑制備關(guān)鍵技術(shù)。如，CN200510040493.2 公開了一種用預(yù)培養(yǎng)方式提高乳酸菌凍干活性的方法，其將凍干前的乳酸菌菌體與保護(hù)劑混合，在 4 °C放 置 30 min 平衡， 再在一定溫度下， 經(jīng)過一定時(shí)間的預(yù)培養(yǎng)， 然后再冷凍干燥貯藏。預(yù)培養(yǎng)對(duì)前面的離心收集過程使菌體造成的損傷有修復(fù)作用， 提高了乳酸菌凍干活性。CN200410098468.5 提供了液芯包囊乳酸菌及其生產(chǎn)發(fā)酵劑的方法， 用液芯包囊乳酸菌制備得含菌膠囊， 經(jīng)配制成乳酸菌發(fā)酵劑。
盧儉（2013）設(shè)計(jì)并制作了一套液芯微包囊化細(xì)胞無菌制備裝置，應(yīng)用該裝置，在無菌條件下實(shí)現(xiàn)了液芯微包 囊化細(xì)胞制備；并采用中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化了用于高強(qiáng)度液芯微包囊制備的條件。閆穎娟（2010）以嗜熱 鏈球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）為研究對(duì)象，在適宜的載體上 形成其混菌生物膜，并對(duì)該生物膜的抗性以及其連續(xù)接種工藝進(jìn)行了探索。
（四） 以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為導(dǎo)向，攻 克了益生菌協(xié)同發(fā)酵、黏度控制、質(zhì)構(gòu)保持和活力保持關(guān)鍵技術(shù)，形成了益生菌發(fā)酵乳制品的系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)體系，開發(fā)出了系列新型益生菌發(fā)酵乳產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。Mousa A（2014）將兩歧雙歧桿菌F-35 封裝于乳清蛋白質(zhì)以生產(chǎn)單層微膠囊， 然后用海藻酸鈉覆蓋該單層微膠囊以形成雙層微膠囊， 并檢測(cè)該雙層微膠囊在凝固型酸奶中的有效性。李偉（2012）從新疆傳統(tǒng)發(fā)酵牛奶中篩選出兩株具有高產(chǎn)黏活性的菌株， 分別為一株瑞氏乳桿菌 MB 2-1和一株嗜熱鏈球菌 MB 5-1, 將兩株菌分別作為單一發(fā)酵劑和混合后作為混合發(fā)酵劑評(píng)價(jià)菌株的生長情況、酸化性質(zhì)、EPS 產(chǎn)生和增加發(fā)酵奶表觀黏度的能力。結(jié)果表明， 綜合各種參數(shù)而言， 兩菌株結(jié)合的混合發(fā)酵劑最優(yōu)，可生產(chǎn)更具功能性的發(fā)酵奶。
研究與實(shí)踐證明， 益生菌發(fā)酵乳對(duì)機(jī)體的生理功能、免疫反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)等具有全方位的營養(yǎng)保健作用， 建立以功能性益生菌和發(fā)酵乳生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)為核心的完整技術(shù)體系， 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
