羊奶或山羊奶中的乳清之開菲爾谷物的化合物代謝活動與生長變化
山羊奶的成分和產(chǎn)量取決于山羊的品種、環(huán)境條件、飲食、個體動物的生存能力、泌乳階段和氣候。現(xiàn)代人飲食的變化導(dǎo)致人們對山羊奶產(chǎn)品的興趣越來越大，因為它們的成分不同于常用的牛奶。山羊奶的特點是更容易消化，αs1-酪蛋白濃度較低，αs1-酪蛋白是一種負責激發(fā)免疫系統(tǒng)反應(yīng)的酪蛋白成分。山羊奶還含有比牛奶更多的游離氨基酸含量。山羊奶的另一個優(yōu)點是鎂含量高出約30%，硒含量高。開菲爾是一種發(fā)酵乳飲料，全世界都在消費。它與酸奶相當，但在幾個屬性上有所不同。開菲爾谷物微生物群中的微生物會產(chǎn)生一系列抗菌化合物，包括有機酸、過氧化氫和細菌素，這些化合物可有效對抗多種致病菌。開菲爾被定義為一種具有抗菌、抗真菌和抗氧化特性的飲料。也有數(shù)據(jù)表明開菲爾的抗癌特性。文獻數(shù)據(jù)表明，開菲爾谷物微生物群是微生物的復(fù)合體，其特征是能夠從牛奶及其餾分（乳清）中釋放和產(chǎn)生具有生物活性的化合物。微生物在食物中生長或繁殖的能力取決于食物環(huán)境。食品的理化特性和各種加工方法對微生物的生長有影響。這些因素不僅決定了食物中微生物的生長，還決定了用于產(chǎn)生能量和代謝副產(chǎn)物的特定代謝途徑。最近的研究表明，羊奶中的乳酸菌具有很高的代謝活性，有利于發(fā)酵過程和人體健康。
已發(fā)現(xiàn)羊奶中的LAB會產(chǎn)生一系列代謝物，包括有機酸、胞外多糖和細菌素，它們具有抗菌、免疫調(diào)節(jié)和益生元特性。羊奶中LAB的代謝活性受多種因素的影響，包括牛奶的成分、存在的LAB的類型和濃度以及發(fā)酵過程的條件。優(yōu)化這些因素，尤其是生長培養(yǎng)基（全脂牛奶或山羊奶乳清），可以生產(chǎn)出具有高水平有益代謝物和健康促進作用的發(fā)酵乳制品。牛奶和山羊奶之間的定量和定性成分差異為假設(shè)開菲爾谷物中包含的單個微生物的活性和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的生物活性分子將顯示出顯著差異提供了基礎(chǔ)。本研究評估了單個乳酸菌菌株（開菲爾谷物的化合物）從山羊奶中生產(chǎn)具有抗菌特性的生物分子的活性，并比較哪種來源（山羊奶或山羊奶中的乳清）更有效產(chǎn)生功能性大分子的有價值的介質(zhì)。
Bioscreen全自動生長曲線分析儀的應(yīng)用
使用Bioscreen C pro進行光密度(OD)測量。將樣品（30μL測試指示微生物接種物、150μL發(fā)酵乳清或羊奶和120μL營養(yǎng)肉湯）在37°C下孵育96小時。每30分鐘記錄一次600 nm處的光密度(OD)變化，并保存在與Bioscreen C Pro軟件結(jié)合使用的Excel電子表格中。
實驗結(jié)果
作為開菲爾谷物微生物群的一部分的乳酸菌可以在山羊奶和乳清發(fā)酵過程中從具有抗菌活性的山羊奶化合物中釋放或產(chǎn)生。來自開菲爾谷物和山羊奶的微生物的結(jié)合產(chǎn)生了具有更高水平生物活性分子的乳制品和產(chǎn)生一系列抗菌化合物的多樣化微生物群。發(fā)酵乳桿菌和嗜酸乳桿菌顯示出最高的代謝活性和最高的潛在生物轉(zhuǎn)化能力。這與對測試的指示微生物的高抑制作用相關(guān)。每種分析的乳酸菌都顯示出將牛奶或牛奶中的乳清代謝為生物分子的能力，這表明具有抗菌活性。在所有分析樣品中，除大腸桿菌外，指示微生物在孵育5 h后開始出現(xiàn)抑制作用，大腸桿菌未顯示出抑制作用。植物乳桿菌對發(fā)酵乳清的指示微生物的抗菌性能最低。嗜酸乳桿菌是作為發(fā)酵劑培養(yǎng)物的一部分的最佳微生物，在山羊奶生產(chǎn)中實施，將提供具有功能特性的產(chǎn)品。與羊奶中的乳清相比，山羊奶是具有抗菌活性的生產(chǎn)分子的更好來源。使用適當?shù)腖AB（乳酸菌），山羊奶中的乳清可以成為生產(chǎn)具有抗菌特性的分子的底物。
圖1、由于所選LAB（乳酸菌）的代謝活動，腸炎沙門氏菌的生長發(fā)生變化。克非爾谷物微生物菌群中的乳酸菌（LAB）對指示微生物生長的抑制作用的評估表明，在鼠李糖乳桿菌進行的發(fā)酵過程中，釋放出抑制腸炎沙門氏菌生長的代謝物。
圖2、由于所選LAB的代謝活動，奇異變形桿菌的生長發(fā)生變化。克非爾谷物微生物菌群中的乳酸菌（LAB）對指示微生物生長的抑制作用的評估表明，在鼠李糖乳桿菌進行的發(fā)酵過程中，釋放出抑制奇異變形桿菌生長的代謝物。
圖3、由于所選LAB（乳酸菌）的代謝活動，藤黃微球菌的生長發(fā)生變化。發(fā)酵乳桿菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的生物活性化合物顯著抑制了藤黃微球菌的生長。
圖4、所選LAB（乳酸菌）的代謝活動導(dǎo)致大腸桿菌生長發(fā)生變化。發(fā)酵乳桿菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的生物活性化合物并不會抑制大腸桿菌的生長。
圖5、LAB發(fā)酵的乳清和山羊奶對指示微生物的抗菌活性，表示為晚期生長。微生物抑制的評估表明，發(fā)酵乳桿菌或嗜酸乳桿菌發(fā)酵羊奶的特點是對評估的奇異變形桿菌、大腸桿菌、藤黃微球菌和腸炎沙門氏菌具有最通用的抗菌特性。
總結(jié)
本研究評估了山羊奶和山羊奶乳清發(fā)酵過程中釋放的功能性大分子的抗菌特性，這些乳酸菌菌株是開菲爾谷物微生物群落的組成部分。使用了兩種牛奶來源：山羊奶和山羊奶中的乳清。使用的乳酸菌(LAB)和指示微生物為植物乳桿菌PCM 1386、發(fā)酵乳桿菌PCM 491、鼠李糖乳桿菌PCM 2677、嗜酸乳桿菌PCM 2499、大腸桿菌PCM 2793、腸炎沙門氏菌PCM 2548、藤黃微球菌PCM 525和奇異變形桿菌PCM 1361。LAB（益生菌）的代謝活動由Gompertz模型描述，為該實驗提出的參數(shù)是電阻抗的最大變化率和潛在的生物降解性。使用液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)方法、指示微生物的減少和光密度變化的測定來檢查抗菌活性。結(jié)果表明，選擇性LAB從乳清中產(chǎn)生了某些具有抗菌活性的活性生物分子，乳清是山羊奶加工商有時難以管理的副產(chǎn)品。嗜酸乳桿菌是一種微生物，其特征是在羊奶和羊奶乳清中代謝活性最高。它有可能產(chǎn)生具有抗菌活性的大分子。
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