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摘要：生物工程技术是当前社会发展中的一种高新技术，在社会生产生活中有着广泛的应用，其中，在乳品发酵工业中，生物工程技术已经被广泛用来进行乳酸菌生物工程育种。基于此，文章就乳酸菌发酵剂生物工程技术的应用进行了研究。
关键词：乳酸菌；生物工程技术；应用
乳酸菌是一群能够利用可发酵性碳水化合物产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的统称，其在发酵乳制品行业当中有着广泛的应用。在我国的发酵乳制品工业快速发展的阶段，对乳酸菌发酵剂生物工程技术进行理论研究就有着实质性意义。
一、乳酸菌的类型及功能特征分析
（一）乳酸菌的分类
乳酸菌从形态上主要分为球状和杆状两大类。按照Bersy细菌学手册中的生化分类法，乳酸菌可分为乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、双歧杆菌属和片球菌属5个属。
1、乳杆菌属
乳杆菌个体形态为细长的杆状，常呈链状排列。目前已实际应用的主要有：德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌及其亚种等，短乳杆菌和发酵乳杆菌。
2、链球菌属
乳酸链球菌呈球形或卵圆形，多数呈链状排列，短者4～8个细菌组成，长者有20～30个细菌组成。有些是发酵乳制品生产上常用的菌种，如乳酸链球菌、丁二酮乳酸链球菌、乳酪链球菌和嗜热乳链球菌等。
3、明串珠菌属
明串珠菌呈圆形或卵圆形，菌体排列成链状。经常存在于水果、蔬菜中，能在高浓度的含糖食品中生长。该属乳酸菌可利用葡萄糖产生CO2、乙酸和乳酸。依据此特性可将明串珠菌从链球菌中区别开（链球菌不产生CO2，而且生成L—乳酸）。常见的菌种有肠膜明串珠菌及其乳脂亚种和葡聚糖亚种、蚀橙明串珠菌、乳酸明串珠茵等。它们均可用在发酵乳制品生产上。其中，肠膜明串珠菌乳脂亚种（又称乳脂明串珠菌）最为常见，它能发酵柠檬酸产生特殊风味物质，故又称风味菌、香气菌或产香菌。
4、双歧杆菌
双歧杆菌因菌体尖端呈分支枝状（如Y或V字形）而得名，是无芽孢G（+）菌，专性厌氧，不运动。双歧杆菌能利用葡萄糖发酵产生醋酸和乳酸（3：2），但不产生CO2。目前已知的双歧杆菌有24种，其中9种存在于人的肠道中。它们是两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、青春双歧杆菌、角双歧杆菌、链状双歧杆菌、假链状双歧杆菌和牙双歧杆菌。在发酵乳制品生产中应用的仅前面5种。
5、片球菌属
细胞排列呈四联状。常见的有小片球菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌和嗜盐片球菌等，但只有乳酸片球菌和戊糖片球茵用于生产乳酸制品。
（二）乳酸菌的功能与作用
1、提供营养物质
活体乳酸菌在体内正常发挥代谢活性，乳酸菌能分解食物中的蛋白质、糖类、合成维生素，对脂肪也有一定的分解能力。在乳酸菌蛋白酶的作用下，将食物中的大分子蛋白质，部分降解为宿主可以直接利用的小分子肽和必需氨基酸，显著提高了食物的消化率和生物价，促进了胃肠吸收。同时乳酸菌菌体蛋白质还能增加发酵产品的蛋白质含量，从而提高其营养价值。
2、乳酸菌对肠道功能影响
1899年，法国巴黎儿童医院的蒂赛（Henry Tissier）从健康母乳喂养的婴儿粪便中分离了第一株菌种双歧杆菌，他发现双岐杆菌与婴儿患腹泻的频率及营养都有关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来由于广谱、强力抗菌素的广泛应用，使人体肠道内以乳酸菌为主的益生菌遭受到严重破坏，抵抗力逐步下降，导致疾病越治越多，健康受到极大的威胁。所以，有意增加人体肠道内乳酸菌的数量就显得非常重要。国际上公认的乳酸菌，被认为是最安全的菌种，也是最具代表性的肠内益生菌，人体肠道内以乳酸菌为代表的益生菌数量越多越好。
3、改善人体免疫能力及抗肿瘤作用
乳酸菌制剂能够增强免疫力表现在两方面：一是影响非特异性免疫应答，增强单核吞噬细胞、多形核白细胞的活力，刺激活性氧、溶酶体酶和单核因子的分泌；二是刺激特异性免疫应答，如加强粘膜表面和血清中IgA、IgM、IgG水平，加强体液免疫，促进T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖，加强细胞免疫
4、抗菌作用
乳酸菌对一些腐败菌和低温细菌有较好的抑制作用。可用于防治腹泻、下痢、肠炎、便秘和由于肠道功能紊乱引起的多种疾病以及皮肤炎症。
二、生物工程育种渠道及乳酸发酵中生物工程技术应用
（一）生物工程育种渠道分析
生物工程的育种途径是多元化的，其中比较重要的有电穿孔法，这是在乳酸菌生物工程技术的发展过程中，DNA重组技术已经逐渐的成熟，这一技术能够将乳酸菌的生理特性得到精确的改变，从而来提供更加优良的菌株。在这一过程中的细菌转化就要可靠的方法，电穿孔的方法能够有效的实现转化，在不同的菌株间进行电转化并有着高效率，所以这一育种的渠道在实际的应用上相对比较广泛。还有就是通过结合作用的方法进行实现育种，乳球菌结合作用能够证实DNA结合作用和染色体编码的特性，这样就能提高乳酸球菌噬菌体抗性。
另外还有原生质体融合的方法，这一技术是构建杂合微生物的有效工具，通过对这一技术的采用能将良好菌株性状和同一菌株相结合，并对乳酸菌的育种有着较好的促进作用。在杂合菌的基础上能够有效提升发酵制品特性以及发展新的产品，原生质体融合技术同时也是构建高蛋白质表达水平突变的方法，通过这一渠道能够实现乳酸乳球菌乳酸亚种营养缺陷型突变体染色基因的重组，与此同时在乳酸质粒间的基因转移也能够对这一技术进行实际的使用。
除此之外还有就是基因送递系统，这也是今后发展的一个趋势，要能充分的对食品安全的问题进行考虑，食品级的载体不能够采取抗生素抗基因作为是选择性标记，这样在乳酸菌当中的编码细菌素产生免疫性基因或者是糖类利用是适合食品级基因递送系统的选择性标记。
（二）乳酸发酵中生物工程技术应用探究
从实际的发展来看，乳品的发酵工业过程中，对生物工程技术的应用方法是多样化的，主要有分子手段的应用进行噬菌体抗性菌株育种。在这一过程中噬菌体常常使得乳制品发酵风味不良，并使其在嗜温发酵乳以及干酪生产当中不能正常的发酵，这样就对乳品企业造成很大的经济损失。故此在这一过程中通过乳酸菌生物工程技术能够干扰噬菌体对细胞的吸附以及限制等，这样就能有效的达到对噬菌体污染进行防治的作用，也能有效的对制品发酵中的污染噬菌体起到控制作用。
另外也能够对干酪的成熟起到促进作用，在生物工程技术的应用过程中，由于干酪的成熟期相对比较长，对其进行实施冷藏或者是库存在费用的花费上相对较高，所以对干酪的成熟期进行促进就显得格外重要，这也是增大利润的重要途径。从以往的技术手段实施来看，对干酪的成熟期进行促进主要是通过在其中添加蛋白酶或者是肤酶等。而在当前主要是在乳酸菌发酵生物工程技术的应用过程中，采取添加酶类或者是霉菌等进行促进，这样在抗噬菌体能力上就会进一步的增强。不仅如此，在乳糖代谢后的阴性乳酸菌也能以高密度进人到干酪凝乳中对干酪促进其成熟，而相对比较强的蛋白质分解就能加速苦味肤生成这样也能对干酪的成熟起到促进作用。
总而言之，当前的乳酸菌生物工程技术已经在新科学技术的促进下有了新的发展，经过多年的发展取到了骄人的成绩，这也从另一方面说明了生物化学技术对实际生产生活的重要性。
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论文作者:钟凯
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/5
标签：乳酸菌论文; 杆菌论文; 乳酸论文; 工程技术论文; 球菌论文; 干酪论文; 链球菌论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;