发酵豆制品菌株研究进展

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发酵豆制品菌株研究进展

张梦涵，丁长河

(河南工业大学粮油食品学院，河南郑州 450001）

摘 要：论述了发酵豆制品菌株选育研究，探讨发酵豆制品的最新研究现状，以期为这一传统产业的进一步发展提供思路。关键词：发酵豆制品；菌株

Advances of research onstrain in fermented soybean food

ZHANG Meng-han, DING Chang-he

(College of Food Science and Technology, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, Henan ,

China)

Abstract: The research on strain selection of fermented soybean products was discussed, and the latest research status of fermented soybean products was discussed in order to provide ideas for the further development of the traditional industry.Key words: fermented soybean food; strain

中图分类号：TS201.3 文献标识码：A 文章编号：1008-9578（2019）04-0001-03

发酵豆制品不仅可作为调味料，还具有一定的和纳豆激酶基因筛选法，快速、准确筛选到一株纳保健功能，主要包括酱油，豆豉，腐乳等，是中华豆激酶高产菌株MJ-1，经16S r RNA基因序列分饮食文化的代表。菌株的选择对发酵食品来说至关析，该菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌，纳豆激酶发酵重要，菌种效率越高，产品品质越好，生产成本越活力在初始含水量60 %、发酵温度37 ℃的条件下低。因此，研究者不断通过各种方法筛选优良菌株，可以达到最大值90.18 FU/g，已经达到了商业化纳或对菌株进行改造。目前发酵豆制品微生物主要包豆的酶活力水平。另外，该菌株可合成抗凝成分，括：细菌类，以枯草芽孢杆菌为典型代表；真菌类，赋予纳豆食品抗凝活性，抗凝效率达91%。杨林以毛霉、根霉、曲霉为主[1-2]。本文对发酵豆制品等[8]同样从豆豉中分离得到一株高产纤溶酶菌株，菌株选育研究展开论述，探讨发酵豆制品的最新研命名为解淀粉芽孢杆菌JXNUWX-1。究现状，以期为这一传统产业的进一步发展提供思生物胺是影响发酵豆制品品质的关键，研究路。者[9]以枯草芽孢杆菌B J3-2为模版，利用菌株1 豆豉B.subtilis 168的胺氧化酶(AMO)基因序列，成功

豆豉品种繁多，根据发酵微生物品种的不同，克隆获得菌株枯草芽孢杆菌B J3-2的胺氧化酶基可分为毛霉型豆豉、曲霉型豆豉、细菌型豆豉和因YobN序列，该研究为发酵豆制品生物胺的控制根霉型豆豉四大类。纳豆作为日本传统发酵食品，提供重要依据，对胺氧化酶还需进一步研究。是豆豉中的典型代表，主要以纳豆芽孢杆菌为生2 腐乳产菌种。纳豆芽孢杆菌能够分解大豆中蛋白质、腐乳分为青方、红方和白方，是一道经久不衰碳水化合物、脂肪等大分子物质，生成氨基酸、的美味佳肴。虽闻起来有股臭味，但吃起来特别有机酸、寡聚糖等多种易被人体吸收的营养因子，香，深受老百姓的喜爱。目前，工业上常用的发它还可以生成纳豆激酶、杆菌肽、2,6-吡啶二羧酸酵菌种主要为五通桥毛霉（AS3.25）、雅致放射和γ-多聚谷氨酸等多种生理活性物质，使纳豆具状毛霉（AS3.2778）、总状毛霉等，如AS3.25，有溶血栓、降血压、抑菌、抗氧化等保健功能[3-5]。AS3.2778，这些毛霉具有强分解蛋白质的能力，并吕美云等[6]利用酪蛋白平板初筛的方法从14种纳会产生芳香味及鲜味。近年来，我国学者对毛霉的豆和豆豉中分离到39株具有蛋白酶活力的菌株，育种做了很多工作。纪海兵等[10]从腐乳中获得一其中有5株产纤溶酶能力较强，并通过16S rDNA株雅致放射状毛霉PEP001(A.elegans PEP001)，并序列分析认定菌株CWND-03、CQDC-02、NCDC-从毛霉发酵液中检测到成熟羧肽酶Y，经过测定，

02为芽孢杆菌。刘梦洁等[7]通过纤溶活性筛选法成熟羧肽酶Y最适pH为6.0，最适温度为45℃，

收稿日期：2017-07-20

作者简介：张梦涵（1994—），女，硕士研究生,研究方向为发酵食品和糖尿病食品。

通信作者：丁长河（1968—），男，副教授，博士，主要研究方向为低聚糖和糖尿病食品。

2 粮食与油脂 2019年第32卷第4期

在40℃下有较高稳定性，在60℃下很快失活，这是雅致放射状毛霉PEP001羧肽酶Y的首次报道。马丽等[11]利用经神州六号搭载获得的突变菌株毛霉ZY-3发酵腐乳，证明了毛霉ZY-3是一种优良菌种，腐乳不管是在颜色还是风味都高于市售腐乳，其氨基酸态氮和水溶性蛋白质含量也均高于市售腐乳。蒋立文等[12]用常规分离方法同样得到一株总状毛霉(CGMCC8700)菌株，并做了初步的鉴定和分析，其G + C（碱基对）含量为 39. 53%，TM 值（DNA熔解温度）为 70%，rRNA基因序列的 ITS1 - 5. 8S - ITS2 区包括 640 个碱基，平均肽段长度为 14. 62，平均蛋白质的鉴定覆盖度为 17. 25% ，这为菌株的进一步探索提供了有价值的信息。

另外，腐乳发酵菌种也常用米根霉和少孢根霉。李顺等[13]分别研究总状毛霉和米根霉的前期发酵条件，得出结论：总状毛霉发酵前期产物中蛋白酶活力和氨基酸总量高于米根霉，总状毛霉在24℃发酵60 h、接种量1.0×105 CFU/mL条件下，分泌产蛋白酶活力为42.79 μg/mL；米根霉在32℃发酵50 h、接种量1.0×105 CFU/mL条件下，蛋白酶活力为33.51 μg/mL。总状毛霉发酵产物中淀粉酶、糖化酶、脂肪酶活力低于米根霉，呈味氨基酸和疏水氨基酸差别不大。因此，在工业生产中可以利用2种菌株同时发酵，优势互补。

3 酱油

酱油分为酿造酱油和配制酱油。酿造酱油是市面上较为受欢迎的一种，它比配制酱油更具有鲜味和营养。目前酱油酿造的微生物主要以曲霉为主，包括米曲霉和黑曲霉。我国酱油酿造普遍采用多菌种混合制曲形式，可以弥补单一菌种制曲发酵产酶弱，酱油风味差的缺点。孟梦等[14]通过离子注入法诱变米曲霉，得到新菌株米曲霉A100-8，蛋白酶、糖化酶以及纤维素酶活力与原菌株相比均有提高，并且米曲霉A100-8比国内酿造酱油常用的米曲霉沪酿3.042更加适合低盐固态发酵工艺低控温的方式生产酱油[15]。叶菁等[16]经紫外—硫酸二乙酯（UV-DES）复合诱变米曲霉CS3.03，获得5株有生产潜力的高蛋白酶酶活突变株，突变株氨态氮含量、全氮利用率均高于出发菌株，其中突变株P7、Y5发酵制得酱油氨态氮含量分别提高14.56 %、11.26 %，全氮利用率分别提高3.83 %、4.09 %。研究指出，突变株P7具有良好工业应用价值且遗传稳定性好，其蛋白酶酶活平均为4994.18 U/g 干基，

比出发菌株提高173.92%。AB等[17]从酱油成曲中筛选出一株能够产生γ-氨基丁酸（GABA）的米曲霉NSK，浓度可达194mg/L，表明可以使用米曲霉NSK作为起始培养物来开发富含GABA成分的酱油。周峰[18]利用高通量测序手段，对黑曲霉AS3.350基因组和转录表达信息作了分析，获得了大量数据，这将为更好地改造黑曲霉AS3.350用于发酵工业生产提高遗传信息支持。4 其他

目前，除了上述使用的菌种以外，科学家还发现使用乳酸菌混合发酵能够提高发酵豆制品的风味。HARADA等[19]发现乳酸菌在酱油发酵过程中影响了甲基环戊烯醇酮、糠醛、糠醇和甲硫代丙醛成分的产生。南晓芳等[20]从豆豉和腐乳中分离筛选得到5株耐盐性较强的菌株，即BD2、DB15、FW1-2、GH1-2B和WZH1-3B，耐盐性可达到12%，这些菌株将有助于提高发酵豆制品的品质。LEE等[21]从韩国传统的发酵食品中分离出3种米曲霉菌株SCF-6、SCF-37和JJSH-1，用其制作发酵大豆酱，60 d后，用SCF-6和SCF-37制备的大豆酱中，GABA浓度分别为61.3％和53.7％。在大豆酱样品中，未检测到黄曲霉毒素，生物胺（组胺和酪胺）的浓度分别为2.55~5.60 mg/kg和3.70~5.87 mg/kg。这些结果表明，从传统发酵食品中分离的米曲霉SCF-6可用作大豆酱发酵的起始培养物。5 总结与展望

优良菌株的选育，可以提高目标产物的产量和品质，改变产品组分，简化工艺条件，开发出新产品。目前，常用的分离筛选方法是利用变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术，经16S r RNA基因序列分析，这种方法大大缩短了检测时间。对微生物进行改造的方法有以下几种：自发突变，这种方法虽简单易行，但效率很低，故很少应用于菌株选育；人工诱变，利用一定剂量的诱变因子，包括紫外线、X射线、化学、生物诱变因子等处理微生物细胞，大幅度扩大基因突变频率，从而提高育种效率。这种方法简单，快捷并且收效显著，因此被广泛应用；基因工程，利用基因工程方法对生产菌株进行改造从而获得高产工程菌，或是新菌种，人们可以按照自己的设想进行育种，微生物育种技术真正迈入了分子水平时代。

我国是发酵工业大国，醋、酱油、啤酒等产量世界第一，但由于工艺技术落后、环境污染严重、

2019年第32卷第4期 粮食与油脂

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创新品种较少、部分产品长期依赖进口等原因，并不是发酵强国。随着微生物育种的不断发展，诞生了许多新方法新技术，新技术的应用也大大提高了菌种选育的效率。例如，近几年兴起的常压室温等离子体诱变（ARTP）技术[22]

，与传统诱变方法相比，ARTP可以获得更多可能的突变型，并且对环境无污染，对身体损伤较小。高通量筛选技术[23]，运用自动化实验操作，用计算机传感器识别光信号或电信号对目标性状进行检测。这2种技术常结合在一起应用，能够快速获得目标菌种。舒冬梅等[24]采用ARTP技术对米曲霉H0菌株进行诱变，并通过高通量筛选出具有高蛋白酶活力的米曲霉菌株H15，其酸性、中性、碱性蛋白酶活力分别为 192.35、1 816.31、3 774.82 U/g，比出发菌株 H0 分别提高 17.49 %、19.08 %、10.66 %。另外，代谢工程改造[25]，目前是国内外研究的热点之一，它是利用分子生物学原理系统分析代谢途径，定向改善细胞的特性，如设计合理的遗传修改战略，或运用重组DNA技术构建新的代谢途径，但目前对发酵豆制品菌株选育研究结果较少，这将会为菌株选育工作带来新纪元。

综上所述，发酵食品微生物菌株的选育仍然是未来研究的重点方向之一。但就目前的研究而言，新技术的应用还比较单一，存在一些局限性，我们应该对其进行系统性的研究，科学化、工业化的开发发酵豆制品，将美味、营养、功能等有机结合起来，为发酵豆制品的发展提供有力的技术支持。

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