Name: 乳酸菌の培養・増殖・生存率:品質管理の視点から (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-16T12:40:00.000+00:00
Duration: 4 min 40 s
Description: 学ぶ乳酸菌の培養・増殖・生存率管理手法。品質管理プロトコルにより細胞純度と生存性を確保し、発酵効率を向上させる実験技術を解説します。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

この出版物は、助成金番号NCによって可能になりました。X-267-5-12-170-1は、国立食糧農業研究所(NIFA)から、一部はNIZO Food Research BV、オランダ、Jarrow Formulas、米国、ノースカロライナ農業技術州立大学(グリーンズボロ、ノースカロライナ州、米国27411)の家族消費者科学部および農業研究ステーションによるものです。この作業は、1890年のキャパシティビルディングプログラム助成金番号(2020-38821-31113 /プロジェクトアクセッション番号021765)によっても部分的にサポートされました。この作業は、DCM#577 / 17.08.2018によって承認された国家研究プログラム「強力なバイオエコノミーと生活の質のための健康食品」の下でブルガリア教育科学省によって部分的に支援されました。

1.一般的な材料と方法
<ol><li>ラクトバチルス・デルブリッキー亜種ブルガリカスの供給源
	<ol><li>信頼できる情報源から L.ブルガリカス 株を入手してください。 注:この研究では、合計5つの L.ブルガリカス 株が品質管理研究で使用されました(表1)。発酵乳製品の工業生産のための凍結乾燥 L.ブルガリカス の2つの株は、ブルガリアのプロブディフにある食品技術大学のバイオテクノロジー学部のアルバートクラスタノフ博士によって提供されました。米国市場で入手可能な市販のヨーグルト製品から分離された2つの菌株は、ノースカロライナA&amp;T州立大学の食品微生物学およびバイオテクノロジー研究所の-80°Cのストックから入手し、1つの凍結乾燥株はベンダーCから供給されました。全てのLAB株は、さらなる使用まで-80°Cに保たれた。ノースカロライナA&amp;T州立大学の食品微生物学およびバイオテクノロジー研究所の-80°Cストックから得られた別の細菌株(Limosilactobacillus reuteri)も評価した。</li>
	</ol></li>
	<li>標準L.MRS発酵ブロス培地<ol><li>55 gのMRSと0.5 gのL-システインを1 Lの脱イオン水(DW)に完全に溶解して、デマン、ロゴサシャープ(MRS)培地を調製します。</li>
		<li>調製したMRS溶液7 mLと2 mLをそれぞれ試験管に分注し、オートクレーブを121°Cで15分間分注した後、室温(RT)で冷却します。</li>
	</ol></li>
	<li>MRS寒天培地<ol><li>MRS55gおよびL-システイン0.5gを1LのDWに完全に溶解してMRS寒天培地を調製する。寒天粉末(15g)を加え、寒天培地を121°Cで15分間殺菌した後、水浴中で冷却する。</li>
		<li>調製したてのすべての培地を滅菌ペトリ皿に注ぎ、さらに必要になるまで4°Cで保管します。</li>
	</ol></li>
	<li>修飾強化クロストリジウム培地ピルビン酸(mRCM-PYR)<ol><li>Oyeniran et al.13およびNwamaiohaおよびIbrahim18に従って強化クロストリジウム培地を最適化し、10 gのペプトン#3、10 gの牛肉抽出物、5 gの酵母エキス、5 gの塩化ナトリウム、3 gの酢酸ナトリウム、2 gのリン酸二カリウムを溶解することにより、L.ブルガリカスの選択性と正確な列挙を実現します。 1リットルのDW中に0.1gのウラシル、0.25gの塩化カルシウム、5gのデキストロース、5gのフルクトース、10gのマルトース、2gのピルビン酸ナトリウム、0.2%トゥイーン80、および0.5gのL-システイン。</li>
		<li>0.008%アニリンブルーと15 gの寒天を添加する前に、6 N HClを使用して溶液の最終pH(6.0 ± 0.2)を調整します。培地を121°Cで15分間オートクレーブし、水浴中で冷却し、滅菌ペトリ皿に注ぎます。新しく調製したすべての培地を、必要になるまで4°Cの滅菌ペトリ皿に保管します。</li>
	</ol></li>
	<li>LAB培養のグリセロールストック<ol><li>100%グリセロールを同量のDWで希釈してグリセロールストック(50%グリセロール)を調製し、乾式滅菌サイクルを使用して100°Cで30分間滅菌します。グリセロールストックをRTまで冷却し、さらに使用するために無菌的に保管します。</li>
		<li>一晩の培養からの細菌増殖(開発されたQCプロトコルを使用して得られた L.ブルガリカス の単一コロニー)を使用します。</li>
		<li>500 μLの一晩培養液を2 mLの遠沈管で50%グリセロールにピペットで入れ、穏やかに混ぜ合わせます。LAB培養物を含むグリセロールストックを凍結し、必要になるまで-80°Cの超低温で保管します。 注: LAB培養の品質管理と活性化のためのプロトコルのグラフィカルスキームを 図1に示します。</li>
	</ol></li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>いいえ</td>
			<td>製品コード</td>
			<td>見本</td>
			<td>源</td>
			<td>ラベル1の細菌組成</td>
		</tr><tr><td>1</td>
			<td>S9</td>
			<td>純粋な産業ひずみ</td>
			<td>ブルガリア</td>
			<td>ポンドブルガリカス</td>
		</tr><tr><td>2</td>
			<td>ポンド6</td>
			<td>純粋な産業ひずみ</td>
			<td>ブルガリア</td>
			<td>ブルガリカス、</td>
		</tr><tr><td>3</td>
			<td>ATCC 11842</td>
			<td>純粋な産業ひずみ</td>
			<td>ティッカー</td>
			<td>ポンドブルガリカス</td>
		</tr><tr><td>4</td>
			<td>ダウ</td>
			<td>ヨーグルト</td>
			<td>米国</td>
			<td>ブルガリカス、その他の生きた文化</td>
		</tr><tr><td>5</td>
			<td>E22</td>
			<td>ヨーグルト</td>
			<td>米国</td>
			<td>ブルガリカス、その他の生きた文化</td>
		</tr><tr><td>6</td>
			<td>ロイテリ</td>
			<td>ヨーグルト</td>
			<td>米国</td>
			<td>リモシラクトバチルス・ロイテリ</td>
		</tr><tr><td colspan="5">1ポンド=ラクトバチルス</td>
		</tr></tbody></table>表1:プロバイオティクス株。 この表は、この研究で使用されたプロバイオティクス株を示しています。
2. LAB培養の活性化と品質管理のためのプロトコル
<ol><li>調製したLAB株のグリセロールストック(2 mL遠沈管)を-80°Cの超低冷凍庫から取り出し、使用前に解凍させないでください。</li>
	<li>遠心分離管の開口部を70%アルコールで洗浄して消毒し、使用前に穏やかにボルテックスします。</li>
	<li>約250 μL(0.25 mL)のストックLAB培養液を遠心チューブから新鮮な2 mL MRS試験管にピペットで入れます。</li>
	<li>穏やかにボルテックスし、試験管をパラフィルム化し、42°Cで12〜16時間一晩嫌気的にインキュベートします。</li>
	<li>2 mL MRS試験管から一晩培養した培養物から約500 μL(0.5 mL)を新鮮な7 mL MRS試験管、ボルテックスに取り、42°Cで12〜16時間嫌気的にインキュベートします。</li>
	<li>UV-可視分光光度計で610 nmでの培養物の光学密度(OD)または増殖を測定し、0.7〜0.9の許容結果を記録することにより、微生物の増殖を評価します。</li>
	<li>7 mL MRSチューブからMRSおよびMRCM-PYR寒天プレートに一晩培養物をストリークし、42°Cで72時間嫌気的にインキュベートします。</li>
	<li>寒天プレートから単離されたコロニーを選び、新鮮な7 mL MRS試験管に移し、穏やかにボルテックスし、42°Cで12〜16時間一晩嫌気的にインキュベートします。</li>
	<li>単離した菌株を含む寒天プレートを冷蔵庫で4°Cで1週間保存する。</li>
	<li>610 nmのストリークプレートから分離されたLAB培養の7 mL MRS試験管からのOD(0.7〜0.9)を測定および確認し、関連するすべての実験の作業培養物として使用します。</li>
	<li>9 mLのペプトン水(生理的バッファー)を使用して、最終的な7 mL MRS試験管から増殖したLAB培養液を10倍希釈(段階希釈)し、1:10の比率を得ました。</li>
	<li>最後に、すべての発酵実験に適した段階希釈液から約250 μL(0.25 mL)を取ります。</li>
	<li>ステップ2.12の菌株(250 μL)を含むブロスを新鮮な7 mL MRSブロスに移し、42°Cで16時間嫌気的にインキュベートすることにより活性化します。</li>
	<li>ステップ2.6〜2.12を繰り返して、LAB培養からの生存可能で優れた細胞増殖を確保します。 注:すべての L.ブルガリカス 株は、新たに調製したMRSブロスで活性化され、次に42°Cで16時間嫌気的にインキュベートされ、0.7〜0.9の細菌増殖の光学密度(OD610 nm)に達しました。細菌の増殖は、610nmの紫外可視分光光度計で測定した。一晩培養のpH値は、LAB発酵の有機最終産物である乳酸の生産の結果として3.5〜5.3の範囲でした。バイオセーフティフード内の適切な気流循環やブンゼンバーナーの使用中の火傷の回避などの安全手順が順守され、観察されました。</li>
</ol><img alt="LAB培養プロセス図;MRSブロスの調製、インキュベーション、光学濃度測定。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63314/63314fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> 図1:乳酸菌(LAB)培養の活性化のためのプロトコルのグラフィカルスキーム。 このスキームは、LAB培養株の取り扱いと活性化に必要な詳細と基本的な機器を提供します。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63314/63314fig01large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。</a>

<ol><li>Karakas-Sen, A., Karakas, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation%2C+identification+and+technological+properties+of+lactic+acid+bacteria+from+raw+cow+milk%5BTitle%5D)+AND+%22Bioscience+Journal%22%5BJournal%5D)">Isolation, identification and technological properties of lactic acid bacteria from raw cow milk.</a> Bioscience Journal. 34 (2), 385-399 (2018).</li>
<li>Martin, R., Langella, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+health+concepts+in+the+probiotics+field%3A+Streamlining+the+definitions%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Emerging health concepts in the probiotics field: Streamlining the definitions.</a> Frontiers in Microbiology. 10, 1047(2019).</li>
<li>Sadishkumar, V., Jeevaratnam, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+probiotic+evaluation+of+potential+antioxidant+lactic+acid+bacteria+isolated+from+idli+batter+fermented+with+Piper+betle+leaves%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Food+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">In vitro probiotic evaluation of potential antioxidant lactic acid bacteria isolated from idli batter fermented with Piper betle leaves.</a> International Journal of Food Science & Technology. 52 (2), 329-340 (2017).</li>
<li>Ayivi, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactic+acid+bacteria%3A+Food+safety+and+human+health+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Dairy%22%5BJournal%5D)">Lactic acid bacteria: Food safety and human health applications.</a> Dairy. 1 (3), 202-232 (2020).</li>
<li>Quinto, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotic+lactic+acid+bacteria%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Nutrition+Sciences%22%5BJournal%5D)">Probiotic lactic acid bacteria: A review.</a> Food and Nutrition Sciences. 5 (18), 1765-1775 (2014).</li>
<li>Hayek, S. A., Gyawali, R., Aljaloud, S. O., Krastanov, A., Ibrahim, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultivation+media+for+lactic+acid+bacteria+used+in+dairy+products%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Research%22%5BJournal%5D)">Cultivation media for lactic acid bacteria used in dairy products.</a> Journal of Dairy Research. 86 (4), 490-502 (2019).</li>
<li>Bintsis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lactic+acid+bacteria+as+starter+cultures%3A+An+update+in+their+metabolism+and+genetics%5BTitle%5D)+AND+%22Aims+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Lactic acid bacteria as starter cultures: An update in their metabolism and genetics.</a> Aims Microbiology. 4, 665-684 (2018).</li>
<li>Shao, Y., Gao, S., Guo, H., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+culture+conditions+and+preconditioning+on+survival+of+Lactobacillus+delbrueckii+subspecies+bulgaricus+ND02+during+lyophilization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">Influence of culture conditions and preconditioning on survival of Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus ND02 during lyophilization.</a> Journal of Dairy Science. 97 (3), 1270-1280 (2014).</li>
<li>Aryana, K. J., Olson, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+100-year+review%3A+Yogurt+and+other+cultured+dairy+products%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">A 100-year review: Yogurt and other cultured dairy products.</a> Journal of Dairy Science. 100 (12), 9987-10013 (2017).</li>
<li>Kandil, S., El Soda, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+freezing+and+freeze-drying+on+intracellular+enzymatic+activity+and+autolytic+properties+of+some+lactic+acid+bacterial+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Influence of freezing and freeze-drying on intracellular enzymatic activity and autolytic properties of some lactic acid bacterial strains.</a> Advances in Microbiology. 5 (6), 371-382 (2015).</li>
<li>Malairuang, K., Krajang, M., Sukna, J., Rattanapradit, K., Chamsart, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+cell+density+cultivation+of+Saccharomyces+cerevisiae+with+intensive+multiple+sequential+batches+together+with+a+novel+technique+of+fed-batch+at+cell+level+%28FBC%29%5BTitle%5D)+AND+%22Processes%22%5BJournal%5D)">High cell density cultivation of Saccharomyces cerevisiae with intensive multiple sequential batches together with a novel technique of fed-batch at cell level (FBC).</a> Processes. 8 (10), 1321(2020).</li>
<li>Jeanson, S., Floury, J., Gagnaire, V., Lortal, S., Thierry, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+colonies+in+solid+media+and+foods%3A+A+review+on+their+growth+and+interactions+with+the+micro-environment%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Bacterial colonies in solid media and foods: A review on their growth and interactions with the micro-environment.</a> Frontiers in Microbiology. 6, 1284(2015).</li>
<li>Oyeniran, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+modified+reinforced+clostridial+medium+for+the+isolation+and+enumeration+of+Lactobacillus+delbrueckii+ssp.+bulgaricus+in+a+mixed+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">A modified reinforced clostridial medium for the isolation and enumeration of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus in a mixed culture.</a> Journal of Dairy Science. 103, 5030-5042 (2020).</li>
<li>Iguchi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+repeated+subculturing+and+prolonged+storage+at+room+temperature+of+Enterohemorrhagic+Escherichia+coli+O157%3A+H7+on+pulsed-field+gel+electrophoresis+profiles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Effects of repeated subculturing and prolonged storage at room temperature of Enterohemorrhagic Escherichia coli O157: H7 on pulsed-field gel electrophoresis profiles.</a> Journal of Clinical Microbiology. 40 (8), 3079-3081 (2002).</li>
<li>Hayek, S. A., Ibrahim, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+limitations+and+challenges+with+lactic+acid+bacteria%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Nutrition+Sciences%22%5BJournal%5D)">Current limitations and challenges with lactic acid bacteria: a review.</a> Food and Nutrition Sciences. 4 (11), 73-87 (2013).</li>
<li>Ahmed, S. A., Ibrahim, S. A., Kim, C., Shahbazi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Significance+of+bile+salt+tolerant+Lactobacillus+reuteri%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+2007+National+Conference+on+Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Significance of bile salt tolerant Lactobacillus reuteri.</a> Proceedings of the 2007 National Conference on Environmental Science and Technology. , Springr, NY. 17-23 (2009).</li>
<li>Gyawali, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+study+of+extraction+techniques+for+maximum+recovery+of+%CE%B2-galactosidase+from+the+yogurt+bacterium+Lactobacillus+delbrueckii+ssp.+bulgaricus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Research%22%5BJournal%5D)">A comparative study of extraction techniques for maximum recovery of β-galactosidase from the yogurt bacterium Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus.</a> Journal of Dairy Research. 87 (1), 123-126 (2020).</li>
<li>Nwamaioha, N. O., Ibrahim, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+selective+medium+for+the+enumeration+and+differentiation+of+Lactobacillus+delbrueckii+ssp.+bulgaricus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">A selective medium for the enumeration and differentiation of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus.</a> Journal of Dairy Science. 101 (6), 4953-4961 (2018).</li>
</ol>

著者は開示するものは何もありません。

品質管理プロトコルを使用した場合と使用しない場合で評価されたすべての菌株の結果は同じであり、そのため、菌株(S9、およびLB6)のみにリンクした結果が提示されました。活性化されたLAB株は、高強度の細胞バイオマスを特徴とする優れた細胞増殖を有し、したがって、試験管11内のMRS発酵ブロスの濁った外観を引き起こした。培養活性化後に観察された細胞増殖は、嫌気性発酵温度42°Cで12時間から16時間の間に明らかでした。 また、このプロトコルに基づいて活性化されたLAB株は、マルチ継代培養手順12 の結果としてコロニー形態が継続的に変化し、ストリーキングの線に沿って個別のコロニーが見えることも確認されました。対照実験はこの標準プロトコルを使用せず、継代培養は1回だけ行った。しかしながら、それは発酵ブロス中にも強い濁度を示さなかったが、成長はOD610nmで0.7〜0.9の許容範囲内であった。また、寒天プレート上で対照培養物をストリーキングし、標準手順と同じ条件下で嫌気的にインキュベートすると、標準プロトコル<sup class=...

乳酸菌(LAB)は、産業の可能性を秘めたユニークで多様な細菌のグループです。ラクトバチルス・デルブレウッキー亜種ブルガリカスおよびストレプトコッカス・サーモフィルスに属する株は、主にヨーグルト1などの発酵乳製品の乳製品スターター培養物として使用されます。選択されたLAB株は、投与量が適切に投与された場合に人間に健康上の利点を与えるため、プロバイオティクスとしても分類されます2。乳酸菌はまた、グラム陽性、非芽胞形成、非呼吸性であるが好気性微生物であり、一般に重要な発酵産物としての乳酸の生産によって特徴付けられる。LABはまた、必須代謝物、例えば有機酸、バクテリオシン、および広範囲の食品媒介病原体を阻害することができる他の抗菌化合物3を合成する4。炭水化物異化の主要な最終産物であり、LAB発酵の副産物である乳酸は、抗菌特性を有する有機代謝産物であり、食品の生物保存用途に潜在的に有用である3,5,6。さらに、LABによって生成された有機酸は、食品の風味、食感、および香りを与え、その結果、それらの全体的な官能特性を高めます5,6。LABの明確な栄養要件とそのユビキタスな性質が相まって、最終的には、乳製品ベースの食品、発酵食品、野菜、および人間の腸などのさまざまな環境で細菌が容易に繁殖することを可能にします7。
ヨーグルト生産および多くの多様な乳製品用途のためのLABからのスターター培養に対する需要が高まっています8,9したがって、この活性は発酵性能の向上に不可欠であるため、LAB株の栽培、および凍結乾燥株と単離株の両方の活性化において、重要な注意と確立された科学的技術を順守する必要があります。食品微生物学・バイオテクノロジー研究室では、発酵乳製品やヨーグルト製造に使用される工業用スターター培養物から分離されたLAB株の特性である活性化、優れた増殖、発酵に向けた適切な技術開発に積極的に取り組んでいます。さらに、工業的に生産されたLAB培養株は、凍結乾燥や凍結保存などの保存活性を受け、コールドショックプロセスの結果として細胞ストレスや損傷を引き起こすことは注目に値します10。単離された食品または凍結乾燥製品のいずれかから得られるLAB株の生存率の課題および機能性の改善を制限するには、それらの発酵特性を高めるための品質管理の一形態としてこれらの培養物を適切に活性化することが重要です8。本研究では、L. delbrueckii subsp. bulgaricus培養株の活性化と増殖のための社内品質管理プロトコルを開発し、最終的にLAB株の増殖を促進し、LAB株の発酵性能と代謝機能を向上させることを目的としています。このプロトコルは、最終的には(最適な増殖培地と適切な培養条件を使用して)発酵研究のための他のLAB株の培養、ならびに産業目的またはバイオプロセシング操作に適合させることができます。したがって、このLAB活性化および品質管理プロトコルにより、優れた実行可能な乳製品スターター培養が得られ、世界の乳製品および食品業界の多様なアプリケーションで機能する可能性があります。

<table><tbody><tr><td>アニリンブルー</td><td>サーモサイエンティフィック</td><td>R21526</td><td>25 g</td></tr><tr><td>牛肉抽出</td><td>物 研究製品 国際</td><td>50-197-7509</td><td>500 g</td></tr><tr><td>酵母抽出物</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>BP1422-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>塩化カルシウム二水和物</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td>ック <td>C79-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>デキストロース 無水フィ</td><td>ッシャーサイエンティフィック BP350500</td><td></td><td>500グラム</td></tr><tr><td>D-フルクトース</td><td>ACROS Organics AC161355000</td><td></td><td>500 g</td></tr><tr><td>Difco 寒天粉末</td><td>Difco</td><td>DF0812-07-1</td><td>2 kg</td></tr><tr><td>TPY 寒天</td><td>Difco</td><td>211921</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Eppendorf 微量遠心チューブ (スナップキャップ マイクロ遠心分離機 セーフロック)</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>05-402-12</td><td>2 mL</td></tr><tr><td>グリセロール</td><td>サーモサイエンティフィック</td><td>PI17904</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>赤外線 CO2 インキュベーター</td><td>Forma Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>American Type Culture Collection (ATCC)</td><td>ATCC 11842</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>ブルガリア</td><td>S9</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ブルガリア</td><td></td><td>LB6</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>食品微生物学研究所 (NCATSU)</td><td>DAW</td><td></td></tr><tr><td>Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus</td><td>食品微生物学研究所 (NCATSU)</td><td>E22</td><td></td></tr><tr><td>Limosilactobacillus reuteri</td><td>Biogai, Raleigh / Food Microbiology and Biotechnology Laboratory (NCATSU)</td><td>RD2</td><td></td></tr><tr><td>L-システイン塩酸塩一水和物</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C6852-25G</td><td>25 g</td></tr><tr><td>マルトース一水和物</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>M75-100</td><td>100 g</td></tr><tr><td>MRS ブロス</td><td>ネオジェン</td><td>50-201-5691</td><td>5 kg</td></tr><tr><td>ペプトン No. 3</td><td>ハック</td><td>50-199-6719</td><td>500 g</td></tr><tr><td>リン酸二塩基性カリウム (K2HPO4)</td><td>研究製品 インターナショナル</td><td>50-712-761</td><td>500 g</td></tr><tr><td>酢酸ナトリウム三水和物</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>S220-1</td><td>1キロ</td></tr><tr><td>塩化ナトリウム</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td>ック <td>BP358-1</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>ピルビン酸ナトリウム</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td>ック <td>BP356-100</td><td>100 g</td></tr><tr><td>試験管 ゴムライニングスクリューキャップ付き</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>FB70125150</td><td>25 x 150 mm</td></tr><tr><td>トゥイーン 80</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>T164-500</td><td>500 mL</td></tr><tr><td>超低冷凍庫</td><td>ソロー</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ウラシル</td><td>ACROS Organics AC157301000</td><td></td><td>100 g</td></tr><tr><td>紫外可視分光光度計</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィ</td>ック<td>エボリューション 201</td><td></td></tr><tr><td>ボルテックスジーニー 2</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td></td><td></td></tr>酵母<tr><td>エキス</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>BP1422-500</td><td>500 g</td></tr><tr><td>エタノール</td><td>フィッシャーサイエンティフィ</td>ック<td>T08204K7</td><td>4 L</td></tr><tr><td>塩酸 (6N (認証済み)、フィッシャーケミカル)</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>&nbsp;SA56-500</td><td>500ミリリットル</td></tr></tbody></table>

乳酸菌の培養・増殖・生存率:品質管理の視点から

The Cultivation, Growth, and Viability of Lactic Acid Bacteria: A Quality Control Perspective

乳酸菌(LAB)は、ヨーグルトやチーズなどの発酵乳製品の製造に大きく採用されている必須の乳製品スターター培養物です。LABは主に発酵の主要な最終産物として乳酸を生産し、発酵食品の官能特性を付与する重要な代謝産物を合成します。LABは、適切な栄養要件が満たされると多くの環境で繁殖する潔癖な細菌です。食品および乳製品業界での発酵用途向けの優れたLAB乳製品スターター培養の需要により、すべてのバイオプロセシング操作に実行可能で活性な培養を提供する必要が生じています。したがって、実験室および乳製品加工環境でのLAB培養の実行可能性と強化された機能を確保するための標準プロトコルの開発は非常に重要です。弱く、ストレスを受け、損傷したLAB培養細胞の蘇生に関連する懸念に対処する上で、LAB株の回復、細胞再生の促進、代謝機能の改善のための顕著なステップを鮮明に概説するプロトコルが最も重要です。LABスターター培養の培養純度、機能性、生存率の維持も同様に重要です。したがって、独自のプロトコルガイドラインを順守することで、発酵およびバイオテクノロジープロセスに特化した多くのLAB株の発酵性能が促進されます。その結果、ノースカロライナ農業技術州立大学の食品微生物学およびバイオテクノロジー研究所は、選択されたLAB株の活性化と品質管理のための標準プロトコルを開発し、発酵研究に使用される高機能で実行可能なLAB培養株をもたらしました。このようなプロトコルを乳製品および食品業界で使用するための適応と推奨は、多くのアプリケーションでLABの実行可能性と機能を確保するのに役立ちます。

品質管理プロトコルで培養した評価されたLAB株の細胞増殖は、この標準プロトコルなしで培養した株とは有意に異なっていた(P &lt; 0.05)。L. bulgaricusとL. reuteriのQCプロトコルは、マルチ継代培養アプローチ(寒天プレート上でストリーキングする前に3回継代培養する)を採用しましたが、対照手順では、他のすべての条件を一定に保ちながら継代培養を1回だけ行いました。コロニーの成長も高く、この標準QCプロトコルを使用して培養された成長培地プレートで明確に定義されていました。これにより、発酵ブロスでの細胞分裂を通じてLAB増殖の促進を確実にするプロトコルの有効性が確認され、したがって、LAB株の細胞代謝の増強が促進されました。開発された品質管理プロトコルの有無にかかわらず培養された2つの株の増殖を図2に示します。株は、激しい成長(OD610 nmで0.7〜0.9)が観察され、測定された後、寒天プレート上にストリークされました。プレートを42°Cで72時間嫌気的にインキュベートした後、ストリーキング線に沿...

乳酸菌(LAB)培養物の品質管理評価は、発酵手順のためのLAB株の生存率と機能性を高める効果的な方法として確認されています。この主張を裏付けるために、LAB培養物がどのように活性化され、発酵およびバイオプロセシング手順のために培養されるかを解明するプロトコルを開発しました。

Lactic acid bacteria (LAB) are essential dairy starter cultures that are significantly employed for the manufacture of fermented dairy products such as ...

私たちのプロトコルは、品質管理チェックとして純度を保証するため重要です。また、乳酸菌発酵における厳しい発酵性能と収量の一貫性を促進します。この技術の主な利点は、細胞の純度、生存率、機能性を介して乳酸菌の発酵性能を高めることができることです。この技術はユーザーフレンドリーであり、多くの技術的要件なしに基本的な機器のみを使用するため、誰でも簡単に実行できます。フィリップ・イェボアは私たちの大学院研究助手であり、彼は手順を実演します。まず、乳酸菌またはLAB株の調製したグリセロールストックを、マイナス80°Cの超低温冷凍庫から2ミリリットルの遠沈管に入れます。使用前に解凍しないでください。遠心管の開口部を70%アルコールで洗浄して消毒し、使用前に穏やかにボルテックスします。約250マイクロリットルのストックLAB培養物を遠心分離管から新鮮な2ミリリットルのMRS試験管にピペットで入れます。試験管を穏やかにボルテックスし、パラフィルム化し、摂氏42度で12〜16時間一晩嫌気的にインキュベートします。次に、2ミリリットルのMRS試験管から一晩培養した培養物から新鮮な7ミリリットルのMRS試験管に約500マイクロリットルを取り、それらをボルテックスし、摂氏42度で12〜16時間一晩嫌気的にインキュベートします。UV可視分光光度計で610ナノメートルで培養物の光学密度または成長を測定し、0.7〜0.9の許容結果を記録することにより、微生物の増殖を評価します。7ミリリットルのMRSチューブからMRSおよびMRCMPYR寒天プレートに一晩培養し、摂氏42度で72時間嫌気的にインキュベートします。寒天プレートから単離されたコロニーを選び、それらを新鮮な7ミリリットルのMRS試験管に移し、穏やかにボルテックスし、摂氏42度で12〜16時間一晩嫌気的にインキュベートします。単離した菌株を入れた寒天プレートを4°Cの冷蔵庫で1週間保管する。次に、610ナノメートルのストリークプレートから分離されたLAB培養の7ミリリットルMRS試験管から光学密度を測定および確認し、関連するすべての実験の作業培養として使用します。9ミリリットルのペプトン水を使用して、最後の7ミリリットルのMRS試験管から成長したLAB培養物の10倍の汚染を行い、1対10の比率を取得します。すべての発酵実験に適した連続妄想から約250マイクロリットルを取り、それらを新鮮な7ミリリットルのMRSブロスに移し、摂氏42度で16時間嫌気的にインキュベートすることにより、菌株を含むブロスを活性化します。この手順を繰り返して、LAB培養からの生存可能で優れた細胞増殖を確保します。ここでは、品質管理プロトコールを用いて培養したS9及びLB6ラクトバチルス・ブルガリカス株及び品質管理プロトコールなしで培養したS9ラクトバチルス・ブルガリカス株の細胞形態増殖を示す。菌株は三重に縞模様になり、摂氏42度で72時間嫌気的にインキュベートされました。この手順を試みるときは、相互汚染を防ぐために、冷凍庫からストックカルチャーチューブを70%アルコールで消毒してください。成長培養物の光学密度測定は常に0.7〜0.9の間でなければなりません。このプロトコルに従って、効率的なLAB発酵または培養物の優れた使用によるバイオプロセシング操作を達成することができます。

the-cultivation-growth-viability-lactic-acid-bacteria-quality-control

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

出典: Ayivi, R. et al., The Cultivation, Growth, and Viability of Lactic Acid Bacteria: A Quality Management Perspective. J. Vis. 経験。...

乳酸菌の復活と増殖

新しい細菌スターター培養の助けを借りて、プロバイオティクス発酵乳飲料の小規模生産について、生産プロトコルが説明されています。...

プロバイオティクス発酵食品の小規模製造のための新規生産プロトコル

細菌の成長の定量的評価はシステム...

細菌の増殖の高精度、高スループットの分析

酸素曝露時に嫌気性生物が成長できないため、嫌気性培養技術の利用が不可欠です。ここでは、培養製剤からガス、揮発性脂肪酸定量にバイオガスプラント由来の混合培養物を培養する簡単かつ効果的な方法を示す。...

厳密嫌気性/無酸素条件下での微生物の培養のための培地製剤

このプロトコルは、噴霧乾燥プロバイオティクス製品の製造および物理化学的特性評価に関連するステップを詳述しています。...

プロバイオティクス菌の噴霧乾燥プロセス開発と製品品質評価

このプロトコルは、嫌気性腸内細菌の分離を改善するための2つの方法論を提示します。1つ目は、さまざまな培地を使用してさまざまな細菌を分離することに焦点を当てています。2つ目は、特定の微生物群、おそらくミオイノシトールを同化して、その生態学的意義を完全に理解するための培養ステップに焦点を当てています。...

鶏の消化管からの嫌気性細菌の培養を強化するための戦略

このプロトコルは、産業用微生物向けの標準的な高スループットスクリーニングワークフローを提供します。これはARTP変異誘発による変異体ライブラリの構築、自動マイクロ流体解析による陽性液滴スクリーニングを行い、その後結果を検証する過程を含みます。ワークフローの信頼性は、高収量の B. coagulans...

自動液滴マイクロ流体プラットフォームを用いたL-乳酸高産生 バチルス凝固変 異体の高スループットスクリーニング

培養中の細胞の数を決定することは培​​養条件の標準化と正確な定量実験を行う際に重要です。このビデオでは、我々は、細胞を血球計を使用してカウントしている方法を示しています。...

カウントと培養細胞の生存率の決定

我々は、神経系の発現プロファイリングのためのDNAマイクロアレイの使用例を示します。我々は、RNAの品質管理、サンプルのラベリング、およびアレイハイブリダイゼーションとスキャニングを説明します。...

DNAマイクロアレイ：サンプルの品質管理、アレイハイブリダイゼーションとスキャニング

このプロトコルは、細胞の生存と距骨イメージベースサイトメーターを用いて蛍光発現アッセイを実行する方法について説明します。...

タリイメージベースのメ​​ーターを用いたGFPの発現と生存率の評価

学ぶ乳酸菌の培養・増殖・生存率管理手法。品質管理プロトコルにより細胞純度と生存性を確保し、発酵効率を向上させる実験技術を解説します。

乳酸菌の培養・増殖・生存率:品質管理の視点から

さらに動画を探す