全 文 :竹子学报,2016,35(3):15 - 21
Journal of Bamboo Research
收稿日期:2016-03-28
基金项目:云南省普洱市科技计划项目(编号:2013kj93)
作者简介:杨瑞娟(1985 -),女,山西长治人,硕士,助理研究员,主要从事微生物与生化药学研究。通信作者:严亮(1983 -),男,吉林长
春人,博士,副研究员,主要从事细胞生物学研究。E-mail:jacky_4680@ 163. com
勃氏甜龙竹活体竹汁成分及微生物的研究
杨瑞娟1,王桥美1,季爱兵1,邓杰文2,严 亮1
(1.普洱茶研究院,普洱 665000;2.普洱滇润农业科技有限公司,普洱 665000)
摘 要 研究从勃氏甜龙竹中提取新鲜竹汁,检测了其农残、矿物质元素、氨基酸的含量;并对新鲜竹汁
进行过滤除菌,对比分析过滤前后竹汁中微生物的变化,研究其保质期。实验结果显示:勃氏甜龙竹农
残未超标,矿物质元素和氨基酸含量丰富;从新鲜竹汁中分离得到 36 株菌株,均为细菌,主要属于
Acinetobacter,Arthrobacter,Bacterium,Cedecea,Enterobacter,Pantoea,Pseudomonas,Sphingomonas 和
Stenotrophomonas 9 个属;从过滤膜表面分离得到 37 株菌株,种类与新鲜竹汁中的主要微生物基本一致;
过滤除菌后未检测出微生物;从过滤后变质的竹汁中分离得到 21 株菌株,属于 Acinetobacter,Bacillus 和
Brevibacterium 3 个属;过滤法能除去竹汁中的主要微生物,可以延长新鲜竹汁的保质期。
关键词 活体竹汁;过滤除菌法;微生物
Components and Microorganisms in Juice from Living
Dendrocalamus brandisii (Munro)Kurz
YANG Rui-juan1,WANG Qiao-mei1,JI Ai-bing1,DENG Jie-wen2,YAN Liang1
(1. Puer Tea Institute,Puer 665000,Yunnan,China;
2. Dianrun Agriculture Technique Co.,LTD,Puer 665000,Yunnan,China)
Abstract Fresh bamboo juice was extracted from living Dendrocalamus brandisii (Munro)
Kurz for analysis of pesticide residues,mineral elements,and amino acids. Microorganisms in
the bamboo juice before and after filtration were compared to determine the shelf life. The
experimental results showed that the pesticide content remained in the juice of Dendrocalamus
brandisii (Munro)Kurz was standards-compliant,and the juice was rich in mineral elements
and amino acids. 36 bacterial strains were isolated from fresh bamboo juice,belonging to the
genus of Acinetobacter,Arthrobacter,Bacterium,Cedecea,Enterobacter,Pantoea,Pseudomonas,
Sphingomonas and Stenotrophomonas respectively. 37 bacterial strains were isolated from the
surface of filter membrane,essentially the same as those in fresh bamboo juice,no
microorganisms were isolated after filtration. 21 strains were isolated from metamorphic bamboo
juice, belonging to the genus of Acinetobacter,Bacillus and Brevibacterium respectively.
Filtration can remove the main microorganisms and extend the shelf life of fresh bamboo juice.
Key words Bamboo juice;Sterilization by filtration;Microorganisms
竹,属禾本科,竹亚科,多年生常绿乔木状植物,无规律的分布于亚热带、热带及温带地区[1]。全球竹类
植物约有 70 多属 1 200 多种,在禾本科植物中种类最多[2]。中国是竹之乡,竹资源的种类、产量、适应性均
是世界领先[3],但竹资源的利用率和创造的价值很低[4]。甜龙竹(Dendrocalamus hamiltonii Nees et Arn. ex
DOI:10.19560/j.cnki.issn1000-6567.2016.03.003
Munro),为禾本科竹亚科牡竹属竹种,又叫甜笋竹(中国竹谱)、甜竹。勃氏甜龙竹为笋材两用大型丛生竹,
秆直立或有时外倾,高 12 ~ 18 m,直径 10 ~ 18 cm;节间长 30 ~ 50 cm。其竹材通直,节平,坚韧、弹性强,可供
编织、家具,较大的径材可加工成竹胶合板、竹装饰板及竹浆造纸等,是极具开发利用价值的优良笋用竹。
竹汁含有人体必需氨基酸、维生素、微量元素、黄铜[5 - 8],具有很高的药用和食用价值。竹汁中药名竹
沥,早已作为药物用于中医临床[9]。具有清热解毒、镇静止咳、延缓衰老的功效[10]。活体竹汁澄清透明,竹
香淡雅,爽口怡人,具有良好的天然性、营养性和安全性,是生产竹汁饮料良好的原材料。但是,由于鲜竹汁
的采集在户外进行[11],竹汁受污染程度较重,加上竹汁本身存在许多微生物,极易导致竹汁饮料短时间内即
产生沉淀、混浊、失光等劣变现象,严重影响到产品质量及商品价值[12]。
相对于麻竹、毛竹、雷竹等竹种,国内对甜龙竹的研究较少,本文检测了勃氏甜龙竹活体竹汁的成分,并
结合传统形态分类鉴定方法与现代分子生物学技术,对勃氏甜龙竹竹汁平板培养过程中反复出现的微生物
进行分离和鉴定,得到了甜龙竹新鲜竹汁的内含菌种库,还通过过滤除菌法除菌,延长了新鲜竹汁的保质期,
且分析了过滤处理后变质的竹汁的菌种组成,为勃氏甜龙竹竹汁在食品、药品、化妆品、保健品等产业中的应
用提供了基础数据,开发前景十分广阔,将带来良好的社会效益和经济价值。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
本实验所用竹汁采自云南普洱滇润农业科技有限公司大寨甜龙竹种植基地。
LB培养基:胰蛋白胨 10 g·L -1、酵母提取物 5 g·L -1、氯化钠 10 g·L -1、琼脂 18 g·L -1。
YEPD培养基:酵母粉 10 g·L -1、蛋白胨 20 g·L -1、葡萄糖 20 g·L -1、琼脂 18 g·L -1。
察氏培养基:硝酸钠 3 g·L -1、磷酸氢二钾 1 g·L -1、硫酸镁 0. 5 g·L -1氯化钾 0. 5 g·L -1、硫酸亚铁
0. 01 g·L -1、蔗糖 30 g·L -1、琼脂 20 g·L -1。
MARS培养基:葡萄糖 20 g·L -1、蛋白胨 10 g·L -1、牛肉膏 10 g·L -1、酵母膏 5 g·L -1、柠檬酸氢二胺
2 g·L -1、吐温 80 1 mL /L、乙酸钠 5 g·L -1、磷酸氢二钾 2 g·L -1、硫酸镁 0. 58 g·L -1、硫酸锰 0. 25 g·
L -1、琼脂 18 g·L -1。
1. 2 仪器与设备
LDZX-50KB型立式压力蒸汽灭菌锅;DHP-9162 型电热恒温培养箱;相机;苏净安泰 SW-CJ-2F型洁净工
作台;376000 型漩涡震荡仪;威泰克掌上离心机;BS-30KA型电子天平;XS204 型电子天平;9700 型 PCR仪;
EM-308EB1 型微波炉;dyy-6C 型电泳仪;SYNGENE GBOX 型凝胶成像系统;MDF-382E(N)超低温冰箱;
BCD-218SDA型冰箱;LGJ-1 冷冻干燥机;HVLP14250 表面滤膜,孔径 0. 45 μm;GVWP14250 滤膜,孔径 0. 22
μm;07528-30 蠕动泵数显驱动器;YY3014236 不锈钢平板式过滤器。
1. 3 方法
1. 3. 1 竹汁的活体取样及处理 竹子活体取水技术[13]:用电钻在竹子节部打一个穿透竹内腔薄膜的洞,待竹
汁流出一段时间后,用无菌细管一端插入竹子干内部,另一端插入无菌瓶子中,收集从小孔流出的天然竹汁。
1. 3. 2 竹汁除菌处理 甜龙竹的活体活体取水技术在竹林中进行,露天采集过程中竹汁中不可避免地带有
大量的微生物及杂质,因此,首先要进行除杂除菌处理,采集后的竹汁经过滤除菌处理后保存食用。本实验
采用过滤除菌法[14],即先用灭菌过的纱布过滤除杂,再用微小孔径的薄膜(0. 45 μm 和 0. 22 μm)通过物理
阻留的方法以达到无菌的目的,本方法一般适用于血清、毒素、抗生素等不耐热生物制品及空气的除菌。
1. 3. 3 竹汁理化性质分析 (1)农药残留量的测定:GB2763-2005《食品中最大农药残留限量》。(2)矿物
质元素的测定:GB /T 5750. 12-2006 生活饮用水标准检验方法;GB /T8538-2008 饮用天然矿泉水检验方法。
(3)游离氨基酸总量测定:GB /T8314-2013。
1. 3. 4 菌种分离培养 (1)液体菌种分离培养。取 1 mL竹汁装入 1. 5 mL灭菌离心管中,用无菌水稀释为
10 -1、10 -3两个梯度的菌悬液,涂布到 LB 培养基、YEPD 培养基、察氏培养基、MARS 培养基上,置于 37℃恒
61 竹 子 学 报 第 35 卷
温培养 72 h后对菌种进行拍照、计数、描述。挑取典型微生物单菌落进行划线纯化培养,并进行测序鉴定和
菌种保存。(2)滤纸表面菌种分离培养。用灭菌的牙签挑取过滤竹液后留在滤纸表面的残留物,放入 1. 5
mL灭菌离心管中,用无菌水稀释为 10 -1、10 -3、10 -5三个梯度的菌悬液,将菌悬液涂布到 LB 培养基、YEPD
培养基、察氏培养基、MARS培养基上,置于 37℃恒温培养 72 h后对菌种进行拍照、计数、描述。挑取典型微
生物单菌落进行划线纯化培养,并进行测序鉴定和菌种保存。(3)平板计数:平板培养计数法[15]。
1. 3. 5 菌种的鉴定 将纯化的真菌制成菌悬液[16],真菌 PCR体系(50 μL)如下:2 × PCR buffer for KOD FX
25 μL 、2 mm dNTP mixture 10 μL、KOD FX(TOYOBO,日本)(1. 0 U·μL -1)1 μL、上游引物(10 μmol·L -1)
2 μL、下游引物(10 μmol·L -1)2 μL、菌悬液 1. 5 μL、水 8. 5 μL;PCR反应条件:(1)预变性 94℃ 5 min;(2)
变性 98℃ 10 s;(3)复性(退火)50℃ 30 s;(4)延伸 68℃ 2 min,步骤(2)-(4)循环 45 次;(5)4℃保温;上游
引物 NL1F:5 GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG3 下游引物 LS2R:5 ATTCCCAAACAACTCGACTC3。
将纯化的细菌制成菌悬液[17],细菌 PCR 体系(50 μL)如下:10 × Taq buffer 5 μL、2 mm dNTP mixture 5
μL、Taq酶(5. 0 U·μL -1)1 μL、上游引物(10 μmol·L -1)2 μL、下游引物(10 μmol·L -1)2 μL、菌悬液 2
μL、水 33 μL;PCR反应条件:(1)预变性 94℃ 5 min;(2)变性 96℃ 30 s;(3)复性(退火)52℃ 30 s;(4)延伸
72℃ 50 s,步骤(2)- (4)循环 35 次;(5)72℃ 延伸 10 min;(6)4℃ 保温;上游引物 R1492:5
TACGGYTACCTTGTTACGACTT3;下游引物 F27:5 AGAGTTTGATCMTGGCTCAG3。
将 PCR扩增产物送至广州华大基因测序。根据测序结果,用每个菌株的 ITS1 基因作为靶序列,在
GenBank数据库中用在 BLAST(Basic Local Alignmen Search Tool)程序来搜索同源序列,挑选与靶系列最相近
的参考菌株系列,查出相应微生物,完成菌种鉴定。
2 结果与分析
2. 1 竹汁理化分析结果
2. 1. 1 竹汁农残检测结果 农残指数:经普洱市质
量技术监督综合检测中心检测,敌敌畏、甲胺磷、乙
酰甲胺磷、六氯苯、甲拌磷、氧化乐果、α-六六六、五
氯硝基苯、久效磷、γ-六六六(林丹)、异稻瘟净、β-
六六六、乐果、七氯、八氯二丙醚、百菌清、δ-六六六、
甲基毒死蜱、艾氏剂、甲基对硫磷、三唑酮、毒死蜱、
氟虫腈、马拉硫磷、杀螟硫磷、对硫磷、三氯杀螨醇、
倍硫磷、水胺硫磷、速克灵(腐霉利)、喹硫磷、α-硫
丹、p,p-DDE、噻嗪酮、狄氏剂、杀扑磷、异狄氏剂、
o,p-DDT、乙硫磷、p,p-DDD、β-硫丹、布洛芬(肟菌
酯)、p,p-DDT、克螨特-1、克螨特-2、联苯菊酯、硫丹
硫酸盐、三唑磷、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯(三氟氯氰
菊酯)、喹螨醚、苯硫磷、三氯杀螨砜、亚胺硫磷、氯
菊酯-1、氯菊酯-2、哒螨灵、氟氯氰菊酯-1、氟氯氰菊
酯-2、氟氯氰菊酯-3、氯氰菊酯-1、氯氰菊酯-2、氯氰
菊酯-3、氟氰戊菊酯-1、氟氰戊菊酯-2、氟胺氰菊酯-
1、氟胺氰菊酯-2、氰戊菊酯、顺势氰戊菊酯、溴氰菊
酯、苯醚甲环唑等农残物在竹汁中均未检出。
2. 1. 2 竹汁矿物质元素检测结果 根据 GB /T
5750. 12-2006 生活饮用水标准检验方法和 GB /T
8538-2008 饮用天然矿泉水检验方法的标准对活体
竹汁进行检验。
表 1 竹汁中矿物质元素组成
Tab. 1 The composition of mineral elements in bamboo juice
检验项目
Items
计量单位
Unit
标准要求
Standard
requirements
检测结果
Detection
result
氯化物(以 CL -计)Chloride mg /L ≤250 158
硝酸盐(以 N计)Nitrate mg /L ≤10 1. 67
硫酸盐 Sulfate mg /L ≤250 42. 48
K 钾 mg /L ∕ 92. 7
Na 钠 mg /L ≤200 0. 16
Ca 钙 mg /L ∕ 18. 23
Mg 镁 mg /L ∕ 21. 30
Fe 铁 mg /L ≤0. 3 0. 29
Zn 锌 mg /L ≤1. 0 0. 21
Ni 镍 mg /L ≤0. 02 0. 02
Cu 铜 mg /L ≤1. 0 0. 03
As 砷 mg /L ≤0. 01 < 0. 001
Hg 汞 mg /L ≤0. 001 < 0. 0005
Sb 锑 mg /L ≤0. 005 < 0. 001
Se 硒 mg /L ≤0. 01 0. 0005
Sn 锡 mg /L ∕ 0. 018
Pb 铅 mg /L ≤0. 01 < 0. 005
Cr 铬 mg /L ≤0. 05 < 0. 005
Ag 银 mg /L ≤0. 05 < 0. 005
Ba 钡 mg /L ≤0. 7 0. 23
Li 锂 mg /L ∕ < 0. 005
Sr 锶 mg /L ∕ 0. 09
Al 铝 mg /L ≤0. 2 < 0. 005
71第 35 卷第 3 期 杨瑞娟等:勃氏甜龙竹活体竹汁成分及微生物的研究
由表 1 可知,金属元素含量较丰富,有人体必需元素 Fe、Ca、Zn、Cu、Ni 等,也有微量元素 Ni、Cr、Se 等;
K、Ca、Mg 、CL -、SO4
2 -、NO3
-等矿物元素含量较高,Ba、Fe、Sr、Zn、Na、Cu、Al 等次之,有毒元素 As、Hg、Sb、
Sn、Pb、Li、Ag含量不高,接近或小于国标含量,符合 GB /T 5750. 12-2006 生活饮用水标准和 GB /T 8538-2008
饮用天然矿泉水检验标准。由于矿物元素之间的拮抗作用,单一元素硒(Se),可以拮抗体内重金属汞(Hg)、
铅(Pb)、镉(Cd)、银(Ag)、砷(As) ,结合后再以“排毒机制”一起排出体外,以避免重金属对人体的毒害。由
于矿物元素之间的相乘(协同)作用,铜(Cu)可以促进铁(Fe)的运送,加速红血球的合成。这些微量元素可
以调节人体酸碱值,既可作为营养素,又在生物有机体中起催化、激活动力的作用。
2. 1. 3 竹汁氨基酸检测结果 由表 2 可知,竹汁中氨基酸种类丰富,共检测出 10 种氨基酸,氨基酸含量较
丰富,含有人体必需氨基酸 3 种,含量分别为赖氨酸 21 mg·L -1、苏氨酸 12 mg·L -1、缬氨酸 3 mg·L -1。含
有非必需氨基酸 7 种。谷氨酸和丝氨酸含量最多,分别为 88 mg·L -1和 26 mg·L -1,这两种氨基酸分别是
呈鲜味和呈甘味的特征氨基酸,丰富的谷氨酸和丝氨酸使竹汁有较好的口感。苏氨酸和脯氨酸的含量分别
为 12 mg·L -1和 4 mg·L -1,这两种氨基酸未在单云[18]等研究中检测出,这说明不同地方的甜龙竹竹汁成
分是有差别的。
表 2 竹汁中氨基酸组成
Tab. 2 The composition of amino acids in bamboo juice
氨基酸
Amino acid
天门冬氨酸
(Asp)
苏氨酸
(Thr)
丝氨酸
(Ser)
谷氨酸
(Glu)
丙氨酸
(Ala)
缬氨酸
(Val)
组氨酸
(His)
赖氨酸
(Lys)
精氨酸
(Arg)
脯氨酸
(Pro)
含量 Content /mg·L -1 2 12 26 88 4 3 3 21 12 4
表 3 新鲜竹汁内含微生物的组成
Tab. 3 The composition of microorganisms in bamboo juice
菌种号
Strain No.
菌种名
Strain name
相似度
Similarity /%
KM025379. 1 Acinetobacter baumannii strain 100
KF862895. 1 Acinetobacter baumannii strain 100
KF060283. 1 Acinetobacter baumannii strain 100
KC900372. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
KJ631114. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
KF641181. 1 Acinetobacter nosocomialis strain 100
KJ806471. 1 Acinetobacter oleivorans strain 100
KJ806352. 1 Acinetobacter oleivorans strain 100
KF203122. 1 Arthrobacter aurescens strain 100
EF204378. 1 Arthrobacter methylotrophus strain 100
KF923422. 1 Arthrobacter nitroguajacolicus strain 100
KM019881. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
HM032831. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
NR_044894. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
KM019820. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
KC485311. 1 Bacterium H4(2013)strain 100
JQ950488. 1 Bacterium symbiont of Bactrocera correcta strain 100
JN638414. 1 Cedecea neteri strain 100
HG326202. 1 Enterobacter aerogenes strain 100
KF010361. 1 Enterobacter aerogenes strain 100
KJ956619. 1 Enterobacter asburiae strain 100
KF130873. 1 Enterobacter hormaechei strain 100
JQ312028. 1 Enterobacter ludwigii strain 99
KJ529102. 1 Pantoea agglomerans strain 100
KJ529102. 11 Pantoea agglomerans strain 100
JX113245. 1 Pantoea brenneri strain 100
JN835478. 1 Pseudomonas oleovorans strain 100
NR_114041. 1 Pseudomonas oryzihabitans strain 100
KJ733871. 1 Pseudomonas psychrotolerans strain 100
JX113240. 1 Pantoea vagans strain 100
JQ579646. 1 Sphingomonas azotifigens strain 100
KJ186947. 1 Sphingomonas pituitosa strain 100
KC355326. 1 Sphingomonas trueperi strain 100
KF150351. 1 Stenotrophomonas maltophilia strain 100
KJ806235. 1 Stenotrophomonas maltophilia strain 100
KF600791. 1 Stenotrophomonas maltophilia strain 100
2. 2 竹汁内含微生物的组成
竹汁会因微生物的作用而逐渐变浑沉淀,色泽
不断加深,因此,采集后的竹汁应及时投入处理进行
微生物的分离鉴定,时间间隔不应超过 4 h,否则风
味劣变进而丧失其加工特性。
由表 3 可知,从新鲜竹汁中分离得到 36 株菌
株,全部鉴定为细菌,分别属于 Acinetobacter,
Arthrobacter, Bacterium, Cedecea, Enterobacter,
Pantoea, Pseudomonas, Sphingomonas 和
Stenotrophomonas 9 个 属,其 中 Acinetobacter,
Arthrobacter, Enterobacter, Sphingomonas 和
Stenotrophomonas 5 个 属 的 微 生 物 种 类 较 多,
Acinetobacter为不动杆菌属,广泛分布于外界环境
中,主要在水体和土壤中,易在潮湿环境中生存;
Arthrobacter为节杆菌属,革兰氏阳性,不生孢,不抗
酸,好氧,化能异养菌,最适生长温度 20 ~ 35℃,广
泛分布于环境,主要是土壤。Enterobacter 为肠杆菌
属,广泛分布于自然界,普遍存在于人和动物中;
Sphingomonas是一类丰富的新型微生物资源,可用
于芳香化合物的生物降解;Stenotrophomonas 广泛存
在于水,土壤,动物体内。
2. 3 过滤除菌法对竹汁微生物的影响
对于污染水平较高的水系统来说,平皿法和薄
膜过滤法的计数结果并无显著性差异,且平皿法有
费用低,检测方法简便的优势,因此,在微生物污染
81 竹 子 学 报 第 35 卷
水平较高的水系统采用平皿法即可得到准确数据[19]。
由表 4 可知,新鲜竹汁的微生物含量为 1. 0 × 104个·mL -1,经过滤除菌法处理的竹汁未检测出微生物。
未过滤竹汁的微生物数量增加快,一周后无色澄清透明的竹汁常温保存就呈浅黄色,浑浊状态,三周后冷藏
条件下的竹汁亦呈浅黄色,浑浊状态,两个月后常温保存的竹汁中的微生物数量已无法计数;过滤处理过的
竹汁四周后常温保存条件下开始滋长微生物,两个月后常温与冷藏条件下均能检测出微生物,常温保存的竹
汁变浅黄色并浑浊,而冷藏保存的竹汁还是无色澄清透明状态。由此而知,竹汁的冷藏保存效果好,常温保
存效果差,过滤处理可以明显延长竹汁的保质期,对保证竹汁饮料连续化生产十分重要。
表 4 竹汁保存过程中微生物数量的变化
Tab. 4 Changes in the number of microorganisms in bamboo juice during storage
保存时间
Storage duration
保存条件
Storage temperature
过滤前 Before filtration
微生物数量(个·mL -1)
Microbial number(nr. /mL) 状态
State
过滤后 After filtration
微生物数量(个·mL -1)
Microbial number(nr. /mL) 状态
State
新鲜竹汁 Fresh juice 1. 0 × 104 无色澄清透明 0 无色澄清透明
1 周 1 week 常温 Room temperature 4. 0 × 104 浅黄色,浑浊 0 无色澄清透明
4℃ 1. 52 × 104 无色澄清透明 0 无色澄清透明
2 周 2 weeks 常温 Room temperature 1. 1 × 105 浅黄色,浑浊 0 无色澄清透明
4℃ 3. 16 × 104 无色澄清透明 0 无色澄清透明
3 周 3 weeks 常温 Room temperature 5. 0 × 105 浅黄色,浑浊 0 无色澄清透明
4℃ 2. 12 × 105 浅黄色,浑浊 0 无色澄清透明
4 周 4 weeks 常温 Room temperature 1. 04 × 106 浅黄色,浑浊 1. 0 × 104 无色澄清透明
4℃ 4. 8 × 105 浅黄色,浑浊 0 无色澄清透明
2 月 2 months 常温 Room temperature 无法计数 浅黄色,浑浊 4. 24 × 105 浅黄色,浑浊
4℃ 1. 0 × 106 浅黄色,浑浊 2. 0 × 104 无色澄清透明
2. 4 过滤膜表面微生物组成
竹汁是一个复杂的成份体,体系的组成及特性影响到沉淀产生的数量及速率。在弱酸性时由于带正电
荷的蛋白质、带负电荷的多酚类物质及多糖两者之间以及多酚自身的聚合。往往导致竹汁在短时间内即产
生大量沉淀[20],经过纱布过滤除杂,再用 0. 45 μm和 0. 22 μm的两层薄膜过滤,对膜表面的微生物分离鉴定
结果如表 5。
由表 5 可知,从过滤膜表面分离得到 37 株菌株,均为细菌,分别属于 Acinetobacter,Arthrobacter,
Bacterium,Cedecea,Enterobacter,Pantoea,Pseudomonas,Sphingomonas 和 Stenotrophomonas 9 个属,Acinetobacter,
Arthrobacter,Enterobacter,Pseudomonas,Sphingomonas 和 Stenotrophomonas 6 个属的微生物居多,其中
Enterobacter易于培养,繁殖快(在适宜条件下每 20 ~ 30 min 可增殖 1 代),可以在人、动物、植物体内寄生或
共生,也可在土壤或水中生存,通过过滤去除,可以明显增加竹汁保质期。
表 5 中的 9 个属微生物跟表 3 完全吻合,说明平板过滤器达到了过滤除菌的目的,但是表 5 与表 3 中菌
株种类与数量有微小差别,原因是竹汁中的优势菌群容易在过滤膜表面凝集,经稀释培养更容易存活,如
Arthrobacter woluwensis strain和 Stenotrophomonas nitritireducens strain,而含量少的微生物是弱势菌群,更不容
里分离鉴定得到,如 Bacterium symbiont of Bactrocera correcta strain。
2. 5 过滤后变质竹汁的微生物组成
新鲜竹汁竹味淡雅,滋味柔和,经过滤除菌后呈无色澄清透明状态,封闭保存,待竹汁颜色泛黄浑浊有变
质倾向后,分析其内含微生物,结果如表 6。
由表 6 可知,从过滤后变质竹汁中分离得到 21 株菌株,主要是 Acinetobacter calcoaceticus,Acinetobacter
oleivorans,Bacillus muralis,Bacillus simplex,Bacillus thuringiensis 和[Brevibacterium] frigoritolerans,分别属于
Acinetobacter,Bacillus和 Brevibacterium 3 个属,微生物组成比较简单。Acinetobacter calcoaceticus主要分布在水
体和土壤中,易在潮湿环境中生存,粘附力极强,易在各类医用材料上粘附,可能成为贮菌源。Bacillus
91第 35 卷第 3 期 杨瑞娟等:勃氏甜龙竹活体竹汁成分及微生物的研究
thuringiensis广泛分布在土壤及腐败的有机物中,是一种包括许多变种的产晶体芽孢杆菌,可做微生物源低
毒杀虫剂。[Brevibacterium] frigoritolerans是在冷藏变质竹水中分离得到,顾名思义,是一类耐寒短杆菌,属
于放线菌目。经过过滤除菌,之后封闭保存,在无外界污染的条件下,竹汁变质后只是口感色泽等出现了细
微变化,并没有分离得到对人体危害极大的微生物种类,这也正说明过滤除菌法适用于竹汁等液体类的生物
制品。
表 5 过滤膜表面微生物的组成
Tab. 5 The composition of microorganisms on
the surface of filter membrane
菌种号
Strain No.
菌种名
Strain name
相似度
Similarity /%
KF060283. 1 Acinetobacter baumannii strain 100
KJ631114. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
KJ806471. 1 Acinetobacter oleivorans strain 100
KF203122. 1 Arthrobacter aurescens strain 100
EF204378. 1 Arthrobacter methylotrophus strain 100
KF923422. 1 Arthrobacter nitroguajacolicus strain 100
KF387696. 1 Arthrobacter nitroguajacolicus strain 100
KM019881. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
KF925955. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
HM536961. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
HM032831. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
DQ317590. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
NR_044894. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
KC683779. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
KC683767. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
KM019820. 1 Arthrobacter woluwensis strain 100
KC485311. 1 Bacterium H4(2013)strain 100
JN638414. 1 Cedecea neteri strain 100
HG326202. 1 Enterobacter aerogenes strain 100
KJ956619. 1 Enterobacter asburiae strain 100
KF130873. 1 Enterobacter hormaechei strain 100
JQ312028. 1 Enterobacter ludwigii strain 100
KJ529102. 11 Pantoea agglomerans strain 100
JN835478. 1 Pseudomonas oleovorans strain 100
KJ009241. 1 Pseudomonas oryzihabitans strain 100
JX192653. 1 Pseudomonas oryzihabitans strain 100
JQ388741. 1 Pseudomonas oryzihabitans strain 100
NR_114041. 1 Pseudomonas oryzihabitans strain 100
KJ733871. 1 Pseudomonas psychrotolerans strain 100
KF668480. 1 Pseudomonas psychrotolerans strain 100
KJ186947. 1 Sphingomonas pituitosa strain 100
KC355326. 1 Sphingomonas trueperi strain 100
GU945537. 1 Stenotrophomonas nitritireducens strain 100
JF505975. 1 Stenotrophomonas nitritireducens strain 100
NR_025305. 1 Stenotrophomonas nitritireducens strain 100
GU186114. 1 Stenotrophomonas nitritireducens strain 100
KC355332. 1 Stenotrophomonas nitritireducens strain 100
表 6 过滤后变质竹汁的微生物组成
Tab. 6 The composition of microorganisms in the metamorphic
bamboo juice after filtration
菌种号
Strain No.
菌种名
Strain name
相似度
Similarity /%
KM108497. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
KJ631114. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
KC900372. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
JX010982. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
JF681282. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
JN043394. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
JF939018. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
FJ976566. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
EU921463. 1 Acinetobacter calcoaceticus strain 100
KJ806471. 1 Acinetobacter oleivorans strain 100
KJ011892. 1 Bacillus muralis strain 100
KJ624537. 1 Bacillus simplex strain 100
KJ534532. 1 Bacillus simplex strain 100
KJ831621. 1 Bacillus simplex strain 100
KJ524507. 1 Bacillus simplex strain 100
KJ831618. 1 Bacillus thuringiensis strain 100
KF982022. 1 Bacillus thuringiensis strain 100
KJ848596. 1 [Brevibacterium] frigoritolerans strain 100
KF973265. 1 [Brevibacterium] frigoritolerans strain 100
KJ011893. 1 [Brevibacterium] frigoritolerans strain 100
KC778370. 1 [Brevibacterium] frigoritolerans strain 100
3 结论与讨论
甜龙竹活体竹汁农残未超标,矿物质元素和氨
基酸含量丰富,具有良好的天然性、营养性和安全
性,是生产竹产品良好的原材料。由于钙、镁、铁可
以与竹汁中的草酸、蛋白质、多酚类物质及多糖等结
合导致竹汁的浑浊与沉淀[12],竹汁品质劣变的速度
快,竹汁很容易产生褐变,本文从新鲜竹汁中分离得
到 36 株菌株,微生物种类和数量居多,这些微生物
的存在更加剧了新鲜竹汁的变质速度,通过过滤,从
平板过滤器过滤膜表面分离得到的 37 株菌株,与新
鲜竹汁中的主要微生物基本吻合,说明平板过滤器
达到了过滤除菌的目的。过滤除菌法可以减少竹汁
02 竹 子 学 报 第 35 卷
产生沉淀的不稳定因素,既可保证竹汁的澄清透明,又可保证竹汁色香味的稳定性,还可以明显延长竹汁保
质期,对保证竹汁饮料连续化生产十分重要。竹汁保存过程中微生物数量的变化实验表明,竹汁的冷藏保存
效果好,常温保存效果差,建议采用冷藏保存。
从过滤后变质竹汁中分离得到 21 株菌株,主要属于 Acinetobacter,Bacillus 和 Brevibacterium 3 个属,微生
物组成比较简单,与新鲜竹汁中的微生物不一致,说明过滤除菌法除菌技术比较彻底。变质竹汁中的微生物
来源可能是:(1)存放竹汁的离心管灭菌不彻底,长期存放有利于这些污染微生物的生长。(2)竹汁是一个
活的有机体,其内含有多种活性酶,主要是多酚氧化酶及过氧化物酶,极易导致竹汁产生酶促褐变[21],长时
间存放的竹汁内环境发生变化,促进了一些新的微生物的生长,比如 Bacillus和 Brevibacterium。
近年来,国内外对竹汁的研究十分活跃,多种以竹汁为基本原料制成的成品已在一些国家占有一席之
地。在日本,用箬竹叶提取的竹汁治疗包括癌症在内的多种疾病,并取得很好的效果,同时还用竹汁制成多
种保健品。德国人更早是直接将竹汁添加到牛奶中饮用。我国竹资源丰富,具有制取竹汁的传统经验,再加
上竹子活体取水新技术的开发应用,竹产品的研究和开发具有广阔的前景和巨大的经济意义。
参 考 文 献
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