一种乳酸菌杂交菌种及其制备方法与流程

文档序号:11540139阅读:829来源:国知局

(一)技术领域

本发明涉及一种乳酸菌,特别涉及一种乳酸菌杂交菌种及其制备方法。

(二)

背景技术:

市场上发酵酸奶所用乳酸菌有多种,保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等,主要用其中的2种、3种或4种菌种通过合适比例的添加来发酵酸奶,这些乳酸菌生长特点各异,都需要厌氧高温培养。所以,对菌种的保藏、繁育是乳酸菌生产厂家比较繁重的一项工作。另外,在酸奶发酵生产过程中,不同菌种配比的不同对最终酸奶的风味、口感影响很大,配比一旦出现问题,会直接导致酸奶风味、口感的不稳定,影响市场销售和声誉。

要解决这些问题,可以对多种乳酸菌进行杂交,使多种菌的优良性状融合于一株菌上,这样,就可以省却很多菌种保藏的工作,也可以使得用这种杂合菌发酵所得的酸奶长期保持稳定的优良特性。

关于乳酸菌的杂交,张莉滟等做过双歧杆菌与乳杆菌原生质体的融合及筛选,改良了双歧杆菌严格厌氧的特性,陈军等做过产粘瑞士乳杆菌与保加利亚乳杆菌的融合实验,获得了表观粘度优于亲本的融合菌株。但通过融合后能够兼备亲株优点,提高发酵酸奶品质,简化酸奶制作流程的融合菌株却缺乏报道。

本专利就是针对这个问题,对生产中常用的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌进行了原生质体电融合,获得了子代稳定的融合菌株,用其发酵酸奶,品质优于亲本。

(三)

技术实现要素:

本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种乳酸菌杂交菌种及其制备方法,使多种乳酸菌的优良性状融合于一株菌上,这样,就可以省却很多菌种保藏的工作,也可以使得用这种杂合菌发酵所得的酸奶长期保持稳定的优良特性。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一种乳酸菌杂交菌种,其特殊之处在于:利用保加利亚乳杆菌菌种、嗜热链球菌菌种通过电融合得到乳酸菌杂交菌种。

所述的乳酸菌杂交菌种,编号cgmccno:12911,保藏单位为cgmcc-中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏时间为2016年08月29日,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,邮编100101。

所述的乳酸菌杂交菌种的制备方法,包括以下步骤:

a)菌种活化:保藏的保加利亚乳杆菌菌种、嗜热链球菌菌种活化备用;

b)原生质体制备:(1)取培养至对数期的菌液,冰水浴;(2)取3-5ml菌液于离心管中,离心,弃上清;(3)加3-5ml生理盐水,摇匀,离心,弃上清;(4)加3-5ml原生质体稳定液,摇匀,离心,弃上清,该步骤重复n次;(5)加4-6ml过滤酶液,32-42℃水浴,离心,弃上清;(6)加3-5ml原生质体稳定液,摇匀,离心,弃上清,该步骤重复n次;(7)加3-5ml原生质体稳定液,制成原生质体悬液,备用,

c)原生质体融合:(1)电击杯无菌处理;(2)取保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌紫外诱变致死率刚好在100%的菌株悬液按1:0.8-1.2混合均匀,无菌操作;(3)设置好电击参数进行电融合;(4)将电击融合的菌悬液倾注倒平板,36-46℃下培养,观察、分离纯化出融合菌种。

所述的乳酸菌杂交菌种的制备方法,优选方案:

a)菌种活化:保藏的保加利亚乳杆菌菌种、嗜热链球菌菌种活化若干次备用,活化条件为:36-46℃厌氧培养24-72h;

b)原生质体制备:(1)取培养至对数期的菌液,冰水浴10-30min;(2)取3-5ml菌液于离心管中,1500-4500r/min离心5-15min,弃上清;(3)加3-5ml生理盐水,摇匀,1500-4500r/min离心5-15min,弃上清;(4)加3-5ml原生质体稳定液,摇匀,1500-4500r/min离心5-15min,弃上清,该步骤重复n次;(5)加4-6ml过滤酶液,32-42℃水浴10-30min,2000-6000r/min离心5-15min,弃上清;(6)加3-5ml原生质体稳定液,摇匀,2000-6000r/min离心5-15min,弃上清,该步骤重复n次;(7)加3-5ml原生质体稳定液,制成原生质体悬液,备用,

c)原生质体融合:(1)电击杯/0.1cm无菌处理;(2)取保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌紫外诱变致死率刚好在100%的菌株悬液按1:0.8-1.2混合均匀,无菌操作加入电击杯0.2-0.4ml;(3)设置好电击参数进行电融合,电压:2-3kv,脉冲次数:1次,电击时间:1-3ms;(4)将电击融合的菌悬液倾注倒平板,36-46℃无氧条件下培养16-32h,观察、分离纯化出融合菌种。

所述的乳酸菌杂交菌种的制备方法,更有方案:

a)菌种活化:保藏菌种活化3次备用,活化条件为:36-46℃厌氧培养24-72h;

b)原生质体制备:(1)取培养至对数期的菌液,冰水浴20min;(2)取4ml菌液于离心管中,3000r/min离心10min,弃上清;(3)加4ml生理盐水,摇匀,3000r/min离心10min,弃上清;(4)加4ml原生质体稳定液,摇匀,3000r/min离心10min,弃上清,再重复该步骤一次;(5)加5ml过滤酶液,37℃水浴20min,4000r/min离心10min,弃上清;(6)加4ml原生质体稳定液,摇匀,4000r/min离心10min,弃上清,再重复该步骤一次;(7)加4ml原生质体稳定液,制成原生质体悬液,备用,

c)原生质体融合:(1)电击杯/0.1cm无菌处理;(2)取保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌紫外诱变致死率刚好在100%的菌株悬液按1:1混合均匀,无菌操作加入电击杯0.3ml;(3)设置好电击参数进行电融合,电压:2.5kv,脉冲次数:1次,电击时间:2ms;(4)将电击融合的菌悬液倾注倒平板,42℃无氧条件下培养24h,观察、分离纯化出融合菌种。

其中,

原生质体稳定液:甘露醇与磷酸盐缓冲液/pbs混合液,其中,甘露醇浓度为0.7-0.9mol/l,甘露醇浓度优选0.8mol/l,

酶液:80-120mg溶菌酶20000u/mg+20ml磷酸盐缓冲液/pbs,微孔滤膜过滤后备用,优选,100mg溶菌酶20000u/mg+20ml0.2mol/l的磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

磷酸盐缓冲液/pbs:磷酸盐缓冲液/pbs:565-935ml0.2mol/lnah2po4+65-435ml0.2mol/lna2hpo4,ph5.7-6.7,优选,磷酸盐缓冲液/pbs:877ml0.2mol/lnah2po4+123ml0.2mol/lna2hpo4,ph6。

菌种活化过程中,通过再生固体培养基培养。

原生质体融合过程步骤(4)中,将电击融合的菌悬液先混入再生半固体培养基内,然后再倾注倒平板至再生固体培养基上,观察、分离纯化出融合菌种,培养温度均为36-46℃,

其中,

再生固体培养基(1500ml):葡萄糖7-8g,酵母浸粉7-8g,胰蛋白胨7-8g,l-cys盐酸盐0.4-0.8g,乳糖6-7.5g,乙酸钠14-16g,琼脂22-23g,kh2po43-4.2g,cacl2·2h2o5.5-6.5g,mgcl2·6h2o27-28g,ph6-7;

再生半固体培养基(1500ml):葡萄糖7-8g,酵母浸粉7-8g,胰蛋白胨7-8g,l-cys盐酸盐0.4-0.8g,乳糖6-7.5g,乙酸钠14-16g,琼脂11-16.5g,kh2po43-4.2g,cacl2·2h2o5.5-6.5g,mgcl2·6h2o27-28g,ph6-7。

一种乳酸菌杂交菌种制备酸奶的方法,包括以下步骤:将融合菌种接种至装有无菌纯奶的锥形瓶中,36-46℃培养16-32h制备酸奶。

一种酸奶酸度的测定方法,包括以下步骤:取10ml酸乳,用20ml蒸馏水稀释。加入0.5%的中性酚酞指示剂0.5ml,以0.1mol/lnaoh溶液滴定至粉红色(30s内不变色),将所消耗的naoh毫升数乘以10,即为酸奶的酸度,所述酸奶的酸度用吉尔涅尔度°t表示。

本发明的有益效果:本发明对生产中常用的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌进行了原生质体电融合,获得了子代稳定的融合菌株,品质优于亲本,简化了菌种保藏流程,将其用于发酵酸奶,大大改善了酸奶风味,简化了酸奶生产流程,而且保证了酸奶长期风味稳定。

(四)具体实施方式

实施例1

1.菌种:保藏的保加利亚乳杆菌菌种、嗜热链球菌菌种。

2.试剂

磷酸盐缓冲液/pbs(0.2mol/l):877ml0.2mol/lnah2po4+123ml0.2mol/lna2hpo4,ph6。

原生质体稳定液:含0.8mol/l甘露醇的0.2mol/l的磷酸盐缓冲液/pbs。

酶液(5mg/ml):100mg溶菌酶(20000u/mg)+20ml0.2mol/l的磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

蒙牛纯牛奶:制作酸奶用。

3.仪器设备:mjx智能霉菌培养箱(mjx型,宁波江南仪器厂),全温振动器(hzq-y型,哈尔滨市东联电子技术开发有限公司)、高速台式离心机(tgl-16c,上海安亭科学仪器厂)、电穿孔仪genepulser(bio-rad型,伯乐生命医学产品(上海)有限公司)、电击杯(0.1cm)高压蒸汽灭菌器(mls-3780,三洋电机株式会社)、双人垂直超净工作台(vj-vs-2型,无锡一净净化设备有限公司)、电子精密天平(cav4102c型,奥豪斯中国地区)、紫外可见分光光度计(tu-1810,)、移液枪(brandtransferpetted-1000、d-5000型,普兰德(上海)贸易有限公司)、ph计(phs-3c型,上海精密科学仪器有限公司)。

4.培养基

(1)再生固体培养基(1500ml)葡萄糖7.5g,酵母浸粉7.5g,胰蛋白胨7.5g,l-cys盐酸盐0.6g,乳糖6.75g,乙酸钠15g,琼脂22.5g,kh2po43.75g,cacl2·2h2o5.67g,mgcl2·6h2o27.5g,ph6.5。

(2)再生半固体培养基:除琼脂减半外,其他成分同培养基(1),ph6.5。

(3)双层再生培养基:将菌液混入再生半固体培养基内,倾注倒平板至再生固体培养基上。

5.方法

5.1菌种活化:保藏菌种活化3次,备用,活化条件:42℃厌氧培养48h,通过再生固体培养基培养。

5.2原生质体制备方法:(1)取培养至对数期的菌液,冰水浴20min。(2)取4ml菌液于离心管中,离心(3000r/min)10min,弃上清。(3)加4ml生理盐水,摇匀,3000r/min离心10min,弃上清,其中,生理盐水为0.9%的氯化钠水溶液。(4)加4ml原生质体稳定液,摇匀,3000r/min离心10min,弃上清。(该步骤再重复一次)。(5)加5ml过滤酶液,37℃水浴20min,4000r/min离心10min,弃上清。(6)加4ml原生质体稳定液,摇匀,4000r/min离心10min,弃上清。(该步骤再重复一次)。(7)加4ml原生质体稳定液,制成原生质体悬液,备用。

5.3原生质体融合:(1)电击杯/0.1cm无菌处理。(2)加入菌悬液,将不同乳酸菌的原生质体悬液浓度调到1×106个/ml进行混菌融合(取保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌紫外诱变致死率刚好在100%的菌株悬液按1:1混合均匀,无菌操作加入电击杯0.3ml。)(3)设置好电击参数进行电融合(电压:2.5kv;脉冲次数:1次;电击时间:2ms。)(4)将电击融合的菌悬液先混入再生半固体培养基内,然后再倾注倒平板至再生固体培养基上培养,观察、分离纯化出融合菌种,培养条件均为:42℃无氧条件下培养24h。

5.4酸奶的制作

(1)分别将定量的亲本菌种和融合菌种(菌悬液浓度为1×106个/ml,接种量为10%,)接种至装有无菌纯奶的锥形瓶中,42℃培养24h。从酸、涩、风味、酸度、ph值5个方面来比较酸奶风味。

(2)酸奶酸度的测定:酸奶的酸度用吉尔涅尔度(°t)表示。

方法:取10ml酸乳,用20ml蒸馏水稀释。加入0.5%的中性酚酞指示剂0.5ml,以0.1mol/lnaoh溶液滴定至粉红色(30s内不变色),将所消耗的naoh毫升数乘以10,即为酸奶的酸度。

(3)ph值测定:用ph计测定酸奶的ph值。

(4)对制作好的酸奶进行感官评定。

表1:感官评定标准

6.结果

6.1融合菌大小

二菌融合菌株呈链状,杆球混合链状,直径0.5-0.8μm,长2-6μm,宽0.4-0.7μm。

表2亲本菌株与融合菌大小比较

6.2.发酵酸奶结果

表3:亲本菌株与融合菌发酵酸奶结果

6.3对融合菌株及亲本菌株进行测序鉴定

结果如下:

(1)融合菌株(fusantxu1lactobacillussp.)的16sdna序列

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(2)亲本菌株保加利亚乳杆菌的16sdna序列

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(3)亲本菌株嗜热链球菌的16sdna序列

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通过序列比对,融合菌株与两亲本菌株的16sdna序列存在较大差异。

通过绘制发育树分析,融合菌株与两个亲本菌株相差甚大。说明亲本菌株发生了融合,产生了杂交的乳酸菌。

实施例2

1.菌种:保藏的保加利亚乳杆菌菌种、嗜热链球菌菌种。

2.试剂

磷酸盐缓冲液/pbs:935ml0.2mol/lnah2po4+65ml0.2mol/lna2hpo4,ph5.7。

原生质体稳定液:甘露醇与磷酸盐缓冲液/pbs混合液,甘露醇含0.7mol/l。

酶液(4.5mg/ml):90mg溶菌酶(20000u/mg)+20ml磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

蒙牛纯牛奶:制作酸奶用。

3.仪器设备:mjx智能霉菌培养箱(mjx型,宁波江南仪器厂),全温振动器(hzq-y型,哈尔滨市东联电子技术开发有限公司)、高速台式离心机(tgl-16c,上海安亭科学仪器厂)、电穿孔仪genepulser(bio-rad型,伯乐生命医学产品(上海)有限公司)、电击杯(0.1cm)高压蒸汽灭菌器(mls-3780,三洋电机株式会社)、双人垂直超净工作台(vj-vs-2型,无锡一净净化设备有限公司)、电子精密天平(cav4102c型,奥豪斯中国地区)、紫外可见分光光度计(tu-1810,)、移液枪(brandtransferpetted-1000、d-5000型,普兰德(上海)贸易有限公司),ph计(phs-3c型,上海精密科学仪器有限公司)。

4.培养基

(1)再生固体培养基(1500ml)葡萄糖7g,酵母浸粉8g,胰蛋白胨7g,l-cys盐酸盐0.8g,乳糖6g,乙酸钠16g,琼脂22g,kh2po44.2g,cacl2·2h2o5.5g,mgcl2·6h2o28g,ph6。

(2)再生半固体培养基:除琼脂减半外,其他成分同培养基(1),ph6。

(3)双层再生培养基:将菌液混入再生半固体培养基内,倾注倒平板至再生固体培养基上。

5.方法

5.1菌种活化:保藏菌种活化3次,备用,活化条件:36℃厌氧培养72h,通过再生固体培养基培养。

5.2原生质体制备方法:(1)取培养至对数期的菌液,冰水浴10min。(2)取3ml菌液于离心管中,离心(4500r/min)15min,弃上清。(3)加3ml生理盐水,摇匀,4500r/min离心15min,弃上清。(4)加3ml原生质体稳定液,摇匀,1500r/min离心15min,弃上清。(该步骤再重复一次)。(5)加4ml过滤酶液,42℃水浴10min,2000r/min离心15min,弃上清。(6)加3ml原生质体稳定液,摇匀,6000r/min离心5min,弃上清。(该步骤再重复一次)。(7)加3ml原生质体稳定液,制成原生质体悬液,备用。

5.3原生质体融合:(1)电击杯/0.1cm无菌处理。(2)加入菌悬液,将不同乳酸菌的原生质体悬液浓度调到1×106个/ml进行混菌融合(取保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌紫外诱变致死率刚好在100%的菌株悬液按1:0.8混合均匀,无菌操作加入电击杯0.2ml。)(3)设置好电击参数进行电融合(电压:3kv;脉冲次数:1次;电击时间:3ms。)(4)将电击融合的菌悬液先混入再生半固体培养基内,然后再倾注倒平板至再生固体培养基上培养,观察、分离纯化出融合菌种,培养条件均为:36℃无氧条件下培养32h。

5.4酸奶的制作

(1)分别将定量的亲本菌种和融合菌种(菌悬液浓度为1×106个/ml,接种量为10%,)接种至装有无菌纯奶的锥形瓶中,36℃培养32h。从酸、涩、风味、酸度、ph值5个方面来比较酸奶风味。

(2)酸奶酸度的测定:酸奶的酸度用吉尔涅尔度(°t)表示。

方法:取10ml酸乳,用20ml蒸馏水稀释。加入0.5%的中性酚酞指示剂0.5ml,以0.1mol/lnaoh溶液滴定至粉红色(30s内不变色),将所消耗的naoh毫升数乘以10,即为酸奶的酸度。

(3)ph值测定:用ph计测定酸奶的ph值。

(4)对制作好的酸奶进行感官评定,如表1所述。

实施例3

1.菌种:保藏的保加利亚乳杆菌菌种、嗜热链球菌菌种。

2.试剂

磷酸盐缓冲液/pbs:565ml0.2mol/lnah2po4+435ml0.2mol/lna2hpo4,ph6.7。

原生质体稳定液:甘露醇与磷酸盐缓冲液/pbs混合液,含甘露醇0.9mol/l。

酶液(5.5mg/ml):110mg溶菌酶(20000u/mg)+20ml磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

蒙牛纯牛奶:制作酸奶用。

3.仪器设备:mjx智能霉菌培养箱(mjx型,宁波江南仪器厂),全温振动器(hzq-y型,哈尔滨市东联电子技术开发有限公司)、高速台式离心机(tgl-16c,上海安亭科学仪器厂)、电穿孔仪genepulser(bio-rad型,伯乐生命医学产品(上海)有限公司)、电击杯(0.1cm)高压蒸汽灭菌器(mls-3780,三洋电机株式会社)、双人垂直超净工作台(vj-vs-2型,无锡一净净化设备有限公司)、电子精密天平(cav4102c型,奥豪斯中国地区)、紫外可见分光光度计(tu-1810,)、移液枪(brandtransferpetted-1000、d-5000型,普兰德(上海)贸易有限公司)、ph计(phs-3c型,上海精密科学仪器有限公司)。

4.培养基

(1)再生固体培养基(1500ml)葡萄糖8g,酵母浸粉7g,胰蛋白胨8g,l-cys盐酸盐0.4g,乳糖7.5g,乙酸钠14g,琼脂23g,kh2po43g,cacl2·2h2o6.5g,mgcl2·6h2o27g,ph7。

(2)再生半固体培养基:除琼脂减半外,其他成分同培养基(1),ph7。

(3)双层再生培养基:将菌液混入再生半固体培养基内,倾注倒平板至再生固体培养基上。

5.方法

5.1菌种活化:保藏菌种活化3次,备用,活化条件:46℃厌氧培养24h,通过再生固体培养基培养。

5.2原生质体制备方法:(1)取培养至对数期的菌液,冰水浴30min。(2)取5ml菌液于离心管中,离心(1500r/min)5min,弃上清。(3)加5ml生理盐水,摇匀,1500r/min离心5min,弃上清。(4)加5ml原生质体稳定液,摇匀,4500r/min离心5min,弃上清。(该步骤再重复一次)。(5)加6ml过滤酶液,32℃水浴30min,6000r/min离心5min,弃上清。(6)加5ml原生质体稳定液,摇匀,2000r/min离心15min,弃上清。(该步骤再重复一次)。(7)加5ml原生质体稳定液,制成原生质体悬液,备用。

5.3原生质体融合:(1)电击杯/0.1cm无菌处理。(2)加入菌悬液,将不同乳酸菌的原生质体悬液浓度调到1×106个/ml进行混菌融合(取保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌紫外诱变致死率刚好在100%的菌株悬液按1:1.2混合均匀,无菌操作加入电击杯0.4ml。)(3)设置好电击参数进行电融合(电压:2kv;脉冲次数:1次;电击时间:1ms。)(4)将电击融合的菌悬液先混入再生半固体培养基内,然后再倾注倒平板至再生固体培养基上培养,观察、分离纯化出融合菌种,培养条件均为:46℃无氧条件下培养16h。

5.4酸奶的制作

(1)分别将定量的亲本菌种和融合菌种(菌悬液浓度为1×106个/ml,接种量为10%,)接种至装有无菌纯奶的锥形瓶中,46℃培养16h。从酸、涩、风味、酸度、ph值5个方面来比较酸奶风味。

(2)酸奶酸度的测定:酸奶的酸度用吉尔涅尔度(°t)表示。

方法:取10ml酸乳,用20ml蒸馏水稀释。加入0.5%的中性酚酞指示剂0.5ml,以0.1mol/lnaoh溶液滴定至粉红色(30s内不变色),将所消耗的naoh毫升数乘以10,即为酸奶的酸度。

(3)ph值测定:用ph计测定酸奶的ph值。

(4)对制作好的酸奶进行感官评定,如表1所述。

实施例4

磷酸盐缓冲液/pbs:815ml0.2mol/lnah2po4+185ml0.2mol/lna2hpo4,ph6.2。

原生质体稳定液:甘露醇与磷酸盐缓冲液/pbs混合液,其含甘露醇0.8mol/l。

酶液(4mg/ml):80mg溶菌酶(20000u/mg)+20ml磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

实施例5

磷酸盐缓冲液/pbs:900ml0.2mol/lnah2po4+100ml0.2mol/lna2hpo4,ph5.9。

原生质体稳定液:甘露醇与磷酸盐缓冲液/pbs混合液,其含甘露醇0.82mol/l。

酶液(5mg/ml):100mg溶菌酶(20000u/mg)+20ml磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

实施例6

磷酸盐缓冲液/pbs:735ml0.2mol/lnah2po4+265ml0.2mol/lna2hpo4,ph6.4。

原生质体稳定液:甘露醇与磷酸盐缓冲液/pbs混合液,其含甘露醇0.78mol/l。

酶液(5mg/ml):100mg溶菌酶(20000u/mg)+20ml磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

实施例7

磷酸盐缓冲液/pbs:900ml0.2mol/lnah2po4+100ml0.2mol/lna2hpo4,ph5.9。

原生质体稳定液:甘露醇与磷酸盐缓冲液/pbs混合液,其含甘露醇0.78mol/l。

酶液(6mg/ml):120mg溶菌酶(20000u/mg)+20ml磷酸盐缓冲液/pbs,用0.22μm的微孔滤膜过滤后备用。

sequencelisting

<110>菏泽学院

<120>一种乳酸菌杂交菌种及其制备方法

<130>1

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<170>patentinversion3.3

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<211>1455

<212>dna

<213>乳杆菌

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