高產(chǎn)胞外多糖乳酸乳桿菌的選育及其發(fā)酵條件的優(yōu)化.pdf

1、乳酸菌(lacticacidbacteria,LAB)胞外多糖（exopolysaccharide,EPS）是乳酸菌在生長代謝過程中分泌到細(xì)胞壁外常滲于培養(yǎng)基的一類糖類化合物，除了對細(xì)菌自身具有生物學(xué)意義，賦予發(fā)酵乳制品特殊的質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味，而廣泛用于各種食品的增稠、穩(wěn)定、乳化、膠凝及持水，起到安全食品添加劑的作用。大量研究表明，LAB在抗變異原性、防癌抗癌和增強(qiáng)機(jī)體免疫力方面有著不可低估的作用，而它營養(yǎng)保健特性的發(fā)揮主要是通過其代謝過程中

2、形成的胞外多糖物質(zhì)來完成的。本實(shí)驗(yàn)旨在對于乳酸菌的特定菌株產(chǎn)的胞外多糖進(jìn)行一定深入的研究，提高菌株胞外多糖的產(chǎn)率，得到胞外多糖高產(chǎn)菌株及優(yōu)化其發(fā)酵條件，滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求。研究結(jié)果如下：
　　 1、本課題是從市售酸奶中分離純化得到菌株，經(jīng)生理生化鑒定，均成陰性反應(yīng)，結(jié)合伯杰明手冊可知其與乳桿菌屬相符，再經(jīng)糖發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，16SrDNA檢測鑒定得到保加利亞乳桿菌、乳酸乳桿菌。
　　 2、初步探索了野生型乳桿菌的生長特性，接著對

3、菌株分別采用物理、化學(xué)、生物學(xué)方法進(jìn)行誘變選育。紫外誘變篩選出2株高產(chǎn)胞外多糖的正突變株，對應(yīng)的多糖產(chǎn)量為2.85g/L,3.15g/L；亞硝基胍(NTG)篩選出4株高產(chǎn)胞外多糖的正突變株，對應(yīng)的多糖產(chǎn)量為2.413g/L,2.841g/L,2.743g/L,2.694g/L；菌株UV-NTG復(fù)合誘變，篩選出3株高產(chǎn)胞外多糖的正突變株，對應(yīng)的多糖產(chǎn)量為5.219g/L,4.926g/L,4.805g/L；將UV和NTG篩選到的6株高產(chǎn)菌

4、作為基因組改組的出發(fā)菌株，經(jīng)第一輪改組得到4株高產(chǎn)菌株F1，產(chǎn)量最多可達(dá)6.827g/L；經(jīng)過篩選獲得4株第二輪改組菌株F2，產(chǎn)量最多可達(dá)9.38g/L。
　　 3、探索了乳桿菌產(chǎn)胞外多糖的發(fā)酵特性，從6種適合乳酸菌生長的培養(yǎng)基中確定Elliker作為最適發(fā)酵培養(yǎng)基；采用N=16的Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對Elliker培養(yǎng)基的成分和菌株生長條件等各變量進(jìn)行考察，篩選出對乳酸乳桿菌產(chǎn)胞外多糖影響顯著的因子：[酵母

5、粉](P＜0.001)、初始pH(P=0.0360)、發(fā)酵時(shí)間(P=0.0047)；然后采用中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)，響應(yīng)面分析得到確定最佳發(fā)酵條件為：[酵母粉]=17.35g/L，初始pH=5.85，發(fā)酵時(shí)間為23.18h。在預(yù)測發(fā)酵條件進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)際產(chǎn)量為3.910g/L。
　　 4、初步探索了不同酵母粉濃度(0g/L、10g/L、20g/L)對野生型乳酸乳桿菌發(fā)酵過程生長速率和EPS產(chǎn)率的影響，都顯示出高濃度的初始酵母粉濃