產(chǎn)廣譜乳酸菌素菌株的選育、鑒定及其發(fā)酵特性研究.pdf

1、乳酸菌素是一類由乳酸菌產(chǎn)生的具有生物活性的蛋白質(zhì)、多肽或前體多肽，主要被用作食品防腐劑來抑制食品中腐敗菌和致病菌的繁殖和生長(zhǎng)。目前應(yīng)用最普遍的乳酸菌素Nisin只能抑制食品中革蘭氏陽性細(xì)菌的生長(zhǎng)，對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)無能為力，因而篩選既抑制革蘭氏陽性又抑制革蘭氏陰性細(xì)菌的廣譜乳酸菌素產(chǎn)生菌，具有一定的意義。
　　 本文從合肥市傳統(tǒng)發(fā)酵食品（雪菜汁、鮮牛奶、蘿卜汁、豆角汁）中，篩選可以產(chǎn)廣譜乳酸菌素的乳酸菌。先通過富集培養(yǎng)，并綜

2、合鑒別培養(yǎng)基，革蘭氏染色、紙層析的結(jié)果，初篩得到九株乳酸菌；再分別以金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、埃希氏大腸桿菌、黑曲霉、釀酒酵母作為指示菌，采用抑菌實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)篩，并通過酸排除實(shí)驗(yàn)、過氧化氫排除實(shí)驗(yàn)，最終確定篩選分離得到一株可以產(chǎn)廣譜乳酸菌素的乳酸菌——D8菌株。該菌株能夠抑制革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)。木瓜蛋白酶、胰蛋白酶酶解實(shí)驗(yàn)說明其產(chǎn)生的乳酸菌素是一種蛋白質(zhì)，而遺傳穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)則表明D8菌株的抑菌效果很穩(wěn)定。
　　 分

3、離得到的D8菌株，經(jīng)過傳統(tǒng)生理生化鑒定和16S rDNA分子生物學(xué)鑒定，是乳桿菌屬(Lactobacillus)的植物乳桿菌(L.plantarum)。
　　 通過單因子實(shí)驗(yàn)、正交試驗(yàn)等對(duì)D8菌株發(fā)酵培養(yǎng)基的碳源、氮源、磷源及生長(zhǎng)因子進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明：該菌株最佳的發(fā)酵培養(yǎng)基為牛肉膏 2％，酵母膏 0.75％，蔗糖 2.5％，檸檬酸二銨 0.2％，乙酸鈉 0.5％，K2HPO4 0.4％，MgSO4·7H2O 0.058％，Mn

4、SO4·4H2O 0.025％。研究該菌的培養(yǎng)條件時(shí)發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)溫度和pH對(duì)菌株的生長(zhǎng)影響顯著，最佳發(fā)酵條件為35℃，初始pH值 6.0，添加2％的吐溫80。在此條件下，菌株的抑菌圈直徑可達(dá)3.15 cm。
　　 D8菌株產(chǎn)乳酸菌素是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，本實(shí)驗(yàn)在48小時(shí)搖瓶發(fā)酵數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究，建立了發(fā)酵過程菌體生長(zhǎng)、產(chǎn)物形成、及基質(zhì)消耗隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)模型。Logistic方程、Luedeking-Piret方

5、程及簡(jiǎn)單的基質(zhì)消耗方程能夠用來描述該菌菌體生長(zhǎng)、產(chǎn)乳酸菌素過程及基質(zhì)蔗糖的消耗，實(shí)驗(yàn)表明該菌發(fā)酵產(chǎn)乳酸菌素是生長(zhǎng)部分偶聯(lián)型的動(dòng)力學(xué)類型。
　　 本文還對(duì)D8菌株固定化產(chǎn)乳酸菌素進(jìn)行了初步研究。對(duì)影響固定化技術(shù)的主要因素進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化的結(jié)果為：海藻酸鈉濃度為5％，含菌量為3％，CaCl2濃度為1.5％；固定化后的凝膠珠所含菌體量為2.5×108 cfu/mL；菌株固定化產(chǎn)乳酸菌素的最佳條件為40℃、初始pH 7.0、不加吐溫80