高產(chǎn)胞外多糖乳酸菌的篩選及培養(yǎng)基優(yōu)化方法的研究.pdf

1、乳酸菌胞外多糖（Lactic acid bacteria exopolysaccharide LAB EPS）是乳酸菌在生長(zhǎng)代謝過程中分泌到細(xì)胞壁外常滲于培養(yǎng)基的一類多糖類化合物，分為莢膜多糖與粘液多糖，是微生物代謝次產(chǎn)物，分子量多在4．0×104～6．0×106Da。LAB EPS具有增加酸乳的粘度、流變性、防止乳清析出、增強(qiáng)凝乳強(qiáng)度、改善酸乳品質(zhì)等特性，因此研究LAB EPS具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。 本課題主要以市售酸

2、奶、泡菜為研究對(duì)象，經(jīng)過乳酸菌的篩選、分離、鑒定共得到8株桿菌，4株球菌。應(yīng)用形態(tài)學(xué)特征、生理生化特征以及糖發(fā)酵試驗(yàn)等方法鑒定，結(jié)合《伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊(cè)》和《乳酸菌分類鑒定》，將菌株鑒定為乳桿菌屬（其中德式乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckii subsp．bulgaricus）2株，嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）3株，植物乳桿菌（Lactobacillus planta

3、rum）3株；）和乳球菌屬（其中嗜熱鏈球菌（S． thermophilus）3株，乳酸乳球菌乳脂亞種（Lc． Lactis subsp．cremoris）1株。），共2個(gè)屬5個(gè)種。通過苯酚-硫酸法檢測(cè)鑒定菌株發(fā)酵液中的胞外多糖的產(chǎn)量，測(cè)定培養(yǎng)基的粘度，進(jìn)一步篩選得到胞外多糖產(chǎn)量高的G1德式乳桿菌保加利亞亞種，對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)基優(yōu)化試驗(yàn)。 在優(yōu)化培養(yǎng)基時(shí)，分別對(duì)碳源、氮源、碳氮比進(jìn)行單因素水平優(yōu)化。其中以葡萄糖作為碳源G1菌株EPS產(chǎn)

4、量最高，可達(dá)136．58mg/L，培養(yǎng)基粘度為268．57mPa．s；以胰蛋白胨作為氮源時(shí)G1菌株EPS產(chǎn)量最高，可達(dá)140．3mg/L，培養(yǎng)基粘度為271．79mPa．s，；碳氮比為3：1時(shí)，胞外多糖產(chǎn)量最高，可達(dá)137．24mg/L，培養(yǎng)基粘度為271．79mPa．s。 在單因素優(yōu)化水平的基礎(chǔ)上對(duì)影響EPS產(chǎn)量的培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間、初始pH值以及葡萄糖添加量進(jìn)行四因素三水平正交實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：培養(yǎng)時(shí)間為17h、培養(yǎng)溫度33℃

5、，初始pH值為6．0，葡萄糖添加量為3％的發(fā)酵條件為G1菌株產(chǎn)胞外多糖量的最佳發(fā)酵工藝條件，EPS產(chǎn)量可達(dá)126．76mg/L；其中培養(yǎng)溫度對(duì)G1菌株胞外多糖的產(chǎn)量影響最大，其次為初始pH值，葡萄糖的添加量對(duì)G1菌株胞外多糖的產(chǎn)量影響最小。 為了避免培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間以及初始pH值三種主要因素的交互作用，運(yùn)用響應(yīng)面法進(jìn)行Box-Behnken設(shè)計(jì)優(yōu)化分析，優(yōu)化的結(jié)果為；培養(yǎng)溫度為39．1℃，培養(yǎng)時(shí)間14．2h，初始pH值6．9，