嗜酸乳桿菌細(xì)菌素純化及在牛乳保鮮中的應(yīng)用.pdf

1、嗜酸乳桿菌為革蘭氏陽(yáng)性兼性厭氧菌,是人體腸道中主要益生菌，對(duì)人體具有顯著的健康促進(jìn)作用，是公認(rèn)安全的食品級(jí)微生物（GRAS）。乳與乳制品屬于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、成分豐富且完善的大眾化食品，但極易腐敗變質(zhì)，因此探尋一種自然安全的防腐劑正日益引起人們的關(guān)注，由于嗜酸乳桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素具有防止腐敗的作用，所以近年成為研究的熱點(diǎn)。本課題擬在前期研究的基礎(chǔ)上，以嗜酸乳桿菌產(chǎn)細(xì)菌素Lactobacillin為研究對(duì)象，首先優(yōu)化嗜酸乳桿菌產(chǎn)細(xì)菌素 Lacto

2、bacillin的發(fā)酵條件獲得高產(chǎn)量的細(xì)菌素Lactobacillin；其次建立分離純化路線，并對(duì)細(xì)菌素Lactobacillin進(jìn)行鑒定和蛋白序列的生物信息學(xué)分析，最后將該細(xì)菌素應(yīng)用到鮮乳中建立防腐體系。本論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　1.以細(xì)菌素相對(duì)抑菌效價(jià)為考察指標(biāo)，通過單因素和正交試驗(yàn)對(duì)嗜酸乳桿菌細(xì)菌素Lactobacillin發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，研究了培養(yǎng)基初始pH、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間及接種量四個(gè)因素對(duì)細(xì)菌素產(chǎn)生的影

3、響。結(jié)果表明：優(yōu)化的發(fā)酵條件為培養(yǎng)基初始pH6.5、培養(yǎng)溫度35℃、接種量為2.5％、培養(yǎng)時(shí)間28 h，在此條件下細(xì)菌素Lactobacillin相對(duì)抑菌效價(jià)值達(dá)到247.49±1.05 AU/mL，比優(yōu)化前提高了2倍。
　　2.分別采用硫酸銨鹽析沉淀、1k膜包超濾、HiTrapTM CaptoTM Q強(qiáng)陰離子交換層析、SuperdexTM7510/300 GL凝膠柱層析技術(shù)對(duì)嗜酸乳桿菌細(xì)菌素Lactobacillin進(jìn)行分離純化

4、，利用Tricine-SDS-PAGE檢測(cè)細(xì)菌素Lactobacillin分子質(zhì)量，利用基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF/MS)和高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC-MS/MS）進(jìn)行氨基酸序列分析，并對(duì)蛋白序列相關(guān)生物信息學(xué)進(jìn)行探究。結(jié)果表明：純化后的細(xì)菌素Lactobacillin比活為11068.42 AU/mg，純化倍數(shù)為12.24倍，得率為9.49％，分子質(zhì)量約6 ku左右；序列分析得出細(xì)菌素Lactobac

5、illin的氨基酸序列為mlggvlsrltswddfgdvwf srlqseaearslgwrrspwqaeplaagvrpfyitqengnkga，不穩(wěn)定系數(shù)為78.06％，不具有明顯的跨膜結(jié)構(gòu)，細(xì)菌素Lactobacillin的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和三級(jí)空間結(jié)構(gòu)圖說(shuō)明存在α螺旋、伸展鏈、β-折疊、無(wú)規(guī)則卷曲，其中α螺旋和無(wú)規(guī)則卷曲所占比例較高。此研究結(jié)果為進(jìn)一步鑒定細(xì)菌素Lactobacillin提供了重要參考。
　　3.研究嗜酸乳

6、桿菌細(xì)菌素 Lactobacillin對(duì)鮮乳保質(zhì)期的影響，建立起嗜酸乳桿菌細(xì)菌素Lactobacillin在消毒鮮乳防腐應(yīng)用中的HACCP技術(shù)體系。按照經(jīng)離子交換層析、凝膠層析純化后的細(xì)菌素Lactobacillin蛋白濃度0.019 mg/mL計(jì)算，在鮮乳和消毒鮮乳中添加細(xì)菌素Lactobacillin50μg/mL，測(cè)定其在4℃貯藏期間抑菌活性、酸度、感官特性的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，4℃條件下貯藏，添加細(xì)菌素Lactobacillin

7、的試驗(yàn)組鮮乳在貯藏4 d時(shí)細(xì)菌數(shù)4.5×106 cfu/mL、酸度值200T、煮沸后凝固、色澤青色、出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象與未添加細(xì)菌素Lactobacillin的對(duì)照組鮮乳貯藏2 d時(shí)各指標(biāo)基本一致；添加細(xì)菌素Lactobacillin的試驗(yàn)組消毒鮮乳在貯藏40 d時(shí)細(xì)菌數(shù)2.3×105 cfu/mL、酸度值250T、煮沸后沉淀、色澤暗淡、出現(xiàn)酸臭味與對(duì)照組消毒鮮乳貯藏34～36 d時(shí)基本一致，有效延長(zhǎng)鮮乳保質(zhì)期2 d，消毒鮮乳保質(zhì)期4～6