產(chǎn)大豆異黃酮糖苷水解酶芽孢桿菌的篩選及在豆粕發(fā)酵中的應(yīng)用.pdf

1、大豆異黃酮是由游離型苷元通過β-糖苷鍵與糖基結(jié)合形成的糖苷類化合物，主要存在于豆科植物的種子中，自然狀態(tài)下大豆異黃酮絕大部分以糖苷形式存在。大豆異黃酮的活性形式是游離型苷元而非糖苷，因此，自然存在的糖苷型異黃酮需經(jīng)糖苷酶水解成苷元后才能發(fā)揮生理作用。
　　本試驗從動物糞便中篩選到18株產(chǎn)β-葡萄糖苷酶的芽孢桿菌菌株，其中4株酶活性較高。對4個菌株進(jìn)行了種屬鑒定、生長特性分析及豆粕固體發(fā)酵試驗，主要結(jié)果如下:
　　1、產(chǎn)糖苷酶

2、芽孢桿菌菌株的篩選:利用七葉苷平板從不同動物糞便中篩選出多株產(chǎn)酶菌株。采用DNS法測定各菌株的β-葡萄糖苷酶酶活，得到18株酶活較高的芽孢桿菌菌株，其中4株對糖苷的水解率較高。通過菌落、菌體形態(tài)觀察、16S rRNA基因序列分析和生理生化試驗，鑒定菌株B3-1為彎曲芽孢桿菌（Bacillus flexus），R2-1、R3-2為甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌（Bacillus methylotrophicus），R2-2為解淀粉芽孢桿菌(Bacil

3、lus amyloliquefaciens)。
　　2、菌株生長特性分析:針對菌株生長曲線、培養(yǎng)溫度、低pH耐受性、產(chǎn)蛋白酶能力等方面進(jìn)行測定。4個菌株在25-45℃較廣的溫度范圍內(nèi)均可良好生長，其中菌株R3-2的生長速度最快。4個菌株在pH3.0的條件下仍能保持80％以上的存活率。各試驗菌株均產(chǎn)中性蛋白酶，菌株R2-2的中性蛋白酶活力達(dá)到12.35U/mL。抑菌能力測定結(jié)果表明，菌株R2-1、R2-2、R3-2對大腸桿菌(E.c

4、oli)、沙門氏菌(Salmonella)和痢疾桿菌(Shigella)3株病原菌有拮抗作用。
　　3、菌株對豆粕的發(fā)酵效果:采用固態(tài)發(fā)酵法，將各試驗菌株分別接種于含水量為50％的豆粕中，密封厭氧發(fā)酵。對發(fā)酵豆粕進(jìn)行感官評價、營養(yǎng)成分和抗?fàn)I養(yǎng)因子降解分析顯示，發(fā)酵豆粕顏色為淺黃色到淺棕色，具有發(fā)酵酸香味，總酸含量升高，pH降至4.5以下，其中R2-2試驗組pH為4.2。豆粕發(fā)酵30d時，各試驗組大豆異黃酮糖苷水解率均超過90％，游

5、離苷元的含量顯著提高(P＜0.05)，其中以R2-2試驗組發(fā)酵效果最好，糖苷水解率為92.82％，游離苷元含量為1182.32μg/g。豆粕發(fā)酵30d時，與豆粕粉相比還原力提高了65.28％。發(fā)酵后豆粕中尿酶和植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子含量顯著降低(P＜0.05)，以R2-2菌株發(fā)酵效果最好，尿酶活性降低了79.78％，植酸含量降低了58.16％。
　　4、R2-2菌株發(fā)酵產(chǎn)芽孢條件優(yōu):通過單因素試驗、Plackett-Burman試驗設(shè)計

6、，以及Box-Behnken Design響應(yīng)面分析法，確定了R2-2菌株最優(yōu)產(chǎn)芽孢發(fā)酵條件為:玉米粉1.11％，豆餅粉1.0％，Na2HPO4·2H2O0.4％、NaH2PO4·2H2O0.2％、CaCl20.05％,pH7.0～7.2。種齡16h，5％接種量，裝液量為40mL/250mL，37℃、180r/min搖床振蕩培養(yǎng)88h。發(fā)酵液芽孢含量為3.21±0.3×109CFU/mL。
　　研究表明，微生物菌株發(fā)酵豆粕不僅可以