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嗜酸乳杆菌增菌培养基的研究

杨媛  
【摘要】: 嗜酸乳杆菌作为益生菌的一种,在促进人体健康和预防疾病中具有重要作用,并日益成为乳品科学研究的热点。对于嗜酸乳杆菌,不管是活菌制剂的开发还是嗜酸乳杆菌的分离培养及其酶学研究、发酵剂的制备等,都需要良好的增菌培养基,使嗜酸乳杆菌得以大量增殖。因此,优化设计嗜酸乳杆菌培养基是一项十分重要的基础研究工作。 为了保证益生菌有较高的活菌数,必须从选择合适菌株,改良其生长环境条件,添加生长促进物质等方面加以优化。本研究首先通过耐酸、耐胆汁盐试验、抑菌试验和生长动力及产酸试验,对供试的三株嗜酸乳杆菌进行对比,从中筛选出具有优良形状的菌株。并根据嗜酸乳杆菌的生长代谢特性和营养需求,对其增菌培养基进行进一步研究,试验选用MRS作为基础培养基,在MRS基础上分别添加菊粉、乳糖、乳清粉、酪蛋白水解物、番茄汁、胡萝卜汁和啤酒七种增殖因子,每个增殖因子三个水平,研究了在MRS培养基中添加不同营养物质对嗜酸乳杆菌生长的影响,用以确定每个增殖因子的最佳促生长效果和最佳水平,并对七种增殖因子进行对比,结果表明增殖因子的最佳促生长水平分别为:菊粉(代替MRS中50%的葡萄糖)、乳糖0.5%、乳清粉1.8%、酪蛋白水解物0.9%、番茄汁15%、胡萝卜汁15%,啤酒15%。进行对比的结果显示在MRS培养基中添加菊粉、乳清粉、酪蛋白水解物、胡萝卜汁可显著促进嗜酸乳杆菌的细胞生长,而乳糖、西红柿汁、啤酒的添加相对而言对菌的增殖影响不大;进一步采用正交试验优化筛选了嗜酸乳杆菌的增菌培养基。结果表明:利用L93^4正交试验筛选出增殖因子的最佳配比为:乳清粉1.5%、菊粉代替MRS中50%葡萄糖、酪蛋白水解物1.2%,胡萝卜汁10%。最后使用优化出的增菌培养基测定生长曲线,同时测定pH和滴定酸度的变化,确定增菌培养终止时间为10小时,此时活菌数可达2.59×1010cfu/mL,较对照培养基中的菌数提高22.72倍。 试验通过调整培养的参数,优选培养工艺条件,为大规模工业化生产奠定基础。其中包括:调酸情况下培养过程中pH的确定、中和剂的选择、供氧情况对菌体生长的影响及补料培养对菌体生长的影响,结果表明培养过程中用20%的NH3H2O调节pH范围为5.8~6.2,摇床培养(110r/min)4h后,补加5%的六倍浓缩料,继续培养至6h以5%的比例再补加一次,这样在12小时收获菌体可以得到6.50×1010cfu/mL的生物量。


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