《酸菜源耐高糖乳酸菌的筛选及其驯化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酸菜源耐高糖乳酸菌的筛选及其驯化（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、酸菜源耐高糖乳酸菌的筛选及其摘要：从内蒙古传统酸菜汁中分离出34株乳酸菌，经不同糖浓度MRS改良培养基中的耐糖筛选，获得1株耐糖能力较强的乳酸菌NMS5-1，其耐糖浓度可达48%。通过对菌株NMS5-1的耐高糖驯化，使其耐糖浓度可提高到55%，并且其活菌数达到3.6108cfu/mL。通过L9(33)正交试验，菌株NMS5-1的最佳培养条件为培养温度35 、初始pH值6.5、培养时间33 h，在此培养条件下其活菌数可达到8.3108cfu/mL。关键词：乳酸菌；耐高糖；筛选；驯化Screening and domestication in glucose tolerance of lactic
2、 acid bacteria isolated from sauerkrautAbstract:The 34 strains of lactic acid bacteria, isolated from Inner Mongolia traditional sauerkraut juice,were measured by glucose tolerance. The one strain NMS5-1 was selected to strong glucose tolerance inMRS improved medium, and its concentration of sugar-t
3、olerance was reached to 48%. By domesticationof high-sugar tolerance test, the strain NMS5-1 can survive in MRS improved medium with concentrationof sugar to 55% and its viable count reached 3.6108cfu/mL. By L9(33) orthogonal test, the optimal cultureconditions of strain NMS5-1 were as follows: cult
4、ure temperature of 35 , culture time of 33 h and initialpH value of 6.5. In this culture condition, the viable count reached 8.3108cfu/mL.Key words:lactic acid bacteria; high-sugar tolerance; screening; domestication乳酸菌是一类能从可发酵碳水化合物产生大量乳酸的一群形态与生理学特征不完全相同的革兰阳性菌通称1-2。乳酸菌广泛分布于自然界，可以栖居于人和各种动物消化道及器官内3，乳酸
5、菌大多数无毒无害，而且具有促消化、降胆固醇、提高免疫力和预防肿瘤等益生功效4-6。因此，近几年来乳酸菌也称为“益生菌”，成了国内外研究的热点，在工、农、医和食品等与人类密切相关的领域都呈现着很高的应用价值。目前，乳酸菌也常应用于蔬菜、水果等的发酵7，经发酵的果蔬产品，具有口感与风味独特、营养与保健价值提高等特点。果酱是高糖产品，即使是低糖果酱，其含糖量也在25%50%8，乳酸菌在高糖渗透压环境下的生长会受到限制，从而影响产品的发酵。因此，用于发酵高糖产品的乳酸菌必须能够耐受高糖渗透压。但是，在国内乳酸菌在果蔬酱发酵方面的研究较少，特别是乳酸菌在耐高糖、耐高渗透压方面的研究报道甚少。本试验通过乳
6、酸菌在耐高糖筛选的基础上，对其进行耐高糖驯化，逐步提高其耐渗透压能力，为高糖发酵食品如果酱等的开发提供理论依据。1 材料和方法1.1 材料供试菌种及培养基：供试菌种是从内蒙古地区传统发酵酸菜汁中分离的34株乳酸菌，保藏于内蒙古农业大学食品科学与工程学院微生物实验室；培养基：MRS改良液体培养基、MRS改良固体培养基在实验室制备；无水葡萄糖：天津市永大化学试剂有限公司。1.2 仪器与设备SW-GJ-2FD超净工作台：苏州安泰空气技术有限公司；TU1810紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；电热恒温培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；酸度计。1.3 试验方法1.3.1 耐高糖乳酸菌的筛
7、选 从内蒙古传统酸菜汁中分离纯化的34株乳酸菌为供试菌株，分别接种在含不同糖浓度的MRS改良液体培养基中，在37培养24 h后观察其生长情况。根据乳酸菌生长特性筛选出耐高糖菌株。1.3.2 筛选乳酸菌的耐高糖驯化 以筛选出来的耐高糖乳酸菌株为对象，以其可以正常生长的糖浓度为驯化起点，将MRS改良液体培养基的糖浓度水平按2%逐级递增以进行耐高糖驯化。在每个糖浓度水平上驯化5代后再转接到下一级糖浓度水平进行驯化，并对其驯化后的第1代和第5代的活菌数采用平板计数法进行计数。1.3.3 筛选乳酸菌在不同糖浓度下的生长趋势 将驯化后的乳酸菌接种在不同糖浓度水平MRS改良液体培养基中，37 下培养至30
8、h。在培养期间，每隔3 h测定一次培养液的OD值(培养液稀释8倍后，用TU1810紫外可见分光光度计，在620 nm下测定)。1.3.4 耐高糖乳酸菌最佳培养条件的探索 在单因素试验的基础上，设计3因素3水平(温度、pH值和培养时间)的正交优化试验，以OD值为测定指标，探索耐高糖乳酸菌的最佳培养条件。2 结果与分析2.1 耐高糖乳酸菌的筛选从内蒙古传统酸菜汁中分离出的34株乳酸菌在含不同糖浓度MRS改良液体培养基中的生长情况见表1(列了部分菌株)。表1 供试乳酸菌在不同糖浓度MRS改良液体培养基中的生长状况(列部分菌株)菌株号葡萄糖浓度/%25 30 35 40 45 48 50S1-2 +
9、- - - - - -S1-5 - - - - - - -S2-3 + - - - - - -S2-6 - - - - - - -S3-2 + + + - - - -S3-4 + + + - - - -S4-6 - - - - - - -NMS5-1 + + + + + + -S6-3 + + + + - - -S6-5 + + - - - - -注：+表示生长数量多，菌液浑浊；+表示生长数量较多，菌液较浑浊；+表示有少量生长，菌液稍显浑浊；-表示不生长，培养液清透。从表1可知，大部分菌株在糖浓度达30%以上时不能生长，在糖浓度达到40%时，只有2株乳酸菌NMS5-1和S6-3能正常生长；当糖
10、浓度提高到45%时，只有菌株NMS5-1能生长；当糖浓度达到50%时，所有菌株都不能生长。因此，菌株NMS5-1的耐糖能力相对较强，其最高耐糖浓度为48%。2.2 筛选乳酸菌的耐高糖驯化以筛选菌株NMS5-1为供试菌株进行耐高糖驯化试验，结果见表2。由表2可以看出，菌株NMS5-1在各糖浓度条件下驯化5代后，其活菌数均明显提高，并且其耐食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY2013年 第38卷 第10期生物工程 14 糖浓度从48%提高到55%。菌株NMS5-1在含糖量55%的MRS改良液体培养基中驯化第5代的活菌数可达到3.6108cfu/mL，比驯化第1代提高
11、了2.4倍。2.3 不同糖浓度对乳酸菌生长速度的影响NMS5-1在不同糖浓度培养基中的生长情况见图1。要对自身的机制作出相应的调节来适应环境，所以出现生长延滞的现象。2.4 耐高糖乳酸菌的最佳培养条件的确定根据单因素试验结果，进行3因素(培养温度、初始pH值、培养时间)3水平正交优化试验，其结果见表3。由表3可见，菌株NMS5-1的最佳培养条件组合是A1B2C3，即最佳培养温度为35 、最佳初始pH值为6.5、最佳培养时间为33 h。在此培养条件，验证试验表明下其OD值达到0.445，活菌数达到8.3108cfu/mL。各因素对菌株NMS5-1生长速度的影响大小依次为ABC，即影响主次因素依次
12、为培养温度、初始pH值、培养时间。3 结论从内蒙古传统酸菜汁中分离的34株乳酸菌，经不同糖浓度MRS改良培养基中的耐糖筛选，获得1株耐糖能力较强的乳酸菌NMS5-1，其耐糖浓度可达48%。通过对菌株NMS5-1的耐高糖驯化，使其耐糖浓度从48%提高到了55%，在该糖浓度条件下其活菌数可达到3.6108cfu/mL。在MRS改良液体培养基中，随着糖浓度的提高，菌株NMS5-1的生长速度减慢，其对数生长期和最高活菌数出现时间均延长。经3因素3水平正交优化试验，菌株NMS5-1的最佳培养条件为培养温度35 、初始pH值6.5、培养时间33 h，在此培养条件下其活菌数可达到8.3108cfu/mL。各
13、因素对菌株NMS5-1生长速度的影响大小依次为ABC，即影响主次因素依次为培养温度、初始pH值、培养时间。参考文献：1凌代文,东秀珠.乳酸细菌分类鉴定及实验方法M.北京:中国轻工业出版社,1998:62杨洁彬,郭兴华,张旎,等.乳酸菌-生物学基础及应用M.北京:中国轻工业出版社,1996:1-103云月英,王文龙.乳酸菌与健康J.农产品加工,2009,(1):67-684J L Rasic, L F Vuicc, M Skringer, et a1. Assimilation ofCholesterol by some Culture of Lactic Acid Bacteria andBi
14、fidobacteriaJ. Biotechnol Lett,1992,14:39-445赵雅.乳酸菌生理功能研究进展J.技术交流,2009,(1):图1 NMS5-1在不同糖浓度培养基中的生长情况表2 菌株NMS5-1在不同糖浓度条件下不同驯化代数的长势 cfu/mL驯化代数糖浓度/%42 44 46 48 50 52 55第1代 9.21089.01087.11085.31083.31081.9 1081.5108第5代 1.2 1091.0 1099.41088.0 1085.21084.41083.6108由图1可以看出，菌株NMS5-1的进入对数生长期的时间随糖浓度的升高而延长，在糖浓度为42%的培养基中培养3 h便进入对数生长期，而在糖浓度为46%和50%的培养基中经过6 h后才进入对数生长期，当糖浓度提高到55%时，则需要9 h以上。而且，随着培养基中糖浓度的提高菌株NMS5-1的生长速度减慢，同一个时间段的活菌数明显降低。这可能是由于糖浓度过高，乳酸菌需表3 菌株NMS5-1的L9(33)正交试验结果试验号因素OD值培养温度/A 初始pH B 培养时间/h C1 1(35) 1(5.5) 1(27
