徳氏乳杆菌保加利亚亚种NCFB2772胞外多糖的发酵生产及其耐受性研究

论文摘要

乳酸菌胞外多糖（exopolysaccharide,EPS）因其独特的生理功能和应用价值,已引起国内外诸多学者的关注,并且乳酸菌对人体胃肠液及抗生素的耐受性也一直是学界研究的热点问题。本文选取德氏乳杆菌保加利亚亚种NCFB2772（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus NCFB 2772,L.burlgaricusNCFB 2772）作为EPS生物合成的生产菌株,主要从L.burlgaricus NCFB 2772高产EPS营养条件、培养条件的优化和其对胃肠液及抗生素的耐受性两方面进行研究,以期提高L.burlgaricus NCFB 2772合成EPS的产量和考察L.burlgaricus NCFB 2772作为有益菌的条件。其主要研究结果如下:影响L.burlgaricus NCFB 2772合成EPS的单因素试验结果表明,初始pH值6.5、发酵温度40℃、接种量4.5%、搅拌速度0 r/min、发酵时间18h时为该菌株合成EPS的适宜条件。筛选初始培养基的结果表明,L.burlgaricus NCFB 2772在实验室自配培养基MRS2中较其他几种培养基合成的EPS高,以此培养基为基础,进一步优化碳氮源、碳氮源之比、不同果汁的添加及添加量对L.burlgaricus NCFB 2772合成EPS的影响,试验结果表明,以果糖为碳源、普通蛋白胨为氮源、1.5:10的碳氮比、苹果汁添加量为6%,EPS的合成量相对较高。响应面法是通过合理的试验设计来解决多变量问题的一种统计方法。本试验通过对L.burlgaricus NCFB 2772高产EPS的培养条件进行三因素三水平的响应面分析,得出回归方程:C4=-287.08+39.83C1+11.44C2+18.54C3,最优培养条件:初始pH值为6.5、接种量为4.5%、发酵温度为42℃。乳酸菌的活性（ability）和耐受性（survivability）是评价其益生性的主要指标。本研究通过流式细胞术（Flow Cytometer,FCM）结合荧光染料对L.burlgaricus NCFB 2772菌体细胞的耐受性进行研究,试验结果表明,该菌株能耐受pH=2.5的人工胃液;人工肠液对其影响不明显;牛胆盐对其活性影响较大,且浓度为1g/L时,L.burlgaricus NCFB 2772;在万古霉素的浓度为0.1mg/ml时,耐受性较好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 乳酸菌胞外多糖的简介
• 1.2.1 胞外多糖的概念
• 1.2.2 胞外多糖的化学性质及结构
• 1.2.3 乳酸菌胞外多糖的功能
• 1.3 乳酸菌胞外多糖的研究热点
• 1.3.1 乳酸菌EPS结构与功能的关系
• 1.3.2 提高乳酸菌EPS产量的方法
• 1.3.3 乳酸菌EPS生产的下游工程
• 1.3.4 乳酸菌EPS产量的稳定性
• 1.4 乳酸菌胞外多糖的应用
• 1.4.1 EPS在酸奶中的应用
• 1.4.2 EPS在食品增稠剂中的应用
• 1.4.3 EPS在凝胶剂的应用
• 1.4.4 EPS在药物及保健食品中的应用
• 1.4.5 EPS作为益生素的应用
• 1.5 影响乳酸菌胞外多糖产量的因素
• 1.5.1 乳酸菌品种对合成EPS的影响
• 1.5.2 培养条件对EPS产量的影响
• 1.5.3 营养条件对EPS产量的影响
• 1.6 乳酸菌活性分析
• 1.6.1 流式细胞术（Flow Cytometry,FCM）
• 1.6.2 FCM的应用
• 1.7 课题开展的依据与意义
• 1.7.1 课题开展的依据
• 1.7.2 课题开展的意义
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 L.burlgaricus NCFB 2772 菌种保藏及形态观察
• 2.1.1 实验菌株
• 2.1.2 培养基及实验试剂
• 2.1.3 实验仪器
• 2.1.4 试验方法
• 2.2 影响L.burlgaricus NCFB 2772 菌株产EPS的单因素实验
• 2.2.1 实验菌种及试剂
• 2.2.2 实验器材
• 2.2.3 试验方法
• 2.3 L.burlgaricus NCFB 2772 高产EPS营养条件的优化
• 2.3.1 菌种及培养基
• 2.3.2 实验主要试剂
• 2.3.3 实验器材
• 2.3.4 试验方法
• 2.4 响应面法优化L.burlgaricus NCFB 2772 高产EPS的培养条件
• 2.4.1 实验材料
• 2.4.2 实验试剂
• 2.4.3 实验仪器
• 2.4.4 试验方法
• 2.5 L.burlgaricus NCFB 2772 菌株耐受性的研究
• 2.5.1 试验菌株及试剂
• 2.5.2 实验仪器
• 2.5.3 试验方法
• 第三章 结果与分析
• 3.1 L.burlgaricus NCFB 2772 菌种保藏及形态观察
• 3.1.1 L.burlgaricus NCFB 2772 的保藏
• 3.1.2 L.burlgaricus NCFB 2772 菌体形态观察
• 3.2 影响L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的单因素试验
• 3.2.1 初始pH值对L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的影响
• 3.2.2 不同发酵温度对L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的影响
• 3.2.3 不同接种温度对L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的影响
• 3.2.4 旋转速度对L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的影响
• 3.2.5 不同接种量对L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的影响
• 3.2.6 不同发酵时间对L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的影响
• 3.3 L.burlgaricus NCFB 2772 高产EPS营养条件的优化
• 3.3.1 L.burlgaricus NCFB 2772 生长特性
• 3.3.2 葡萄糖标准曲线
• 3.3.3 不同培养基对EPS合成量的影响
• 3.3.4 碳源对L.burlgaricus NCFB 2772 菌体生长和EPS合成量的影响
• 3.3.5 碳源添加量对菌体生长和EPS合成量的影响
• 3.3.6 不同氮源对菌体生长和EPS合成量的影响
• 3.3.7 不同碳氮比对菌体生长和EPS合成量的影响
• 3.3.8 不同果汁添加量对EPS合成量的影响
• 3.4 响应面法优化L.burlgaricus NCFB 2772 高产EPS的培养条件
• 3.4.1 根据Plackett-Burman试验结果筛选主要因素
• 3.4.2 主要因素水平的确定
• 3.4.3 试验点的确定
• 3.4.4 响应面法试验分析结果
• 3.5 L.burlgaricus NCFB 2772 菌体细胞耐受性的研究
• 3.5.1 L.burlgaricus NCFB 2772 在人工胃液中的耐受性
• 3.5.2 L.burlgaricus NCFB 2772 在人工肠液中的耐受性
• 3.5.3 L.burlgaricus NCFB 2772 对牛胆盐的耐受性
• 3.5.4 抗生素抗L.burlgaricus NCFB 2772 效应的研究
• 第四章 结论
• 4.1 研究结论
• 4.1.1 影响L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS的单因素试验
• 4.1.2 L.burlgaricus NCFB 2772 产EPS营养条件的优化
• 4.1.3 响应面法优化L.burlgaricus NCFB 2772 高产EPS的培养条件
• 4.1.4 L.burlgaricus NCFB 2772 菌体细胞耐受性的研究
• 4.2 实验中存在的不足
• 4.3 创新点
• 4.4 研究展望
• 参考文献
• 发表论文、参加科研情况说明及学位论文使用授权声明
• 致谢