一株嗜酸乳杆菌转化亚油酸生成共轭亚油酸的条件研究

一株嗜酸乳杆菌转化亚油酸生成共轭亚油酸的条件研究

论文摘要

本研究以嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus,L.S)1.1854为出发菌株,通过紫外诱变和化学诱变,获得一株产共轭亚油酸(Conjugated linoleic acid,CLA)较为稳定的L.S1菌株,并对L.S1菌株特性进行了初步研究,同时对诱变菌株L.S1合成CLA条件进行了优化研究,尤其是对L.S1菌株提高发酵乳中CLA条件进行了优化研究,以期为我国功能性乳制品开发和生产提供试验参数和理论依据参考,具有一定的理论意义和实践价值。1.嗜酸乳杆菌生长曲线的研究,用紫外分光光度计每隔2h测定一次L.S菌株的吸光度值,绘制L.S菌株生长曲线。研究表明:前4h是延迟阶段,4~16h为菌体的对数生长期,以后逐渐进入稳定期。2.采用平板计数法,对菌体细胞采用紫外诱变和化学诱变方法,研究菌体致死率。研究结果表明,用紫外线照射5s和硫酸二乙酯作用30min,菌体细胞致死率分别达到72%和75%。3.对诱变菌株L.S1特性进行了研究,试验结果表明:菌体生长周期有所变化,对数生长期缩短,稳定期延长;菌落变大,菌体变长变粗;菌体产酸性增强;L.S1菌株转化LA为CLA稳定性较好。4.运用五因素二次旋转正交组合设计建立了L.S1菌株产CLA发酵优化条件的回归模型为:Y=29.66-0.37X1+2.5X2-1.53X3+1.07X5-0.1X3X5-0.15X4X5-4.67X12-3.62X22-2.94X32-1.67X42-2.94X52在MRS培养基上诱变菌株L.S1产CLA的最佳条件为:在培养温度37℃,培养时间为24h,pH4.7,接种量6%,LA浓度0.1%条件下CLA产率达到31.2%。5.在嗜酸乳杆菌转化LA生成CLA条件优化中,进一步研究了亚油酸诱导培养、振荡培养、微氧环境以及吐温-80乳化分散对产CLA量的影响,试验结果表明:诱导培养、振荡培养、微氧环境和吐温-80均能提高CLA产量。6.采用单因素试验,研究发酵过程“菌体浓度、底物浓度和产物浓度”等状态变量随发酵时间变化的规律及控制变量的关系。发酵过程中每隔3h取一次样,进行生物量(菌体干重)、葡萄糖浓度、pH值和CLA生成量测定。结果表明:在菌体生长方面,0~3h菌体生长缓慢,是乳酸菌在发酵培养基中的适应阶段,从3h起,菌体开始快速增长,进入对数生长期,15h后菌体生长缓慢进入稳定期。在底物(葡萄糖)消耗方面,从3h起,耗糖加快,18h以后耗糖减慢。在产物CLA生成方面,3h后缓慢生成产物,6h后产物生成加快,进入产物快速生长期,24h时产物生成最多,以后逐渐减少。7.以经诱变的L.S1菌株发酵添加亚油酸的脱脂乳,试验用三因素二次正交旋转组合设计,对发酵脱脂乳生成CLA的条件进行了优化试验,结果表明:培养温度37℃、pH值5.5、培养时间28h时为最佳优化条件,此时CLA产率达33.4%。得到最佳回归模型为:Y=32.55+2.71x1+0.75x2+4.13x3+0.24x1x2+0.16x2x3-7.36x12-2.95x22-6.09x32

论文目录

  • 摘要
  • 英文摘要
  • 文献综述
  • 1.CLA的结构和性质
  • 2.CLA的天然来源
  • 3.CLA的生理功能
  • 4.CLA的分析检测
  • 5.微生物合成CLA的研究进展
  • 6.微生物诱变育种研究
  • 1 引言
  • 2 材料与方法
  • 2.1 实验时间与地点
  • 2.2 主要材料与设备
  • 2.2.1 试验用菌株
  • 2.2.2 原料与试剂
  • 2.2.3 培养基
  • 2.2.4 仪器与设备
  • 2.3 方法
  • 2.3.1 嗜酸乳杆菌生长曲线的测定
  • 2.3.2 菌种诱变选育
  • 2.3.3 诱变菌株的菌学特征
  • 2.3.4 诱变菌株的性质特征
  • 2.3.5 高产CLA嗜酸乳杆菌的发酵条件优化
  • 2.3.6 L.S1发酵转化生成CLA的动力学研究
  • 2.3.7 L.S1提高发酵乳中CLA的条件优化
  • 2.4 技术路线
  • 3 结果与分析
  • 3.1 嗜酸乳杆菌生长曲线的测定
  • 3.2 菌种诱变条件的选择
  • 3.3 诱变菌株形态特征观察比较
  • 3.4 诱变菌株L.S1特性研究
  • 3.5 高产CLA嗜酸乳杆菌的发酵条件优化
  • 3.6 L.S1发酵转化生成共轭亚油酸的动力学研究
  • 3.7 L.S1提高发酵乳中共轭亚油酸的条件优化
  • 4 讨论
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 作者简介
  • 在读期间发表的论文
  • 相关论文文献

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