1株甜菜糖蜜源高产胞外多糖明串珠菌的分离鉴定、发酵工艺优化及抗氧化活性研究

为挖掘甜菜糖蜜中高产胞外多糖乳酸菌菌种资源,对分离自甜菜糖蜜中的1株产胞外多糖菌株M1进行分类鉴定,分析其生长特性;采用单因素试验结合Box-Behnken响应面法优化该菌株利用甜菜糖蜜作为底物发酵胞外多糖的发酵工艺参数,并对提取的粗胞外多糖的抗氧化活性进行分析。结果表明:菌株M1为明串珠菌属的苏奥古姆明串珠菌(Leuconostoc suionicum),其延滞期短(仅2 h),最适生长温度为35℃,最适pH值为8.0,最高可耐受质量分数为60%的蔗糖;优化后的胞外多糖发酵培养基为甜菜糖蜜300.0 g/L,酵母粉20.0 g/L,K 2HPO_(4)·3H_(2)O 15.0 g/L,MgSO_(4)·7H_(2)O 0.2 g/L,NaCl 0.01 g/L,CaCl_(2)·2H_(2)O 0.01 g/L,MnSO_(4)·4H_(2)O 0.01 g/L,FeSO_(4)·7H_(2)O 0.01 g/L;最优发酵工艺参数为装液量200 mL/250 mL、接种量5%、初始pH值8.1、发酵温度38.5℃、发酵时间41.1 h,此条件下的胞外多糖产量最高,为39.1 g/L;菌株M1所产胞外多糖具有良好的抗氧化活性,质量浓度为6.0 mg/mL的胞外多糖对DPPH自由基、·OH自由基和ABTS+自由基的清除率分别为70.25%、47.16%和35.92%,对Fe^(3+)的总还原力为0.42。菌株M1能够利用甜菜糖蜜发酵生产具有较好抗氧化活性的胞外多糖,在生物转化甜菜糖蜜生产功能性胞外多糖产品方面具有良好的应用前景。