产γ-氨基丁酸航天育种乳酸菌的筛选与发酵剂的制备

乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)作为产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)的可食用有益菌,在γ-氨基丁酸生产中作为首选菌种。该研究对乳酸菌进行航天诱变,对113株突变株通过纸层析法初筛、高效液相色谱法复筛,获得2株产GABA较稳定的乳酸菌。为了便于直接投入发酵体系生产,利用Box-Benhnken方法,探究两诱变菌株共培养产GABA的适宜配比,并优化两菌株产GABA的共培养体系的生长条件。结果表明,航天育种后遗传性较稳定的植物乳杆菌L1-51产GABA含量较原始菌株提升了59.58%,乳酸片球菌L21-48比出发菌株产GABA含量提高了9.29%。当发酵温度为37℃、pH值为6、植物乳杆菌L1-51和乳酸片球菌L21-48接种比例1∶1、接种量6%时,两菌株共同产GABA含量可达(1.675±0.014) mg/mL。研究结果对航天育种菌株产GABA并利用于发酵行业提供一定的理论基础。

不同乳酸菌发酵对浓缩梨汁营养物质及挥发性风味物质的影响

本研究以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,LP)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus,LA)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus brevis,LGG)、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides,LM)为发酵菌种,对砀山酥梨加工产业下脚料浓缩梨汁进行发酵生产酸化剂,研究发酵过程中活性成分、抗氧化能力的变化,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析挥发性风味物质,以期改善其营养特性及风味品质。研究发现,四株单菌在发酵浓缩梨汁的过程中,LP单菌发酵的活菌数最多(9.7 lg CFU/mL),是最适于发酵浓缩梨汁的菌种。在混菌发酵过程中,总酸随着发酵时间的延长逐渐增加,发酵第4 d,PMF组达到最高(1.22 g/100 mL),而LPF组最低(0.82 g/100 mL)。还原糖、总酚、总黄酮以及蛋白质均随发酵逐渐降低,发酵结束时PAF组各指标均最高,分别为28 g/L、13.54 mg GAE/L、17.46 mg/L、35.39 mg/L。DPPH、ABTS+自由基清除率以及铁离子还原清除能力(FRAP)等抗氧化指标在单菌及混菌发酵中均先上升后下降,且在发酵第2 d达到最大。在不同组别混菌发酵中共检测出94种挥发性风味物质,其中OAV>1的风味物质共有20种。PAF组OAV>1的风味物质为15种,产生了更多的重要风味物质(如2-庚酮、香叶醇和芳樟醇等),对浓缩梨汁发酵酸化剂具有最为积极的影响。综上,本文研究了浓缩梨汁发酵酸化剂的乳酸菌组合,为促进梨产业副产物的高效加工利用提供了一定的理论依据。

乳酸菌增菌培养基的营养因子优化

以改良MRS发酵培养基为基础,选择玉米浆、牛肉膏、乳糖、番茄汁、眎蛋白胨等7个营养因子增菌培养乳酸菌进行优化。利用L8(27)正交实验,优化出培养基营养因子最佳组成是:玉米浆3%、牛肉膏1%、乳糖1%。研究结果表明,嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳酸菌,在优化后的MRS培养基发酵液中,37℃培养20 h,菌落数均高于原MRS培养基发酵液的菌落数,达到109cfu/mL以上,乳酸菌发酵液得到了浓缩,大大降低了乳酸菌发酵培养基的成本,原料成本降低了约40%。

响应面法优化青贮饲料乳酸菌的培养条件

为更好地提高青贮饲料的质量,降低微生物接种剂的生产成本,本研究对采集自德国青贮窖中的主导菌群中一株乳酸菌GLP01进行了分子学鉴定,并对培养条件进行了优化。通过单因素试验设计研究培养基组成(碳源、氮源)和培养条件(温度、接种量、起始pH等)对GLP01乳酸菌生长繁殖的影响;采用二次响应面分析方法对GLP01培养条件进行优化,得到GLP01生长模型,以及取得模型最优值时各因素的水平。单因素试验结果表明,GLP01的最适碳源是果糖,最佳氮源是酵母粉;二次响应面分析确定的GLP01最佳培养条件是起始pH5.47、培养温度35.3℃、接种量8.16%。结果提示,乳酸菌GLP01可以作为微生物接种剂制作青贮饲料,但青贮效果仍有待研究。

低温乳酸菌混菌培养条件的优化

以低温乳酸菌乳酸乳球菌和干酪乳杆菌为研究对象,采用单因素实验、Box-Behnken实验设计对低温乳酸菌混菌培养条件进行优化。结果表明:培养温度、初始pH、接种量对低温乳酸菌活菌数影响均显著(p<0.01),最优条件为:培养温度24.32℃、初始pH6.60、接种量3.20%,在此条件下活菌数的预测极大值为10.32lgCFU/mL,验证实验的活菌数为(10.25±0.02)lgCFU/mL,与理论预测值相比相对误差约为0.99%。

饲用乳酸菌高密度培养的研究进展

高密度培养是提高微生物产量的有效途径和手段。将高密度培养技术应用于饲用乳酸菌的生产,可以大大提高生产率,降低生产成本,并且加速乳酸菌制剂的商品化进程,使其能够更好地满足市场需求,本文就乳酸菌高密度培养的主要影响因素及培养方式进行了综述,为饲用乳酸菌的高密度培养提供参考。

乳酸菌固体发酵扶正解毒散的工艺优化研究

为研究扶正解毒散及其组方各味中药对乳酸菌生长的影响,提高扶正解毒散中乳酸菌的数量,将乳酸菌分别接种于扶正解毒散及单味中药中,并利用正交试验设计的方法对发酵条件及培养基进行优化。结果显示乳酸菌可以在扶正解毒散及组方各味中药中生长,最优发酵条件为:温度32℃,含水量40%,接种量10%;最适营养物质添加量为每千克培养基中含红糖5g、酵母粉3g、蛋白胨3g。结果表明,乳酸菌能发酵扶正解毒散,与初始发酵条件及培养基相比,乳酸菌活菌数提高了10.59倍,为2.11×10~9 CFU/g。

乳酸菌高密度培养条件优化研究

该试验通过单因素试验和响应面试验探究了乳酸菌高密度培养过程中碳酸钠缓冲盐添加时间、培养pH值、营养因子添加量以及后发酵时间对菌落总数的影响。结果表明,乳酸菌高密度培养的最优条件为接种量3%,培养温度42℃,培养2 h时添加15%碳酸钠缓冲盐,将pH调为6.5,同时添加与原发酵培养基等体积的营养因子(乳清∶番茄汁∶胡萝卜汁∶牛奶=4∶6∶6∶5)后再培养4 h。在此优化条件下,培养液的活菌数较高,为5.68×10^(11) CFU/mL。

低温乳酸菌混菌培养增殖培养基的优化

以低温乳酸菌为研究对象,研究不同碳源、氮源和外加营养因子对混菌培养的增殖效果,并采用正交设计对营养因子进行优化。结果表明:低温乳酸菌混菌培养的最佳增殖培养基成分为:蛋白胨1%,牛肉膏1%,胰蛋白胨0.5%,K2HPO4.3H2O 0.2%,葡萄糖2.3%,乙酸钠0.5%,柠檬酸钠0.2%,MgSO4.7H2O 0.058%,MnSO4.4H2O 0.025%,吐温-80 0.1%,土豆汁4%,胡萝卜汁6%,番茄汁8%。在此优化培养基中25℃培养14h后活菌数对数值可达(10.18±0.03)lg(cfu/mL),与优化前相比,对数值提高了9.18%。

高产胞外多糖乳酸菌的筛选及培养条件优化

从酸菜汁和生鲜奶中筛选出一株高产胞外多糖的乳酸菌L3,应用苯酚—硫酸法测定其胞外多糖的产量。分别改变基础培养基的碳源、氮源、发酵温度、时间、pH等条件,探索其对乳酸菌L3胞外多糖生物合成能力的影响。结果表明:葡萄糖和蛋白胨分别是乳酸菌产生多糖的良好碳源和氮源。该菌株胞外多糖的最佳生物合成条件为:初始pH值6.5,发酵温度37℃,发酵时间24h,此条件下胞外多糖的生物合成量为108.49mg·L-1。

藏灵菇源乳酸菌复合发酵剂分批发酵条件的优化

利用筛选自藏灵菇产胆盐水解酶的干酪乳杆菌J1、嗜热链球菌Tx和乳酸乳球菌乳酸亚种P5研究发酵条件与生长因子对酸奶复合发酵剂活菌数及球杆菌比例的影响。采用5L自动发酵罐进行四因素三水平(L9(34))正交试验,确定分批发酵的优化条件。结果表明:在发酵温度40℃、发酵液pH6.5、发酵时间6h的条件下,以5%胡萝卜汁为生长因子时,复合发酵剂活菌数最高,为6.7×109CFU/mL。在此优化条件下,发酵剂的活菌数是优化前的近70倍。

以菊芋为主要营养基质的高活力乳酸菌发酵剂制备

研究了在以菊芋为营养基质的培养基中添加营养因子对植物乳杆菌生长和发酵活力的影响。试验结果表明,菊芋可以作为乳酸菌培养的良好基质,葡萄糖、蛋白胨等营养成分的添加可以提高乳酸菌的增殖效果,在10%菊芋浸汁中添加2.5%的葡萄糖、4%植物蛋白胨及0.05%的Mn SO4,经34℃发酵20 h后,乳酸菌最大菌浓可达3.5×109CFU/m L左右,且菌体具备较高的发酵活力,当其应用于菊芋泡菜低温发酵时,发酵8 d后泡菜体系的p H值下降至3.6左右,发酵液中的活菌数可达2.0×107CFU/m L以上。Mn2+是乳酸菌体保持高发酵活力的重要因子,在培养基中缺乏Mn2+的情况下,发酵液中乳酸菌液活菌数并不会有显著的下降,但当其应用于菊芋泡菜发酵时,发酵后泡菜体系的p H值保持在4.0左右,发酵液中的活菌数也仅有1.2×107CFU/m L左右,说明Mn2+的存在对于乳酸菌的发酵活力至关重要。

一株用于微生态饲料发酵剂的乳酸菌筛选及培养条件优化

对用于微生态饲料发酵剂的乳酸菌进行筛选和培养条件优化。测定了3种乳酸菌的产酸速度，进行了大肠杆菌的抑菌效果试验，并利用梅里埃细菌鉴定系统对优良菌种进行鉴定，得出A型乳酸菌的产酸速度快、抑菌效果好，并鉴定该菌为戊糖片球菌；通过研究培养条件诸因素对乳酸菌生物量的影响，研究得出：培养温度30℃、静置培养、接种量1％、氮源选择蛋白胨、碳源浓度为8％-10％、初始pH值为6-5，该条件下乳酸菌的生物量最大。为微生物饲料发酵剂菌种的开发与应用提供理论参考。

酸马奶酒中两株产抑菌物质乳酸菌培养基的优化

研究了不同营养成分及其添加量对菌株H1-2和H1-1生长繁殖及产抑菌活性物质的影响,采用正交实验优化了培养基组分,得出最佳培养基配比为:对于菌株H1-2,在TPY培养基中添加氮源1%,胰蛋白胨与植质蛋白胨比例为3:1,葡萄糖1%,酵母粉2%,培养基pH为6.5;对于菌株H1-1,在TPY培养基中添加氮源1%,胰蛋白胨与植质蛋白胨比例为1:1,葡萄糖3%,酵母粉2%,培养基pH为6.5。

植物乳杆菌生长条件的优化

为优化植物乳杆菌在静置条件下的生长条件,以植物乳杆菌为试材,采用摇瓶发酵试验方法,探讨发酵温度、培养基初始pH值、接种量对菌体生长的影响。试验结果表明,植物乳杆菌的最佳培养条件为:起始pH值7.0～7.3,培养温度37～40℃,接种量5%(V/V),发酵时间24h;在此条件下培养,活菌数可达9.47×109cfu/mL。培养条件优化后,得到的活菌数是基础培养基的1.8倍。

复合乳酸菌发酵蛋壳制备乳酸钙

为探索蛋壳碳酸钙发酵制备有机钙,以鸡蛋壳为原料、乳酸钙产量为评价指标,在单因素试验基础上进行Box-Behnken试验设计,优化复合乳酸菌发酵蛋壳制备乳酸钙的工艺条件.结果表明,蒙氏肠球菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌的最佳接种比为1:1:2:1(体积比),最佳发酵工艺参数为温度37℃、发酵时间72 h、培养基初始pH 6.5、复合菌接种量8.0%.此条件下乳酸钙产量为(40.01±0.035)g/L,纯度为92.65%.傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射的结构表征证实发酵产物为乳酸钙.研究结果将为蛋壳钙高效生物转化成乳酸钙提供可行途径与理论参考.

耐低温乳酸菌的分离与优化培养

从青贮玉米(Zea mays)以及新鲜泡菜中分离乳酸菌,通过初筛和复筛获得1株产酸能力较强的耐低温乳酸菌L2;对其进行了形态学描述和生理生化鉴定,对照伯杰式手册确定其种属;采用Box-Behnken实验设计进行培养条件优化实验,确定了该菌的最佳发酵条件。结果表明,该菌的最佳发酵条件为接种量3.1%、初始pH 6.4、培养温度18.4℃。

乳酸菌高密度培养技术的研究进展

乳酸菌对人类生活大有裨益,是工商业生产中极为重要的研究对象。乳酸菌高密度培养是其工业化应用的重要步骤。乳酸菌高密度培养可以较低的培养体积和较短的培养周期获得较高的菌体密度,提高发酵速度和发酵效果,应用于生产实践中能够减少后续发酵剂的使用量,并控制设备投资,降低生产成本。乳酸菌高密度培养受到生产菌株、培养基成分、发酵条件以及发酵模式等因素的影响。本文主要从乳酸菌高密度培养的营养消耗模式、培养基、培养条件、培养技术等方面进行综述,并展望了今后的研究方向,以期为乳酸菌发酵剂的高效制备及工业应用提供理论依据。

亚硝酸盐还原酶高产菌株的筛选与产酶条件的研究

该文从泡菜中筛选到一株高产亚硝酸盐还原酶的菌种N-6,经16SrDNA序列测序鉴定为鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)。通过优化培养基中不同碳源、氮源、磷源等营养成分、培养方式、培养温度等条件,鼠李糖乳杆菌N-6的最适培养基为:2%葡萄糖、0.5%酪蛋白胨、0.2%磷酸氢二钾,37℃通气培养,通过硫酸铵分级盐析、透析、二乙基氨基乙基纤维素(diethylaminoethylcellulose,DEAE)柱层析等方法对亚硝酸还原酶进行纯化,酶活力由60.83 U/mL提高到764.49 U/mL,有效地提高了酶纯度。

丹江口库区土著Pediococcus pentosaceus菌株的分离鉴定及发酵培养基的优化

[目的]筛选出具有自主知识产权、良好适应库区环境的土著戊糖片球菌菌株,再通过对戊糖片球菌的发酵培养基进行条件优化,降低戊糖片球菌的发酵成本。[方法]采用MRS培养基从库区的青贮饲料中分离目的菌株,并进行16S rRNA的分子鉴定,再分别对戊糖片球菌发酵培养基中的碳源种类、碳源浓度、氮源种类、氮源浓度、无机盐离子及离子浓度进行优化。[结果]获得了1株具有自主知识产权的土著Pediococcus pentosaceus菌株,命名为Pediococcus pentosaceus NY001;优化得到较适宜的发酵培养基为葡萄糖40 g/L、酵母粉40 g/L、MgSO_(4)·7H_(2)O 1.0 g/L,在此条件下,戊糖片球菌的最大发酵活菌数可达2.2×10^(9) CFU/mL,显著高于初始发酵水平(2.5×10^(7)CFU/mL)的88倍。[结论]该研究为肠道益生菌的发酵培养及后续畜禽无抗健康养殖研究奠定了坚实基础。