论文题目: 浓缩苹果汁生产过程中嗜酸嗜热菌的分离及相关生物学特性研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 农产品加工与贮藏工程
作者: 陈世琼
导师: 胡小松
关键词: 浓缩苹果汁,嗜酸嗜热菌,生物学特性,果汁品质
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文对取自浓缩苹果汁生产线上的样品中的嗜酸嗜热菌进行了分离,研究了部分菌株生长的pH值范围和最适pH值、温度范围和最适温度等特性;并根据产生芽孢的培养时间对其进行分类;还研究了它们的16S rDNAPCR-RFLP特性和51种生理生化特性,并进行了聚类分析;另外还研究了这些菌株对果汁品质的影响。通过对取自浓缩苹果汁生产线上的样品中的嗜酸嗜热菌进行分离,发现所有样品中均含嗜酸嗜热菌;由于嗜酸嗜热菌存在于土壤中,结合已有的资料分析,可以判断嗜酸嗜热菌是随未经充分洗净的原料果进入生产线,并在设备、管道中寄生,流入浓缩苹果汁中的。因此要控制生产过程中嗜酸嗜热菌,原料果的充分清洗至关重要;并且应对设备、管道经常彻底清洗,不留死角。通过分离纯化得到45株嗜酸嗜热芽孢杆菌,这些菌株经革兰氏染色呈阳性,杆状,产芽孢,严格好氧。为了排除其中可能存在的非嗜酸菌,本试验用LB平板对这些菌株进行了筛选,结果表明所有的菌株都严格嗜酸。研究了编号为2-1、 S-13-2、 S-32、 S-32-4的4株分离自浓缩苹果汁生产过程的嗜酸嗜热菌生长的pH值范围和最适pH值,得到它们生长的pH值范围为2. 5～6. 5,最适pH值为3. 0～5. 0。即所有试验菌株均有与脂环酸芽孢杆菌属相一致的嗜酸特性。本文还考察了编号为2-1、 S-13-2、 S-32、 S-32-4、 24-1的5株分离自浓缩苹果汁生产过程的嗜酸嗜热菌生长的温度范围和最适温度,得到它们生长的温度范围均为25℃～70~C,最适生长温度为45℃～55℃。这些特征与脂环酸芽孢杆菌属的嗜热特性相一致。通过分离、LB平板筛选试验,以及菌株生长的pH值范围和最适pH值,温度范围和最适温度的研究,我们认为存在于浓缩苹果汁及其生产过程的这类芽孢杆菌具有嗜酸嗜热的特点,而且前文献中对它们的叫法不一(仅有10来篇文献,却至少有3种叫法,例如“耐热菌”、“耐酸耐热菌”、“嗜酸耐热菌”等),为了文献查阅以及为后来的研究者提供方便,我们建议将这类菌的名称统一为“嗜酸嗜热菌”。用抗热性试验研究了这些菌株产生芽孢的培养时间,结果表明,所有考察的38株菌中,32株与Alicyclobacillus acidoterrstris DSM 3922T产生芽孢的培养时间一致,48h内产生芽孢,占试验菌株的72%;3株菌生长速度较快,培养17h就能产生芽孢,占试验菌株的14%;还有3株菌生长速度较慢,需培养48h后才能产生芽孢,占试验菌株的14%。选取7株分离自浓缩苹果汁生产线的待鉴定嗜酸嗜热菌与5株已知的脂环酸芽孢杆菌属(Alicyclobacillus spp.)的参比菌株,它们是:A.acidoterrstris DSM 3922T、A.cycloheptanicus DSM4006T、A.acidocaldarius DSM 446T、A.hepsperidum DSM 12489T、A.acidiphilus DSM 14558T,进行了51种生理生化试验研究和聚类分析,结果表明,在所考察的生理生化特性方面,所有12株试验菌株之间相似性均小于80%,说明按所考察的生理生化特性区分,它们可能是不同种的菌,是否构成新的分类单元,需作进一步鉴定。采用16S rDNA PCR-RFLP法对所分离到的嗜酸嗜热菌和已知相关参比菌株进行了聚类分析,以分离自浓缩苹果汁的29株嗜酸嗜热菌及5株已知的相关的参比菌株作为试验菌株。研究结果表明,在87%的相似水平(根据参比菌株所在的位置判断,相当于种的相似水平)上,所有中国农业大学博士学位论文摘要旦口口照旦组组里照里旦组口旦里里旦照旦照旦口口旦组旦里绝口照旦旦口里旦巨目叹旦旦绝里旦旦照困旦旦菌株分为7个群和16个分支。其中,未知菌株1一4和1一24与已知参比菌Ali卿ctobacillu:acidoterrstris DsM 392了聚在一起,因此有可能属于同一个种,即是Ali即clebacillus acidoterrstris种的菌;而4一2一i、s一i和s一22与已知参比菌滋21即elo石acillus卿elon印 tanieus DsM 4006T聚在一起,可能属于同一个种,即是Ali卿clobacillu,cyclohePtanicu:种的菌。其它24株未知菌均未与参比菌株通li卿cto占acillus acidoterrstris DsM 3922T,通liryclo石acillus acidiPhilus DsM 1455sT,和Ali砂elobaeillu、妙elo人印tanieu:DsM 4006T、枯草芽抱杆菌丑.su吞tiz行eoMee l.943T,以及凝结芽抱杆菌Bacillu::oagulans cGMcc 1.200梦聚在一起,因此有可能属于不同的种群,是否构成新的分类单元,需作进一步鉴定。 生理生化特性与165:DNA PCR~RFLP的聚类分析具有一致性,均表明分离自浓缩苹果汁及其生产过程的嗜酸嗜热菌中,除有脂环酸芽抱杆菌属(Ali即clobacillu:)的菌外,还存在与已知脂环酸芽抱杆菌属(Alicyclo加cill‘S)和相关芽抱杆菌属(Bacillu:)不同的新的未知种群,它们是否构成新的分类单元,需作进一步研究。 为了考察分离自浓缩苹果汁生产线的嗜酸嗜热菌对苹果汁品质的影响,以便为嗜酸嗜热菌的控制研究打下基础,本文将已经分纯并作初步鉴定的18株嗜酸嗜热菌和酸土脂环酸芽抱杆菌A.acidoterrstr站DSM 3922T接入12 Brix苹果清汁中,37℃培养,定期取样观察其感官品质的变化,并测定其0D3,m和浊度。试验结果表明:所有试验菌株均能使苹果汁产生浑浊、沉淀和异味,并且使OD3、m和浊度增大;随着培养时间的延长,苹果汁变质程度加深:不同菌株使苹果汁变质的能力不同
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 课题意义与研究目标
1．1 立题依据
1．1．1 我国苹果及苹果浓缩汁行业发展概况
1．1．2 我国苹果浓缩汁行业所面临主要质量问题
1．2 研究目标与技术路线
1．2．1 研究目标
1．2．2 技术路线
第二章 文献综述
2．1 关于高温菌
2．1．1 高温菌的定义及分类
2．1．2 高温菌的生态环境
2．1．3 高温菌的多样性
2．1．4 高温菌耐高温机理的探索
2．1．5 高温菌的应用前景
2．2 关于脂环酸芽孢杆菌
2．2．1 脂环酸芽孢杆菌和“耐热菌”
2．2．2 脂环酸芽孢杆菌的研究历史
2．2．3 脂环酸芽孢杆菌与果汁腐败
2．2．4 脂环酸芽孢杆菌的研究进展
2．3 细菌鉴定的机制(R ．E．布坎南等，1984)
2．4 常见细菌的鉴定方法
2．4．1 形态特征
2．4．2 培养及生理特征
2．4．3 生化特征测定
2．4．4 核酸特征测定
2．5 16S rDNA PCR-RFLP聚类分析
2．5．1 方法概述
2．5．2 165 rDNA PCR-RFLP试验操作
2．5．3 165 rDNA PCR-RFLP分析涉及到的主要实验技术及相关情况
2．6 数值鉴定和自动化鉴定
2．6．1 数值(编码)鉴定
2．6．2 自动化鉴定
第三章 菌种的分离、纯化
3．1 前言
3．2 材料与方法
3．2．1 材料
3．2．2 主要试剂
3．2．3 主要设备仪器
3．2．4 菌种的分离
3．2．5 菌种的纯化
3．2．6 革兰氏染色
3．2．7 菌体形态与纯度检查
3．3 结果与分析
3．3．1 嗜酸嗜热菌的来源
3．3．2 嗜酸嗜热菌的菌落形态及分离、纯化
3．3．3 革兰氏染色后镜检的结果
3．3．4 芽孢染色后的镜检结果
3．4 讨论
3．4．1 嗜酸嗜热菌的来源与控制
3．4．2 嗜酸嗜热菌的分离
3．4．3 革兰氏染色和芽孢染色
第四章 嗜酸嗜热菌的生长特性研究
4．1 前言
4．2 材料与方法
4．2．1 材料
4．2．2 方法
4．3 结果与分析
4．3．1 LB平板筛选试验的结果
4．3．2 脂环酸芽孢杆菌生长的pH范围
4．3．3 脂环酸芽孢杆菌生长温度范围
4．3．4 关于耐热菌的名称
4．3．5 抗热性试验
4．4 讨论
第五章 嗜酸嗜热菌的生理生化特性研究及聚类分析
5．1 前言
5．2 材料与方法
5．2．1 菌种和培养基
5．2．2 生理生化特性试验
5．2．3 聚类分析
5．3 结果与分析
第六章 分离自浓缩苹果汁生产过程的嗜酸嗜热菌的165 rDNA PCR-RFLP分析
6．1 前言
6．2 材料与方法
6．2．1 菌株及所用培养基
6．2．2 模板的制备
6．2．3 PCR扩增
6．3 结果与分析
6．3．1 165 rDNA PCR-RFLP酶切图谱分析
6．3．2 RFLP聚类结果
6．4 结论
第七章 嗜酸嗜热菌对苹果汁品质的影响
7．1 前言
7．2 材料与方法
7．2．1 试验材料
7．2．2 主要仪器设备
7．2．3 试验方法
7．3 结果与分析
7．3．1 不同嗜酸嗜热菌对苹果清汁感官品质的影响
7．3．2 不同嗜酸嗜热菌对苹果清汁在360 nm处对吸光值的影响
7．3．3 不同嗜酸嗜热菌对苹果清汁浊度的影响
7．4 讨论
7．5 小结
全文总结及工作展望
1 全文总结
2 全文结论
3 论文创新点
4 工作展望
参考文献
致谢
附录
附录一 生理生化试验结果对应数字信号
附录二 165 r DNA PCR-RFLP的酶切试验电泳图谱照片
附录三 嗜酸嗜热菌对苹果汁品质的影响
个人简介
发布时间: 2005-06-13
参考文献
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- [2].浓缩苹果汁中棒曲霉毒素的降解及苹果多酚抗肿瘤作用的研究[D]. 金莹.北京林业大学2010
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