葡糖酸醋杆菌鉴定及红茶菌中细菌纤维素的合成

葡糖酸醋杆菌鉴定及红茶菌中细菌纤维素的合成

论文摘要

红茶菌是一种流传于民间具有保健功能的酸性饮料,因其清香可口,制作简便,而且具有多种保健功能,一直很受人们的青睐。国内外学者研究红茶菌所用的材料多是来自于民间,民间红茶菌菌株大都没有经过纯化,菌种混杂,易染杂菌,造成红茶菌液成分的波动,不利于红茶菌的生产和推广。近期出现用纯菌株混合培养红茶菌的研究,解决了上述问题,但是对红茶菌中的主要发酵菌株葡糖酸醋杆菌的菌种鉴定文献报道较少,本文对从不同样品中分离出来的18株葡糖酸醋杆菌进行了分子鉴定,鉴定结果表明,18株菌均属于汉逊氏葡糖酸醋杆菌。静止培养的红茶菌液体表面悬浮着一层膜状物,这层膜状物是红茶菌中的葡糖酸醋杆菌在酵母菌的促进下合成的细菌纤维素(Bacteria cellulose, BC)。BC是一种新型的生物材料,与植物纤维素相比,具有许多优良的特性:高聚合度、高结晶度、高抗张强度、强持水性、良好的生物可降解性等,在食品、造纸、医药及医学生物工程等工业领域具有广阔的应用前景。但是细菌纤维素的产量较低,难以满足工业需求,因此如何提高细菌纤维素的产量成为众多学者研究的焦点。本文用两种方法发酵合成BC,即红茶菌静止培养和葡糖酸醋杆菌单菌株发酵。分别研究了这两种方法合成BC的最佳条件。在红茶菌合成BC的实验中,主要研究了温度、碳源、茶叶种类、茶叶用量、接种量、种龄、装液量等因素对红茶菌合成BC的影响。静止培养22天后,取样测量残糖量、BC产量及产率。发现红茶菌合成BC的最佳条件为温度30℃,碳源为葡萄糖,茶叶种类为绿茶,茶叶用量为4g/L,接种量为10%,种龄为60h,装液量为250mL三角瓶中装75mL的培养液。这些最佳参数和红茶菌液的培养相一致。因此,这种纯菌种培养红茶菌技术可以应用于生产高质量及高产量的BC以及高质量的红茶菌饮料。在葡糖酸醋杆菌单菌株发酵合成BC的实验中,主要研究了温度、装液量、种龄、接种量,培养液的初始pH、培养方式等因素对合成BC的影响。静止培养7天后,取样测量培养液的残糖量,BC的产量及产率。结果发现葡糖酸醋杆菌合成BC的最佳条件为温度30℃,装液量为250mL三角瓶中装100mL的培养液,种龄为36h,培养液的初始pH值为5至6,培养方式为静止培养。上述所用的两种合成BC的方法各有利弊。采用红茶菌合成BC的方法,既可以得到BC,又可以获得红茶菌饮料;能够充分合理的利用资源,对环境无污染,而且得到的BC品质较好;但是这种方法培养周期长,BC产量较单菌株葡糖酸醋杆菌发酵合成BC较低。采用葡糖酸醋杆菌单菌株合成BC方法的缺点是:发酵培养后的培养液恶臭难闻;排放大量的废水。固然这种方法有诸多缺点,但是它的培养周期短,而且产量较高,能满足工业的大量需求。因此,在实际的生产中,可根据具体的需求而选择适当的方法。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 文献综述
  • 1 红茶菌及细菌纤维素简介
  • 2 红茶菌的研究
  • 2.1 研究历史
  • 2.2 菌种类别
  • 2.3 菌种间的相互关系
  • 2.4 功能
  • 2.5 研究进展情况
  • 3 细菌纤维素的研究
  • 3.1 细菌纤维素的历史及合成过程
  • 3.2 细菌纤维素的优良特性
  • 3.3 细菌纤维素的应用
  • 3.4 细菌纤维素合成的研究
  • 1.引言
  • 1.1 研究目的和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 研究内容和方法
  • 2 材料与方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 菌种
  • 2.1.2 培养基
  • 2.1.3 试剂及其配制方法
  • 2.1.4 主要试剂
  • 2.1.5 主要仪器与设备
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 红茶菌液的制备
  • 2.2.2 GYP 发酵液的制备
  • 2.2.3 BC 的测定
  • 2.2.4 还原糖的测定
  • 2.2.5 DNA 的提取
  • 2.2.6 PCR 反应体系及引物
  • 2.2.7 测序及建树
  • 3 结果与分析
  • 3.1 不同培养条件对红茶菌合成 BC 的影响
  • 3.1.1 碳源对红茶菌合成 BC 的影响
  • 3.1.2 茶叶种类对红茶菌合成 BC 的影响
  • 3.1.3 茶叶用量对红茶菌合成 BC 的影响
  • 3.1.4 种龄对红茶菌中 BC 的影响
  • 3.1.5 温度对红茶菌合成 BC 的影响
  • 3.1.6 装液量对红茶菌合成 BC 的影响
  • 3.1.7 接种量对红茶菌合成 BC 的影响
  • 3.1.8 红茶菌合成 BC 的周期
  • 3.2 不同培养条件对汉逊氏葡糖酸醋杆菌合成 BC 的影响
  • 3.2.1 温度对葡糖酸醋杆菌合成 BC 的影响
  • 3.2.2 装液量对葡糖酸醋杆菌合成 BC 的影响
  • 3.2.3 种龄对葡糖酸醋杆菌合成 BC 的影响
  • 3.2.4 接种量对葡糖酸醋杆菌合成 BC 的影响
  • 3.2.5 培养液的初始 pH 对葡糖酸醋杆菌合成 BC 的影响
  • 3.3 菌种鉴定
  • 3.3.1 DNA 的提取
  • 3.3.2 基因组的扩增
  • 3.3.3 根据测序结果构建系统进化树
  • 4 结论与讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简介
  • 相关论文文献

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