产共轭亚油酸植物乳杆菌的筛选及发酵工艺研究

论文摘要

近年来共轭亚油酸（CLA）作为一种新型的具有广泛生物活性的脂肪酸而备受关注,在抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、强化免疫和促进生长等方面效果良好,被广泛应用于医药、食品添加剂和保健品行业。目前工业上主要采用化学法生产CLA,难以满足药品、食品和饲料领域的高纯度、无有害成分残留的要求。本论文以从食品中筛选出产CLA的乳酸菌菌株和提高其产CLA量为目的,建立了CLA含量测定方法,并对所筛选菌株的培养基和发酵培养条件进行了优化,主要研究内容和结果如下:1.从酸菜汁、原牛乳和酸奶中筛选出若干产CLA疑似菌株,建立CLA的紫外检测方法,检测发现产CLA较优菌株3株来自酸菜汁（LJ-05、LJ-12、LJ-41）,1株来自原牛乳（LJ-43）,1株来自酸奶（LJ-53）,菌株LJ-05的产CLA水平最高。利用气相色谱法对菌株LJ-05的产物进行分析,在所产脂肪酸产物中9c,11t-CLA和10t,12c-CLA的相对含量分别为0.81%和1.79%,9c,11t-CLA和10t,12c-CLA分别占所产CLA的31.15%和68.85%。2.利用传统的生理生化方法对菌株LJ-05进行初步鉴定,再通过Biolog微生物自动鉴定仪进行到种的鉴定,对鉴定结果进行比较分析,最终鉴定菌株LJ-05为植物乳酸杆菌（Lactobacillus planetarium）。3.通过正交实验和响应面分析方法研究植物乳酸杆菌LJ-05发酵生产CLA的优化培养基配方和生成CLA的最佳发酵工艺条件。得到的最优培养基组合为:葡萄糖4%、蛋白胨1%、牛肉膏1%、酵母膏1%、柠檬酸氢二铵0.2%、乙酸钠0.5%、磷酸氢二钾0.2%、硫酸镁0.04%、硫酸锰0.025%;最佳发酵工艺条件为:静置限氧培养条件下,LA乳化液添加量0.23%、接种量3.95%、初始pH值7.3、温度36℃下培养36小时。植物乳杆菌LJ-05的CLA产量由优化前的365.1μg/（mL发酵液）提高到510.9μg/（mL发酵液）,产量增长39.93%,有较大幅度的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 共轭亚油酸的概述
• 1.2 共轭亚油酸的生理功能与应用
• 1.3 共轭亚油酸的生产现状
• 1.4 微生物与共轭亚油酸
• 1.5 植物乳杆菌的介绍
• 1.6 共轭亚油酸的分离纯化与检测方法
• 1.6.1 共轭亚油酸的分离纯化
• 1.6.2 共轭亚油酸的检测方法
• 1.7 本课题的研究意义及研究内容
• 第2章 高产CLA乳酸菌的筛选与保藏方法研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.2.1 乳酸菌分离筛选方案
• 2.1.2.2 样品处理及筛选方法
• 2.1.2.3 CLA产生菌的紫外诱变
• 2.1.2.4 紫外分光光度法检测CLA
• 2.1.2.5 发酵液中脂肪酸的的提取与紫外检测
• 2.1.2.6 气相色谱法分析发酵液脂肪酸产物
• 2.1.2.7 乳杆菌保藏方法比较
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 CLA特征吸收峰的确定
• 2.2.2 CLA标准曲线绘制结果
• 2.2.3 筛选结果
• 2.2.4 CLA产生菌的诱变结果
• 2.2.5 菌株LJ-05所产CLA组成分析
• 2.2.6 保藏方法的比较
• 2.3 本章小结
• 第3章 高产CLA乳酸菌的鉴定
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.2.1 菌株LJ-05的菌落特征、培养特征及细胞形态
• 3.1.2.2 葡萄糖产酸产气试验
• 3.1.2.3 过氧化氢酶试验
• 3.1.2.4 硝酸盐还原试验
• 3.1.2.5 明胶液化试验
• 3.1.2.6 产硫化氢试验
• 3.1.2.7 石蕊牛奶试验
• 3.1.2.8 乙酰甲基甲醇试验（V-P试验）
• 3.1.2.9 脲酶的测定
• 3.1.2.10 Biolog微生物自动鉴定系统（BMIS）鉴定菌株LJ-05
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 菌株LJ-05的菌落及培养形态特征
• 3.2.2 LJ-05的生理生化特征
• 3.2.3 菌株LJ-05的BMIS鉴定结果
• 3.3 本章小节
• 第4章 植物乳杆菌生产CLA发酵工艺条件的研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.2.1 菌种培养方法
• 4.1.2.2 发酵培养基优化
• （1） 培养基种类的优化实验
• （2） 碳源的优化实验
• （3） 氮源的优化实验
• （4） 氮源比例的确定
• （5） 无机盐加入量的优化实验
• （6） 无机盐比例的确定
• 4.1.2.3 发酵工艺优化
• （1） 培养方式的优化实验
• （2） 培养时间的确定
• （3） LA乳化液添加量的影响
• （4） 接种量对产量的影响
• （5） 培养温度对产量的影响
• （6） 初始培养PH对产量的影响
• （7） 响应面分析法（RSM）优化菌株工艺参数
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 培养基的优化结果
• 4.2.1.1 培养基种类的优化结果
• 4.2.1.2 碳源的优化结果
• 4.2.1.3 氮源的优化结果
• 4.2.1.4 无机盐加入量的优化结果
• 4.2.2 发酵工艺的优化结果
• 4.2.2.1 培养方式的优化结果
• 4.2.2.2 培养时间的选择
• 4.2.2.3 LA乳化液添加量的影响
• 4.2.2.4 接种量的影响
• 4.2.2.5 培养温度的影响
• 4.2.2.6 初始培养PH值的影响
• 4.2.6.7 响应面分析法优化结果
• （1） Box-Behnken设计响应面分析
• （2） 回归模型的建立与分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果