N+注入选育产CLA乳酸菌及其发酵条件的研究

论文摘要

共轭亚油酸（Conjugated linoleic acid,CLA）因其具有独特的生理功能,在最近二十年来引起了人们的特别关注。大量研究证实CLA具有抗癌、抗动脉粥状硬化、降低胆固醇、促进生长、抑制脂肪累积等功能。目前,广泛使用化学法得到的产物为一系列具有多种几何异构体的CLA混合物,生物发酵法产生的异构体单一,反应条件温和,已逐步引起人们的重视。因此,研究如何提高产CLA菌种性能改善发酵工艺有着十分重要的意义。试验以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）为出发菌株,利用低能氮离子束诱变选育到一株产CLA较为稳定的突变菌株ANLP。并对ANLP菌株的生长特性进行了研究,同时对其发酵转化合成CLA的条件进行了优化。试验一:探讨不同N+注入剂量和能量对植物乳杆菌出发菌株存活率和突变率的影响。结果表明:在注入N+能量一定（10Kev）,剂量为20～120×2.6x1013ions/cm2时乳酸菌存活率先是随着注入剂量加大而迅速降低,当注入剂量加大到40×2.6×1013ions/cm2时存活率出现平缓回升,注入剂量为80×2.6×1013ions/cm2时存活率回升到31.86%,而后又再次开始下降;整个存活率为典型的“马鞍型”曲线。当被诱变的微生物存活率在25%～30%时,目标性状的正向突变率往往较高,因此,在10Kev下,选80×2.6×1013N+/cm2为最佳注入剂量。另外,在注入N+剂量一定(80×2.6×1013N+/cm2),能量为5～25 Kev时菌株的正突变率随能量增加有缓慢升高的趋势,由于正突变率高时存活率太低可选菌株不多;存活率高时,正突变率低。而在10Kev下,存活率为34%,正突变率为25%。综上,产CLA乳酸菌最佳注入剂量为80×2.6×1013N+/cm2,最佳注入能量为10Kev。试验二:探讨N+注入对植物乳杆菌突变菌株产CLA的影响及其部分生物学特性研究。结果表明,经N+注入反复诱变,突变菌株ANLP的产酸量由出发菌株的33.44μg/mL提高到103.26μg/mL。突变菌株经5代培养,产酸性能稳定;与原始菌株相比,菌体生长周期有所变化,对数生长期缩短4h,稳定期延长;菌落变大,菌体变长变粗;菌体产酸性增强。试验三:不同液态发酵工艺参数对乳酸菌产CLA的影响。采用单因素试验和正交试验,探讨不同接种量、亚油酸添加量、培养温度、培养时间、初始pH等因素对发酵液中CLA产量的影响。结果表明:接种量为2%、亚油酸添加量0.12%、培养温度36℃、pH值6.5、培养时间36h时为产CLA乳酸菌最佳液态发酵工艺参数,在优化条件下,ANLP产酸量达115.22μg/mL,比出发菌株高约3.5倍。同时,亚油酸诱导培养、振荡培养以及吐温-80乳化分散对CLA产量也有一定的提高。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 文献综述
• 1 微生物的诱变选育方法
• 1.1 物理诱变选育方法
• 1.2 化学诱变选育方法
• 2 植物乳杆菌的开发利用
• 2.1 植物乳杆菌的生物学特性
• 2.2 植物乳杆菌在食品工业中的应用
• 3 共轭亚油酸
• 3.1 共轭亚油酸的结构和性质
• 3.2 共轭亚油酸的生理功能
• 3.3 共轭亚油酸在动物生产中的应用
• 1 引言
• 2 试验材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 菌株
• 2.1.2 试剂和溶液
• 2.1.3 溶液的配制
• 2.1.4 仪器
• 2.1.5 培养基
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 菌体悬浮液的制备
• 2.2.2 菌体浓度的测定
• 2.2.3 植物乳杆菌生长曲线的测定
• 2.2.4 发酵液中共轭亚油酸含量测定方法
• 2.2.5 离子注入方法及参数的确定
• 2.2.6 菌种筛选方法
• 2.2.7 乳酸菌存活率的测定
• 2.2.8 乳酸菌突变率的测定
• 2.2.9 突变菌株的菌学特征
• 2.2.10 共轭亚油酸突变菌株的发酵条件优化
• 2.2.11 正交试验设计
• 2.2.12 数据处理与统计分析
• 3 结果与分析
• +注入能量对乳酸菌存活率及正突变率的影响'>3.1 N⁺注入能量对乳酸菌存活率及正突变率的影响
• +注入剂量对乳酸菌存活率及突变率的影响'>3.2 N⁺注入剂量对乳酸菌存活率及突变率的影响
• 3.3 出发菌株ANCLA01和诱变菌株ANLP的菌落及形态比较
• 3.4 诱变前后菌株生长曲线的比较
• 3.5 突变菌株产共轭亚油酸稳定性研究
• 3.6 乳酸菌产共轭亚油酸最适培养基的确定
• 3.7 产共轭亚油酸突变菌株的发酵条件优化
• 3.7.1 装液量对共轭亚油酸生成量的影响
• 3.7.2 亚油酸诱导对CLA产量的影响
• 3.7.3 振荡培养对CLA产量的影响
• 3.7.4 吐温-80乳化分散对CLA产量的影响
• 3.7.5 亚油酸添加量对CLA生成量的影响
• 3.7.6 接种量对CLA生成量的影响
• 3.7.7 最佳培养温度的确定
• 3.7.8 最佳培养时间的确定
• 3.7.9 最佳初始pH的确定
• 3.7.10 正交试验结果
• 4 讨论
• 4.1 离子注入诱变参数的确定
• +注入能量对乳酸菌存活率和正突变率的影响'>4.2 N⁺注入能量对乳酸菌存活率和正突变率的影响
• +注入剂量对乳酸菌存活率和正突变率的影响'>4.3 N⁺注入剂量对乳酸菌存活率和正突变率的影响
• 4.4 不同培养基对CLA产量的影响
• 4.5 不同培养条件对乳酸菌突变菌株生长和CLA产量的影响
• 4.5.1 LA添加量对CLA产量的影响
• 4.5.2 装液量对CLA产量的影响
• 4.5.3 LA诱导培养对CLA产量的影响
• 4.5.4 接种量对CLA产量的影响
• 4.5.5 培养时间对CLA产量的影响
• 4.5.6 培养温度对CLA产量的影响
• 4.5.7 初始pH值对CLA产量的影响
• 4.5.8 吐温-80乳化分散对CLA产量的影响
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表的学术论文