纳豆菌液体发酵条件的初步研究

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1、《广州食品工业科技》“益生菌、益生元与健康”研讨会论文集Vol.19.增刊(总77)文章篇号:1007-2764(2003)增刊-0005-014纳豆菌液体发酵条件的初步研究王发祥钟青萍钟士清（华南农业大学食品学院广州510642）摘要：纳豆菌为具有很多生理功能的益生菌，能开发多种有保健功能的产品。以实验室选育的纳豆芽孢杆菌（Bacillusnatto）BN.0301为出发菌株，研究其液体发酵，对碳源和氮源进行了初步筛选，并确立了其发酵条件为：种龄18hr，接种量1％，温度30℃，摇瓶转速180rpm，装液量40m

2、l/250ml，初始pH值6.0，摇瓶发酵周期33hr。关键词：纳豆菌；液体发酵；发酵条件纳豆是日本传统的大豆发酵食品，它不仅具有丰基础培养基：蔗糖2％，大豆蛋白胨2％，Na2HPO4富的营养价值，而且还含有很多保健功能。用以制备0.6%，NaH2PO40.4%，MgSO40.05%，CaCl20.01%，纳豆的发酵菌种即纳豆菌，是一组人体有益菌群，它pH6.0~7.0对革兰氏阴性菌有较大的拮抗性，特别对伤寒、副伤1.3培养方法[1]寒、痢疾等传染病的作用较为明显。纳豆菌不仅具种子培养：无菌条件下挑取斜面菌种两环至

3、装有有分解蛋白质、碳水化合物、脂肪等大分子物质的性50ml/250ml种子培养基的三角瓶中，30℃下180rpm能，使发酵产品中富含氨基酸、有机酸、寡聚糖等多培养18hr。种易被人体吸收的成分，而且在纳豆中还发现一些生发酵培养：无菌条件接种种子培养液至装有一定理活性物质而使纳豆具有多种保健功能，如溶血栓、量的250ml三角瓶中，摇床培养。抗肿瘤、降血压、抗菌等作用，还可预防骨质疏松、1.4生物量测定方法提高蛋白质的消化率、抗氧化等。纳豆菌还能分泌各发酵完成后取1ml发酵液稀释20倍，以接种前种酶和维生素，从而可促进

4、小肠黏膜细胞的增殖，保培养基同样方法稀释后为空白，用分光光度计测定[2-6]证肠功能的正常。660nm下的OD值。近年来，世界上许多国家掀起了研究纳豆的热2结果与讨论潮。在国内，近些年也开始了针对纳豆菌的研究，而国内的研究主要集中在纳豆激酶，针对纳豆菌液体发2.1发酵时间酵条件的报道尚不多见，本研究测定了纳豆菌液体发将种子液接种于基础培养基中发酵培养，每隔酵过程中的碳源、氮源、初始pH、装液量、发酵温3hr取样测定生物量，结果见图1。纳豆菌发酵在3hr度、摇瓶转速、种龄、发酵时间、接种量等因素对生后开始进入对数期，

5、到33hr达到最大值，后进入平物量的影响，以确定最佳发酵条件，为开发新的纳豆衡期。可见纳豆菌的最佳发酵时间是33hr。菌产品提供了试验依据和指导。1.21材料与方法10.81.1菌种0.6OD660纳豆芽孢杆菌（Bacillusnatto）BN.0301，由本0.4实验室分离筛选的生物量及产纳豆激酶量指标都高0.2的菌株。01.2培养基036912151821242730333639424548发酵时间（hr）种子培养基：葡萄糖1%，大豆蛋白胨1%，Na2HPO40.2%，NaH2PO40.1%，MgSO40.05

6、%，CaCl2图1纳豆菌的生长曲线0.02%，pH6.0~7.02.2装液量14《广州食品工业科技》“益生菌、益生元与健康”研讨会论文集Vol.19.增刊(总77)在250ml三角瓶中分别装入培养基20、40、60、30℃为纳豆菌的最适生长温度。80、100ml，培养33hr后测定生物量，结果见图2。1可见其生物量与装液量有很大的关系，40ml较20ml0.8生物量有增加，再随着装液量的加大，生物量明显减0.6少，因此，纳豆菌在发酵过程中，溶解氧是个很重要OD6600.4的因素。0.201.50.50%1%2%3%

7、4%接种量1OD660图4接种量对生物量的影响0.50.7500.7204060801000.65装液量（ml/250ml瓶）OD6600.60.55图2装液量对生物量的影响0.5691215182124270.8种龄（hr）0.6图5种龄对生物量的影响0.4OD6600.21.201pH5.0pH6.0pH7.0pH8.0pH9.00.80.6pH值OD6600.40.2图3初始pH对生物量的影响02.3初始pH25303742配制初始pH值分别为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0温度(℃)的培养基，接种培养

8、33hr后测定生物量，结果如图3。图6温度对生物量的影响可见初始pH在6.0时生物量最大。这正好是培养基的自然pH，而其中的两种磷酸盐在发酵过程中具有10.9缓冲作用，能使培养基pH在发酵过程中始终维持在0.8纳豆菌的最适pH附近。另外，发酵完成后，不论初OD6600.7始pH是多少，最后培养基pH都在6.5～7.0。0.60.52.4接种量16018020