纳豆芽孢杆菌液体发酵培养条件的优化-论文.pdf

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1、科技动态纳豆芽孢杆菌液体发酵培养条件的优化胡亚平·。秦丹，。唐少娃’。黄强’。沈维军胡贵丽1．湖南农业大学食品科学技术学院，长沙4101282．食品科学与生物技术湖南省重点实验室，长沙4101283．湖南省发酵食品工程技术研究中心，长沙4101284．湖南农业大学动物科技学院，长沙410128摘要研究以实验室选育的纳豆芽孢杆茵为出发菌株，采用单因素及正交试验法对纳豆芽孢杆菌的液体摇瓶发酵培养条件进行优化，确定最适发酵培养条件为种龄21h，接种量3．5％，装液量60mL／250mL，转速210r／min，温度35cC，初始pH7．0，摇瓶发酵周期为18h。在

2、此条件下发酵活菌数可达790亿CFU／mL。关键词纳豆芽孢杆菌；液体发酵；正交试验中图分类号：S816．2文献标志码：A文章编号：1002—2813(2014)17—0083—04纳豆芽孢杆菌又称纳豆菌，是枯草芽孢杆菌的1．1．2培养基一个亚种，是从日本传统发酵食品纳豆中分离出来营养琼脂：牛肉膏5、蛋白胨10、氯化钠5和的，其作为一种益生菌在医药和保健食品等领域得琼脂18g，水1000mL，pH7．4，用于菌种的活化到了广泛的研究和应用，此外，也是我国被列人农和保存。业部公布允许使用的饲料级微生物添加剂之一。种子培养基：蛋白胨1％，酵母浸出物0．5％，现代

3、研究发现，纳豆芽孢杆菌具有降低自来航鸡氯化钠1％。的血氨质量浓度和促生长及增强肠道功能的功效；可基础培养基：蔗糖l5、酵母浸出物+胰蛋白胨通过激活细胞内的信号途径，促使肠道上皮细胞合成(1：1)5和氯化钠5g／L。分泌白细胞介素一6(IL一6)和白细胞介素一8(IL一1．1．3试验仪器8)等细胞因子，从而增强肠道抵抗病原菌的能力；能电子天平(EO2140)赛多利斯科学仪器北京使肠道酸化而有利于铁钙及维生素等的吸收，能明显有限公司；高压蒸汽灭菌锅(YXQ—SG46—280S)提高蛋白醐旨肪酶和淀粉酶的活性，具有改变宿主肠上海博讯实业有限公司；无菌操作台(SW

4、—CJ一道微生物菌群平衡的功能。1B)苏州市安泰空气技术有限公司；生化培养箱为了发挥纳豆芽孢杆菌的功能，生产出能为大(250B)常州华普达教学仪器有限公司；显微镜多数人接受的动物保健产品，研究通过对纳豆芽孢(CX41—72C02)日本OLYMPUS；摇床(ZHWY一杆菌进行液态发酵培养，并对其发酵培养条件进行21127)上海智城实业有限公司；电热鼓风干燥箱优化，为该制剂的扩大生产提供相应的试验依据。(DGG一9070A)上海博讯实业有限公司；分光光度1材料与方法计(722S)上海棱光技术有限公司。1．2试验方法1。1试验材料1．2．1菌种活化1．1．1试验

5、菌株将保存的菌种转接到斜面培养基，(374-1)℃纳豆芽孢杆菌由湖南农业大学食品科技学院微培养24h，备用。生物实验室分离保存。1．2_2种子液的制备取一环活化的菌种，接人装液量为75mL／250mL收稿日期：2013—12—20基金项目：长沙市科技局项目(kl104134—21)种子培养基的三角瓶中，(374-1)和200r／rain培第一作者：胡亚平，E—mail：hyp1988@sohu．corn养24h，以稀释平板计数法确定活菌数。饲料研究I》鲢lIsA：酣N1720{483科技动态1．2．3生长曲线绘制表1正交试验因素水平裘取种子培养液按5％的量

6、转接到基础培养基中，水平蘅雨丽同等条件下震荡培养48h，每3h取样一次，以未接种的培养基为对照，用分光光度计在660nm处测定其OD值，并绘制生长曲线。根据得到的生长曲线确定纳豆芽孢杆菌的种龄，为单因素试验的进2结果与讨论行做准备。2．1种龄的确定1．2．4初始pH对发酵的影响从图1可见：0～9h为纳豆芽孢杆菌生长停滞将培养基的初始pH分别调为5．5、6．0、6．5、期，细菌数量极少；9～21h为对数生长期，菌体7．0、7．5、8．0和8．5，装液量60mL／250mL，接种数量急剧增多；21～27h为纳豆芽孢杆菌生长的稳量3％，培养温度35℃，转速200

7、r／min的摇床中培定期，菌体生长缓慢。自27h后细菌数量开始减养22h，用分光光度计在660nm处测定其OD值，少，纳豆芽孢杆菌进入生长的衰亡期。由于在生产以确定最佳初始pH。中通常选用处于对数生长期的菌体作为种子，此时1．2．5装液量对发酵的影响的种子既保持有旺盛的增殖能力，又达到了高的质250mL的三角瓶分别选取2O、4O、6O、8O和量浓度以缩短发酵周期。因此，选取9、12、15、100mL装液量，初始pH7．0，接种量3％，培养温18和21h的发酵液进行活菌计数比较，发酵21h度35℃，转速200r／rain的摇床培养22h，用分光的活菌数高于前

8、四者，且芽孢率最低，所以选定纳光度计在660nm处测定其OD值，以