乳酸乳球菌N3816发酵培养基的优化研究.doc

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1、乳酸乳球菌N3816发酵培养基的优化研究摘要：以乳酸乳球菌株(Lactococcuslactissubsp.lactisN3816)为出发菌株，通过单因子试验和正交设计方法对该菌株产Nisin发酵培养基进行优化。结果表明：该菌株产Nisin的最适碳源、复合氮源和生长因子分别为：蔗糖0.8%、蛋白豚2.0%.酵母膏1.0%、Tween801.5%。关键词：乳链球菌肽；培养基；效价中图分类号TS207文献标识码A文章编号1007-7731(2013)19-34-03乳链球-菌肽(Nisin)是乳酸乳球菌的某些菌株在代谢过程中合成的一种具有较强抑菌作用的多肽类细菌素。成熟的乳链球菌肽分子含有

2、34个氨基酸残基，分子量约为3510Da,分子式为C143II228N42037S7。乳链球菌肽前分子含有57个氨基酸，前体分子依次经过将部分丝氨酸和苏氨酸酶促转化为脱水氨基酸、链内形成5个硫醍环、细胞质膜移位和断裂去除N端23肽而形成[1-3]oNisin对引起食品腐败的绝大部分革兰氏阳性细菌，特别是对产芽泡的细菌如芽泡杆菌、梭状芽泡杆菌有很强的抑制作用。另外，Nisin与某些表面活性剂、螯合剂和络合剂联合使用时还能抑制部分革兰氏阴性菌。因此，与其它乳酸菌产生的细菌素相比，Nisin具有较宽的抑菌谱。Nisin属于天然食品防腐剂的一种，自1951年首次应用于食品保藏以来，Nisin已

3、先后被数10个国家和地区广泛使用。目前，Nisin应用于乳制品、肉制品、罐装食品和蛋白食品等的防腐保鲜中，成为越来越受人们重视的一种安全、高效、无毒、天然的食品防腐剂［们。随着Nisin在食品行业中应用的普及，获得产量较高且生产成本较低的Nisin成为工业化应用的前提。为了提高其产量，人们开始研究一些发酵工艺因素对Nisin发酵生产的影响。本文主要是在实验室条件下对乳酸乳球菌N3816进行研究，通过改变碳源、氮源和添加吐温的方式获得发酵培养基的最优配比。1材料与方法1.1试验材料Nisin标准品购于sigma公司。1.2菌种乳链菌肽生产菌：乳酸乳球菌(Lactococcuslactis

4、subsp.lactisN3816),由实验室保藏。效价检测指示菌：藤黄微球菌(Micrococcusluteus),购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心。1.3培养基种子培养基：胰蛋白豚1.Og、酵母膏0.3g、葡萄糖0.5g、牛肉膏0.3g、MgS04?7H200.02g、K2HP04?3H200.3g、pH6.8,121°C灭菌20mino发酵培养基：胰蛋白豚1.0g、酵母膏1.0g、蔗糖1.0g、K2HP041.0g、NaCl0.2、MgS04?7H200.02g、pH7.0,121°C灭菌20mino检测菌生长培养基:胰蛋白豚0.8g、酵母膏0.5g、葡萄糖0.5g、NaC

5、l0.5g、Na2HP04?12H201.0g、pH6.8,12TC灭菌20mino检测效价培养基：胰蛋白豚0.8g、酵母膏0.5g、葡萄糖0.5g.NaCl0.5g、Na2HP04?12H20l・0g、Tween801.OmL、琼脂l.5g、pH7.0,12TC灭菌20inino1.4试验方法1.4.1发酵培养将活化的斜面菌种接种于种子培养基中培养24h,以5%的接种量接入发酵培养基中，30°C培养。实验过程中改变发酵培养基配方，测定发酵液效价。1.4.2Nisin标准溶液制备将Nisin标准样品(效价lX106IU/mL)用浓度为0.02mol/L无菌稀盐酸溶液溶解，配制成浓度为1

6、000IU/mL的Nisin标准溶液。使用时用0.02mol/L无菌稀盐酸溶液稀释成10IU/mL,25IU/mL,50IU/mL,75IU/mL,lOOIU/mL,250IU/mL,500IU/mL,1OOOTU/mL的标准品溶液。1.4.3Nisin效价测定效价检测采用琼脂孔扩散法［5］。1.4.4单因子试验碳源种类和浓度优化试验：改变发酵培养基中碳源的种类进行发酵培养，测定效价来确定最适碳源类型；改变最适合碳源浓度进行发酵培养，通过测定效价来确定最适合浓度。氮源种类与浓度的优化试验：改变发酵培养基中氮源的种类进行发酵培养，测定效价来确定最适氮源类型；改变最适合氮源浓度进行发酵培养

7、,通过测定效价来确定最适合浓度。Tween80对产Nisin的影响:选取Tween80浓度分别为0.5%、1.0%、1.5%,按上述方法确定适宜的浓度。1.4.5正交试验根据单因素试验的结果，对蔗糖、蛋白豚、酵母膏和Tween80用量4个因素，各取3个水平，设计L9(34)正交试验优化乳酸乳球菌N3816产Nisin的培养基组成。试验因子及水平见表1。由图2可知，蔗糖浓度过大或过小对Nisin发酵都是不利的，蔗糖浓度在1.0%时对菌体合成Nis