Nisin高產(chǎn)菌株的選育及其發(fā)酵條件的優(yōu)化.pdf

1、Nisin是一種由微生物代謝產(chǎn)生的天然抗菌肽，由34個氨基酸組成，能有效地抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性菌及其芽孢的生長，是世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織批準使用的食品防腐劑，目前已在50多個國家和地區(qū)廣泛使用。Nisin對蛋白酶特別敏感，在消化道中能很快被α-胰凝乳蛋白酶所降解，對人體安全無毒。同時作為食品防腐劑應用的四十多年來，Nisin沒有誘發(fā)大范圍的抗性，這使得其生物合成受到廣泛關注。
　　 1953年，Nisin由英國

2、的Aplin&Barrett公司最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)過五十多年的發(fā)展，有報道稱英國Nisin生產(chǎn)水平已達到8000IU/mL。我國在此領域相對比較落后，國內(nèi)報道的Nisin生產(chǎn)菌株效價一般在4000IU/mL左右，與國外報道有很大的差距。目前，對Nisin的研究大多集中在培養(yǎng)基優(yōu)化和發(fā)酵條件優(yōu)化兩個方面，Nisin生產(chǎn)菌株的效價較低是限制其在國內(nèi)廣泛應用的主要原因。
　　 本研究以乳酸鏈球菌ATCC11454為出發(fā)菌株，經(jīng)紫外

3、線、微波、亞硝酸鈉及亞硝基胍復合誘變處理，并采用Nisin作為抗性篩選劑，結合雙層瓊脂擴散法，最終選育出一株Nisin高產(chǎn)菌株，將其命名為乳酸鏈球菌E-15。該菌株Nisin效價達到6200IU/mL，較原始菌株提高了5倍。傳代試驗證明菌株的遺傳特性穩(wěn)定。
　　 對菌株的搖瓶發(fā)酵條件進行研究，確定了Nisin最佳的發(fā)酵培養(yǎng)基組成及培養(yǎng)條件。得到的Nisin最優(yōu)培養(yǎng)基配方為：蛋白胨20g/L，酪蛋白胨15g/L，水解乳蛋白15g/

4、L，蔗糖30g/L，MgSO4·7H2O0.2g/L，KH2PO410g/L，NaCl2g/L，吐溫-801mL/L，pH值為6.8，121℃滅菌20min?？疾炝私臃N量、發(fā)酵時間對乳鏈菌肽發(fā)酵的影響。最優(yōu)培養(yǎng)條件為：接種量為5％，發(fā)酵時間為28h。
　　 利用10L自動控制發(fā)酵罐進行乳酸鏈球菌E-15的放大試驗，進行了pH反饋控制的厭氧補料發(fā)酵。利用pH反饋控制的原理，將蔗糖與氫氧化鈉的混合溶液以一定的速度補加到發(fā)酵罐中，維持