血紅素和維生素K2對有氧培養(yǎng)干酪乳桿菌生長和代謝的影響.pdf

1、干酪乳桿菌是一種重要的益生菌,廣泛應用于發(fā)酵和食品工業(yè)。發(fā)酵工業(yè)主要是應用干酪乳桿菌生產(chǎn)乳酸,這需要菌體具有較強的活力;食品工業(yè)中的干酪乳桿菌一般作為益生菌添加到發(fā)酵乳制品中,發(fā)酵乳制品中的益生菌在食品冷藏、運輸及銷售過程中會遇到各種各樣的環(huán)境刺激,如氧氣、低溫和其他微生物等,都會導致活力下降,而在人體食用后經(jīng)過人體消化道又會因為胃酸和膽汁等條件喪失大部分活力。因此,干酪乳桿菌以上兩個方面的應用都需要菌體具備較高的活力和對環(huán)境條件的耐受

2、性。目前對兼性厭氧的乳酸菌進行有氧呼吸的研究發(fā)現(xiàn),部分乳酸菌通過有氧呼吸可以得劍活力更強的和產(chǎn)香能力提高的菌體。
　　 本課題對干酪乳桿菌ATCC393在有氧條件下的生長進行研究,并探索其有氧呼吸的條件。通過單因素試驗,發(fā)現(xiàn)在振蕩培養(yǎng)并添加血紅素和維生素K2的條件下,干酪乳桿菌培養(yǎng)物中菌體活力在長時間內(nèi)保持在109cfu/mL以上,而對照組菌體無一能夠保持長時間高活力,因此確定了振蕩并添加血紅素和維生素K2為有氧呼吸條件,并對振

3、蕩培養(yǎng)、有氧呼吸和靜置發(fā)酵三種條件進行生長、代謝產(chǎn)物、活力、細胞表面狀態(tài)和酶活力等進一步分析。
　　 對三種條件下菌體生長曲線的研究發(fā)現(xiàn),干酪乳桿菌在三種條件下培養(yǎng)物的pH變化情況一致,有氧呼吸和靜置發(fā)酵菌體生長曲線一致,而振蕩培養(yǎng)在進入穩(wěn)定期后菌體密度增加減慢,末期出現(xiàn)下降。通過對代謝產(chǎn)物及葡萄糖代謝率研究發(fā)現(xiàn),pH變化一致是因為三種條件下菌體對葡萄糖利用率一致,雖然有氧呼吸條件下產(chǎn)生的乳酸較少,但是甲酸和乙酸產(chǎn)量較多,導致p

4、H變化情況與靜置發(fā)酵一致。另外,振蕩培養(yǎng)菌體對中間代謝產(chǎn)物丙酮酸利用不充分,丙酮酸積累較多,而有氧呼吸菌體產(chǎn)生了一種新的芳香化合物乙偶姻。
　　 三種條件下菌體活力及對環(huán)境條件耐受性出現(xiàn)顯著差異。發(fā)酵培養(yǎng)和振蕩培養(yǎng)菌體除對凍干條件耐受性較強外,對冷、熱、膽汁和酸性條件耐受性均較差,而有氧呼吸菌體在這些條件下均表現(xiàn)出高于二者的耐受活力。通過對細胞表面的透射屯鏡觀察發(fā)現(xiàn)振蕩培養(yǎng)和有氧呼吸的菌體細胞壁變薄且更光滑,這是由于氧氣的刺激使

5、細胞壁成分發(fā)生變化,導致細胞壁濃縮。振蕩培養(yǎng)菌體的低活力也與細胞壁的變化有關,因為在振蕩培養(yǎng)條件下菌體出現(xiàn)了畸形和菌體自溶,導致生長末期菌體密度出現(xiàn)下降。而有氧呼吸菌體由于堅硬細胞壁的保護能夠很好地抵抗外界條件刺激。
　　 對菌體NADH氧化酶活力測定發(fā)現(xiàn),干酪乳桿菌能夠在有氧條件下正常生長與NADH氧化酶活力有重要聯(lián)系,振蕩培養(yǎng)的菌體NADH氧化酶活力是其他兩種條件下的約3倍。有氧呼吸菌體NADH氧化酶活力與靜置發(fā)酵菌體一致,