Lactobacillus kefiranofaciens發(fā)酵法生產(chǎn)開菲爾多糖.pdf

1、開菲爾多糖(Kefiran)是由一種特殊發(fā)酵乳一開菲爾(Kefir)的發(fā)酵劑-開菲爾粒(Kefirgroan)產(chǎn)生的乳酸菌胞外多糖。Kefiran作為一種新型的活性多糖，不僅可以作為增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑和凝膠劑，而且具有抗真菌、抗細菌、降壓、降血糖、降膽固醇和抗腫瘤的特性，是一種很好的消炎降壓及免疫激活物質(zhì)，在臨床醫(yī)藥、食品工業(yè)及有關生物研究領域都有著廣泛的用途。 本論文在實驗室規(guī)模上以一株能在胞外高積累Kefiran的開菲爾

2、基質(zhì)乳桿菌(LactobacilluskefiranofaciensJCM6985T)為生產(chǎn)菌株，以細胞和Kefiran的高產(chǎn)量，高得率和高生產(chǎn)強度為目標，對Kefiran發(fā)酵過程進行了優(yōu)化。主要研究結(jié)果如下：(1)優(yōu)化得到了搖瓶條件下Kefrian生產(chǎn)的最優(yōu)碳氮源種類及濃度：碳源為100g/L蔗糖，氮源為100g/L酵母粉。 (2)不同pH控制方式對Kefiran分批發(fā)酵的影響有較大差異。通過對pH4.0～5.5范圍內(nèi)Kefi

3、ran分批發(fā)酵的各過程參數(shù)進行比較，確定Kefiran分批發(fā)酵最適宜pH為5.0。 (3)考察不同溫度條件下Kefiran分批發(fā)酵過程，并在深入分析各動力學參數(shù)的基礎上提出兩階段溫度控制策略：發(fā)酵起始控制溫度33℃，發(fā)酵10h后切換至28℃并保持到發(fā)酵結(jié)束。該溫度控制策略的實施可進一步提高Kefiran的合成能力，比溫度控制在28℃和33℃時分別提高了12％和46％，其生產(chǎn)強度比28℃和33℃分別提高了36％和33％。具有很好的

4、實用性。 (4)考察不同初糖濃度下Kefiran分批發(fā)酵過程，發(fā)現(xiàn)僅通過分批培養(yǎng)難以實現(xiàn)細胞和Kefiran高產(chǎn)量，高得率和高生產(chǎn)強度的有機統(tǒng)一。分批補料、恒速流加和指數(shù)流加等幾種培養(yǎng)方式都可以實現(xiàn)乳酸菌細胞和Kefiran的高產(chǎn)。綜合比較來看，4g/(L·h)的蔗糖恒速流加方式下L.kefiranofaciens細胞干重63.6g/L，Kefiran產(chǎn)量4.95g/L，比較適合Kefiran的發(fā)酵生產(chǎn)。 (5)為降低乳

5、酸菌發(fā)酵過程中乳酸對菌體生長和產(chǎn)物合成的抑制作用，考察了乳酸菌與酵母菌共培養(yǎng)對Kefiran發(fā)酵的影響，其中三.kefiranofaciens與S.cerevisiae好氧共培養(yǎng)合成Kefiran，使Kefiran發(fā)酵強度達到94.19mg/(L·h)，比單菌厭氧培養(yǎng)提高了53.7％；L.kefiranofaciens與Cutilis好氧共培養(yǎng)合成Kefiran使Kefiran發(fā)酵強度達到86.44mg/(L·h)，比單菌厭氧培養(yǎng)提高了