乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究（可编辑）

乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究（可编辑） 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 河北农业大学 硕士学位论文 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 姓名:马静 申请学位级别:硕士 专业:农产品加工及贮藏工程 指导教师:张柏林 20040617摘要 是指乳酸菌在其生长、代谢过程中分泌到细胞 乳酸菌胞外多糖 外的粘液或荚膜多糖。它的成分和结构非常庞杂,可分为同源多糖和异源多糖。 在乳制品行业中,乳酸菌胞外多糖可作为增稠剂、稳定剂、乳化剂、胶凝剂、填 充剂和持水剂应用。目前,有关胞外多糖的生理作用尚不完全清楚,通常认为胞 外多糖的主要生理功能是防护作用,包括维持适度的水分、吸取金属离子、抑制 溶菌酶以及防御噬菌体的吞噬等作用。另外,荚膜多糖还具有一 定的抗肿瘤作用。 本项研究旨在探索乳酸菌产胞外多糖的机理,优化其胞外多糖的发酵条件,初步 应用乳酸菌产胞外多糖菌株到不同固体物含量的发酵乳生产中,为乳酸菌胞外多 糖的研究和开发工作提供参考依据。 研究了嗜热链球菌、、和保加利亚乳杆菌四株乳酸菌随 时间产胞外多糖的情况,结果表明,培养时,四株乳酸菌胞外多糖的产 量最高。碳源是影响乳酸菌胞外多糖产量的显著因素,嗜热链球菌、一、 和保加利亚乳杆菌.分别以葡萄糖、乳糖、半乳糖、蔗糖和果糖作为碳源 时,、和.菌株的最佳碳源为果糖,.菌株的最佳碳源为蔗糖; 在同一碳源条件下不同乳酸菌菌株其胞外多糖的产量相差较大。氮源试验表明, 嗜热链球菌、、和保加利亚乳杆菌.分别以胰蛋白胨和鱼蛋白 胨作为氮源时,、.、菌株的最佳氮源是胰蛋白胨,菌株在以鱼 蛋白胨作为氮源时胞外多糖的产量较高。碳氮比试验表明,嗜热链球菌、 .、和保加利亚孚杆菌在碳氮比分别为:、:、:、:的情况 下,和菌株的最适碳氮比为:,菌株的最适碳氮比为:,而 .菌株在碳氦比:时胞外多糖的产量最高。 应用正交试验确定了四株乳酸菌产胞外多糖的最佳条件。菌株胞外多糖产 量的最佳条件为:培养温度为,发酵时间为,初始值为.,葡萄糖 添加量为%;.菌株胞外多糖产量的最佳条件为:培养温度为。,发酵 时间为,初始值为.,葡萄糖添加量为%;菌株胞外多糖产量的 最佳条件为:培养时间为,培养温度为。,初始值为.,葡萄糖添加 量为%;.菌株胞外多糖产量的最佳条件为:培养温度为,发酵时间为 ,初始值为.,葡萄糖添加量为%。 金属离子对乳酸菌胞外多糖水解酶的影响试验表明,,和矿对胞外多糖 水解酶的活性有促进作用,可以降低乳酸菌胞外多糖的产量;而和这 两种金属离子对胞外多糖水解酶的活性有强烈的抑制作用,可以提高乳酸菌胞外多糖的产量。 研究表明,乳酸菌胞外多糖具有较好的持水能力,以%固体物含量的乳进行 发酵,仍能生产出质地状态较好的酸奶,并长时间维持发酵乳高的活菌数和有效 抑制后酸化。 关键词:乳酸菌;胞外多糖;碳、氮源;金属离子;多糖水解酶;发酵 乳 : : :. ,,.,,, , . .: ; ; ; ?.砸 。. . 淞.,,,, 一. . , 一 . . , “ . 一.: :,:,: . :,. .:一. :. . . % . 。 。 , , , 。 ..%. .%. 。,. . % . ?‖ , .. , . ,。 ?% .%., ? , . : ; ;?; ; ;; 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得趣壅些去堂或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名 签字日期:归甲 年月/朋 另靠辱 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解塑韭盔些螳有关保留及使用学位论文的规定,有权 保留并向国家有关部门机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查借 阅。本人授权洹&壅些太堂可以将论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检 索,可以采用影印、缩印或扫描等方法加以保存或编成学位论文。 保密的学位论文在解密后应遵守此 导师签名: 多勉彩缈 签字日期;如伽年月馐/日乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 引言 是指乳酸菌在其生长、代谢过程中分泌到细胞外的粘液或英 乳酸菌胞外多糖 膜多糖”。它的成分和结构非常庞杂,可分为同源多糖和异源多糖。许多研究指出,乳酸菌胞 外多糖可作为增稠剂、稳定剂、乳化剂、胶凝剂、填充剂和持水剂应用到食品、制药、石油 化工以及生化产品等领域?,,一。目前,有关胞外多糖的生理作用尚不完全清楚,通常认为 胞外多糖的主要生理功能是防护作用,包括维持适度的水分、吸取金属离子、抑制容菌酶以 及防御噬菌体的吞噬等。另外,荚膜多糖还具有一定的抗肿瘤作用。自上个世纪年代 以来,国外加大了乳酸菌胞外多糖的研究工作,特别是对影响乳酸菌胞外多糖产量的各种因 素作了大量,并从分子水平上对产胞外多糖的酶以及基因等调控和表达因子作了有益的 探索。获得了积极的结果。相反,国内在乳酸菌胞外多糖方面的研究工作起步较晚,只是在 近扣年才有为数不多的综述性报道。 .产胞外多糖的乳酸菌 乳酸菌是一类能发酵利用碳水化合物并产生大量乳酸的细菌。按伯杰氏系统细菌学手册 中的生化及形态分类法,乳酸菌被划分为个属,其中有关乳杆菌、链球菌 、明串珠菌和乳酸乳球菌等几个属的菌株产 胞外多糖的研究比较多,由肠膜明串珠菌 .生 产的右旋葡萄糖酐属于最早被开发利用的乳酸菌胞外多糖,也是批准的第一种可添加于 食品中的微生物胞外多糖。 目前研究的大多数产胞外多糖的乳酸菌菌株是从乳及乳制品中分离得到的,但也有部分 菌株是从发酵肉制品中分离获得的。从乳品中分离获得的生产菌株有;德氏保加利亚乳杆菌 旺矗 .、瑞士乳杆菌上.、干酪乳杆菌干酪亚种上乱 、嗜热链球菌 .、开菲尔乳杆菌?.、嗜酸乳杆菌? / . 、乳酸乳球菌乳脂亚种?三?出.?协、乳酸乳球菌犯 .等均能产胞外多糖。此外,乳 、肠膜明串珠菌如卯 酸菌中的片球菌菌株也可以产生胞外多糖,如葡聚糖,导致啤酒和葡萄酒产 生沉淀或出现絮状,使啤酒和葡萄酒的加工质量受到影响。 乳酸菌菌株不同,产生胞外多糖的量亦不相同?。迄今,已有的研究表明,乳酸菌产胞 外多糖的最大量变化在/鼠李糖乳杆菌 到/清洒乳 之间【”,表列出了部分乳酸菌种属产胞外多糖的情况。 杆菌三.河北农业大学硕士学位论文 .培养条件对胞外多糖产量的影响 除菌株种外,培养温度、值以及发酵时间等因素都会在很大程度上影响乳酸菌胞 外多糖的产量。例如,接种温度不同.胞外多糖的产量不同田;发酵过程中,值调控与否 也会影响到胞外多糖的产量。 一般,接种温度较低,乳酸菌产胞外多糖的糙性较高。等人研究了 接种温度对德 氏保加利亚乳杆菌产胞外多糖的影响“。与. /或. /接种 温度相比,当接种温度为。时,德氏保加利亚乳杆菌产生的胞外多糖具有较高的粘性. /,并且在。接种温度条件下产生的胞外多糖的粘性最低。一些研究表明。在低于 乳酸菌最适生长温度的条件下接种,可以促进胞外多糖的产量增加。等人指出,胞外 多糖属于次级代谢产物,而次级代谢产物一般都是在对数末期和稳定期产生。因此,较低的 接种温度将导致活菌数数量缓慢增加,有利于延长对数期和稳定期,从而有利于胞外多糖产 量的提高田。 培养温度不同,胞外多糖的产量也有差别。和发现,在 脱脂乳中,与。一。最适生长温度相比,德氏保加利亚乳杆菌亚种在时 能够产生较多的特定聚合物田】。等利用相同的菌株检测胞外多糖的产量时发 现。当培养温度较高时。,德氏保加利亚乳杆菌亚种在确定性培养基中也 产生大量特定聚合物【。等发现了菌种最适生长温度与最大胞外 多 糖产量的关系。 相反,等报道了德氏保加利亚乳杆菌亚种菌株在低于最适生长温度的条件 下能够形成较高量的胞外多糖聚合物。等研究干酪乳杆菌 产胞外多糖的情况,与。的培养温度相比,在的培养条件下干酪乳杆菌 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 产生的胞外多糖量明显降低,约降低了%左右。他们认为,较低的培养温度能够提高乳酸 菌胞外多糖的产量口。但是,培养温度如果过低,乳酸菌的生长速度就会减慢,导致细胞生 长量降低,从而使胞外多糖的产量有所降低。等人研究清酒乳杆菌在与。 ,玑的培养温度相比,由于. /或。. /时菌株的细胞最大 干重较低,所以清酒乳杆菌的最适产胞外多糖的温度是。。 培养基的起始值以及在培养过程中对值的控制,都会影响胞外多糖的最终产量。 选择最佳的起始值条件,可以使胞外多糖的产量比在其他值条件下明显提高 等人研究表明,嗜热链球菌 在以乳糖作为碳源 的培养基中,当起始值为.时,其产生的胞外多糖的量比在起始值为.时要多。在 以蔗糖为碳源的培养基中,无论是在还是时,当起始值为.时,其胞外多糖 的产量都比在起始值为.时明显提高。 一般,在乳酸菌胞外多糖生产发酵中,选择适宜的起始值,并在培养过程中进行适当 的值控制,将会有力遗提高胞外多糖的产量】。 等人研究表明,在值受控制的条件下,德氏保加利亚乳杆菌菌株的 胞外多糖的产量大约是 /,几乎是值未受控制时胞外多糖产量的倍;而德氏保加 利亚乳杆菌菌株胞外多糖的产量是/,是值未受控制条件时胞外多糖产 量的倍。由此可知,确定最佳的起始值,并在培养过程中进行适当的控制是提高胞 外多糖产量的重要手段。 乳酸菌菌株的生长阶段不同,胞外多糖的产量亦不同。等人研究的数据显示,与对 数生长期相比,德氏保加利亚乳杆菌亚种的个菌株。, .在稳定期能够产生更多 的胞外多糖】。等人研究表明,嗜热链球菌菌株在对数生长期间 和稳定 期初期以 并不产生胞外多糖,培养 后开始形成胞外多糖,当生长进行到~ 时,胞外多糖的产量达到最高【”。干酪乳杆菌在稳定期后仍能继续产生胞外多糖,接 种后,菌株产生的胞外多糖量比接种 后要高.%。干酪乳杆菌干酪亚种 厶 接种 . 后,胞外多糖的产量为/,而接 种 后,胞外多糖的产量为/口”。当然,也有较多的研究表明,随着接种时间的延 长,胞外多糖的总量会降低。例如,清酒乳杆菌随着生长结束。其胞外多糖的产 生也停止。显然,除了菌株种的影响外,发酵时间的长短对胞外多糖的产量有一定的作 用。目前许多研究倾向于,胞外多糖的产量随发酵时间的延长而降低,可能与酶降解. 或培养基物理参数的改变有关,”.。 .培养基组分对胞外多糖产量的影响 碳源类型一直是影响胞外多糖产量的~个重要因素。研究指出”, 若以葡萄糖为碳源, 德氏保加利亚乳杆菌产胞外多糖的量比以果糖为碳源时要高倍。在酸性条件下,乳酸乳球菌乳脂亚种 在以葡萄糖为 . 碳源的发酵介质中,产生的胞外多糖的量是以果糖为碳源时的倍。千酪乳杆菌、鼠李 乳杆菌和嗜热链球菌的胞外多糖产量同样受到碳源的显著河北农业大学硕士学位论文 影响。乳酸乳球菌的培养温度为,分别接种在为.的含%葡萄糖或果糖的 培养基中时,结果其在以葡萄糖碳源时产胞外多糖的量较高【】;而嗜热链球菌的培养温度在 。分别以蔗糖、乳糖、葡萄糖或果糖作为碳源时,果糖是嗜热链球菌的最佳碳源口”。 培养基中添加某些物质会刺激或抑制胞外多糖的产量口“。由等人研究可以看出, 在脱脂乳中干酪乳杆菌干酪亚种 能够产生 /的胞外多糖;当脱脂乳中添加 %的葡萄糖后,胞外多糖的产量可以被提高倍。并且培养介质的粘度从 /被提高 到了 /。与脱脂乳相比,在超滤后的脱脂乳培养基中添加%的酪氨酸,胞外多糖的 产量明显提高。如果在超滤脱脂乳培养基中加入%的酪氨酸,并向培养基中补充%的葡萄 糖以及使其值由原先的.降至.,结果千酪乳杆菌干酪亚种能够产生 /的胞外多糖。相反,在加入%酪氮酸的超滤脱脂乳培养基中补充%半乳糖,胞外多糖 的产量却降低到了 /。 .金属离子和化学试剂对胞外多糖生物合成酶的影响 表阳离子和化学试剂对鼠挛乳杆菌菌株中 部分纯化的.葡萄糖苷酶和葡萄糖醛酸糖苷酶活性的影响 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 正如前面指出的,酶在乳酸菌的胞外多糖生物合成中起着重要作用,当然它们的活性也 受许多因素的影响。例如,人们已从鼠李乳轲:菌菌株的合成中提取了糖源水解酶 ,该酶含有个组分:即?葡萄耱苷酶和一葡萄糖醛酸糖苷酶。研究表明【 .葡萄糖苷酶在、、、、、四有所提高,、、” 和”可完全抑制葡萄糖苷酶的活性。而一只对甜葡萄糖苷酶活性有轻微抑制作用表。 在存在时,.葡萄糖醛酸糖苷酶的活性完全受到抑制;而当和存在时,这种酶 分别保留了%和%的活性;当”存在时,.葡萄糖醛酸糖苷酶可保持%的活性;其 它金属离子对于其活性几乎没有影响。进一步的工作表明,尿素和可抑制静葡萄糖苷酶 活性。如果培养液中含有一巯基乙醇时,则一葡萄糖苷酶可以保持%的活性,这意味着巯 基组分对葡萄糖苷酶上的活性位点会产生影响。.巯基乙醇的存在能轻微激活一葡萄糖醛酸 糖苷酶的活性,且.葡萄糖醛酸糖苷酶的活性不受尿素的影响,但会抑帝一葡萄糖醛酸 糖苷酶的活性。此外,对这两种酶的活性均有一定的抑制作用。 .乳酸菌胞外多糖的应用 目前,多糖已广泛应用于工农业生产的许多方面。由于国内外对乳酸菌胞外多糖的研究 还很不够,因此其应用报道还很少。但有几种胞外多糖已广泛应用于生物技术产品,同时更 多的胞外多糖还处以研究开发中。这种多聚体的使用是十分广泛的。这主要由于与植物多糖 比较具有独特的和优良的物理特性,如在低密度下,能增大粘滞性而不形成凝胶,微小的切 变力,能很快增大流动性,并降低粘滞性,只要切变力消除,可迅速恢复原效应。就目前来 看,乳酸菌胞外多糖主要用于改善发酵乳制品和干酪的品质。胞外多糖一些潜在应用如表 所示吼 寰乳酸菌胞外多糖潜在应用举倒 应用 生物特性 抗肿瘤剂、眼耜关节外科、肝素类似物、剖伤敷料、血浆代用品 ’ 酵底物 化学特性 物理特性 食品、化妆 乳化稳定剂 可食性食品膜 粘液形成 水的净化 絮凝剂 啤酒、灭火液 泡沫稳定剂 细胞和酶技术、食品、油的保护 胶凝剂 水合剂 化妆品、药品、发酵瓢、千酷 冰晶形成抑制剂 冷冻食品、喉片、糖浆 剪切力和粘度控制 石油、喷印、发群乳 悬浮剂 食品、造纸、农业化学杀虫剂、含乳饮料河北农业大学硕士学位论文 乳酸菌胞外多糖具有多种功能,它可以抵抗有害的限制性的环境,并具有拮抗作用,对 阳离子的隔绝等等‘”】。胞外多糖优良的持水特性可以在低湿度环境中保护菌体,并且荚 膜胞外多糖可以抑制噬菌体的侵蚀捌。人们对胞外多糖的粘着特性有很大的兴趣。因为胞外 多糖在生物膜构造和牙龋齿的发病机理中扮演重要的角色【卵“。由于复杂的糖类影响着生物分 子间附着力的相互作用,因此胞外多糖可以调节免疫系统以及宿主和病原菌之间的相互作用 口”。乳品工业中,噬茵体的存在可以导致发酵的全面失败。有研究表示,胞外多糖能够保 护细胞抵制有害环境条件,厚的英膜胞外多糖可以保护菌体免受噬菌体侵染,但其对乳酸菌 的保护机理并不是很清楚。有人研究指出,噬菌体被乳酸菌产生的胞外多糖诱捕吸附住而避 免其侵染】。在乳制品中,胞外多糖或是胞外多糖产生菌株所具有的粘性、稳定性和 持水性功能【“,可以改善发酵乳制品的口感、质地结构和风味。许多年来。欧洲的生产厂 商已经运用产胞外多糖的乳酸菌,生产出具有独特性状的多种多样的发酵乳制品。乳品生 产者已运用产胞外多糖的菌株来控制酸奶的稳定,特别被用于那些不允许使用植物、动物来 源稳定剂的国家生产酸奶。由于现代消费者喜欢低糖、低指肪和带有少量添加剂的产品, 这使得它近来的应用尤为重要。酸奶生产商仍采用产胞外多糖菌株生产乳制品。研究表明, 产胞外多糖的菌株对酸奶的物理特性有显著影响。研究表明,胞外多糖对于奶产品的功 能性影响,极大程度上由多糖的分子簇、单糖组成和键合类型来决定的。 .研究发 现?,产胞外多糖的嗜热链球菌和不产胞外多糖的嗜热链球菌的混合使用,比不产胞外多糖 菌株的使用,提高了酸奶的粘度。和也发现产粘菌株能提高酸奶的粘度, 但硬度和弹性并没有被提高。产粘菌株能够结合充足的多余的水分。搅拌型酸奶据有光滑细 腻的质地,它是由酸奶发酵结束后,酸奶凝块经均质化而形成的。搅拌型酸奶中胞外多糖的 存在使产品免于受来自于泵、混合与填充机器的机械损伤【即。机械加工过程加速提高产品的 脱水收缩,但产胞外多糖菌株的运用有助于控制这种缺陷】。除酸奶外。其它的发酵乳产品, 包括酸奶油和在北欧国家的传统发酵乳,都运用产胞外多糖的嗜热链球菌来控制产品的质量。 当产胞外多糖的乳酸菌苗株被广泛应用于酸奶和发酵乳中时,一些厂商也开始使用粘性菌株 来改善干酪的质地结构和功能性州。 可以预料,随着食品生物技术的发展,对乳酸菌胞外多耱的研究将迸一步深入,有望开 发出应用范围广泛的乳酸菌胞外多糖。 .立题意义 综上所述,乳酸菌胞外多糖具有作为增稠剂、稳定荆、乳化剂、胶凝荆、填充剂和持水 剂等优良的作用应用到食品、制药、石油化工以及生化产品等领 域,并具有许多的良好的生 理功能特性。在乳制品行业中,乳酸菌胞外多糖有着重要的作用,为促进我国发酵乳制品的 生产,确保酸奶质量,与国际水平接轨,因此,研究乳酸菌施外多糖的工作是十分必要的: 第一、可以填补我国在乳酸菌胞外多糖研究方面的许多空白。促进我国乳业与世界接轨:第 二、可以利用非植物、动物来源的乳酸菌胞外多糖改善乳制品质地,提高我国发酵乳制品质 量;第三、可以推动乳酸菌胞外多糖在其它方面的研究和应用工作。 本课题从菌种选育、各种培养条件对乳酸菌胞外多糖产量影响等入手,研究分析了各种 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 条件对乳酸菌胞外多糖产量的影响及其在乳品中的应用。主要研究内容为: 菌种筛选 分别从碳源,氮源,碳氮比,各种培养条件的最佳组合等方面研究影响不同菌 株胞外多糖的产量。 分析乳酸菌胞外多糖的单糖组成成分。 研究矿、、“、伽四种金属离子对乳酸菌胞外多糖水解酶活性的影 响。 乳酸菌胞外多糖应用试验:研究乳酸菌胞外多糖对乳酸菌的保护 作用及其对酸乳后 酸化的抑制作用。 塑查些查兰堡主堂壁兰苎 材料和方法 .菌株 本项实验中所采用的乳酸菌供试菌种株详见表 表 本项研究所采用的菌种株 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 .培养基 .. 培养基 表 培养基 . 胰蛋白胨/大豆蛋白胨/牛肉膏/酵母膏/ 抗坏血酸/. . 硫酸镁/ ’ . 甘油磷酸二钠/ 以上药品定溶到,.?.,乳糖溶于蒸馏水中,分装?灭菌 固体培养基需加入琼脂.%~.% . 培养基 表 培养基 . 蛋白腺/ . 酵母膏/ . 牛肉膏/ 葡萄糖/ . 柠檬酸三铵/ ‘乙酸钠/ 吐温/ . . ’%和? .%缓冲溶液,.~.,?灭菌 固体培养基需加入琼脂.%~.% .. %的复原脱脂乳 脱脂奶粉溶于蒸馏水中,并定容到, ?灭菌 ..所有优化条件均在基础培养基上改变所需条件 ..基本培养条件 将冷冻干燥的供试菌种,转接于 %的脱脂乳的试管中小时两次 活化,再在盛有 %的脱脂乳的试管中进行第三次活化,再采用 液体培养基或液体培养基进行活化,以适应菌株在培养基中生 长。乳杆 河北农业大学硕士学位论文 菌采用液体培养基培养小时,嗜热链球菌采用液体培养基 ?培养小时。每次测定之前,各菌株均在或液体培养基上转 接两次,以便菌株活力得到恢复。 .研究方法 ..具体实验菌株的筛选 将本实验室提供的株菌株在盛有 %的脱脂乳的试管中两次活 化,再在盛有 %的脱脂乳的试管中进行第三次活化,再接种到 的三角瓶中培养小时,按%/接种,各菌种最适温度培养。将不同 菌株的发酵乳分别倒入烧杯中。用.型旋转式粘度计测量每株菌 的粘度, . 筛选出粘度最好的株菌株。 ..多糖的测定 苯酚.硫酸法,以葡萄糖为制作标准曲线。 标准曲线的制作:准确称取葡萄糖于容量瓶中,加水至刻 度.分别吸取.,.,.。.,.。.于干燥试管中,各以水补至., 然后加入%苯酚溶液.及浓硫酸.,静置,摇匀,室温放置 ,于测其吸收值。空白溶液以.蒸馏水按以上步骤同样操作。 以吸收值为纵坐标,标准糖毫克数为横坐标,得一标准曲线。如图 所示。 . 灌 智. . . . . . . . . . . . . 葡萄糖含量/ 围 以葡萄糖为基准物质的多?的标准曲缝 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 ..胞外多糖的提取【】 将培养液放入离心管中,?水浴加热使酶活性消失, 冷却至室温后,加入 %/的链酶蛋白酶溶液,在?水浴振荡 “ 小时,使链酶蛋白酶能最大量的降解蛋白质,再加入 %/的三 氯乙酸溶液,将其敖入?冰箱内冷藏进一步去除残留的蛋白质。 将处 理后的培养液在冷冻离心机中以/的转速?离心,将离心 后的上清夜放入透析袋中,在蒸馏水中透析小时,换水次。将透析 好的 溶液加入二倍体积%的乙醇溶液过夜冷藏,沉淀多糖,再在冷冻离 心机中 以/的转速?离心,倒掉上清夜,得到沉淀后的胞外多糖。 ..胞外多糖的不完全水解【】 胞外多糖沉淀,加入%的硫酸溶液。封管,?水浴小时,用碳酸 钡进行中和至中性。上清夜过滤后进行组成分析。 ..毛细管电泳对单糖组分的测剧】 电泳条件: ?缓冲溶液: ,硼砂,. ?电压一,进样压力.?,检测波长,分离柱温度 ? ?每次进样前按水、/盐酸、水、/氢氧化钠、水的顺序清洗 毛细管各,然后再进行缓冲液冲洗。 ?石英毛细管 ..×伽,有效长度.?河北永年光导纤维厂 .碳源、氮源的优化测定 ..碳源的变换 将培养基中的乳糖用等量的葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖替换,做 成不同碳源的改良培养基,将各株嗜热链球菌活化培养,活菌数在 /的条件下按%/在改良培养基中接种各菌株,?培养 小时,测定其产胞外多糖的量。 将培养基中的葡萄糖用等量的乳糖、半乳糖、蔗糖、果糖替换,做 成不同碳源的改良培养基,将德氏保加利亚乳杆菌活化培养,活菌数在 /的条件下按%/在改良培养基中接种菌株,?培养 小时,测定其产胞外多糖的量。 ..氮源的变换 将 培养基中的胰蛋白胨用等量的鱼蛋白胨替换,做成不同氮源的改 良培养基,将各株嗜热链球菌活化培养,活菌数在/的条件下河北 农业大学硕士学位论文 按%/在 改良培养基中接种各菌株,?培养小时,测定其产 胞外多糖的量。 将培养基中的蛋白胨用等量的鱼蛋白胨替换,做成不同氮源的改良 培养基,将德氏保加利亚乳杆菌活化培养,活菌数在/的条件 下按%/在改良培养基中接种菌株。?培养小时,测定其产 胞外多糖的量。 ..碳氮的变换 将培养基中的乳糖与胰蛋白胨的比例按:、:、:、:做成不 同碳氮比的改良培养基,将各株嗜热链球菌活化培养,活菌数在 /的条件下按%/在 改良培养基中接种各菌株,?培养 小时,测定其产胞外多糖的量。 将培养基中的葡萄糖蛋白胨的比例按:、:、:、:做成不同 碳氮比的改良培养基,将德氏保加利亚乳杆菌活化培养,活菌数在 的条件下按%/在改良培养基中接种菌株,?培养 小时,测定其产胞外多糖的量。 .时间、温度、值、葡萄糖添加量的正交试验 影响乳酸菌胞外多糖产量的因素众多,我们针对时间、温度、值、葡 萄糖添加量四个因素设计正交试验表如表,正交试验表中代表的是乳酸菌 的培养时间,分别取小时、小时、小时三个时间段进行试验测定; 代表乳酸菌的培养温度,分别取?、?、?三种温度对乳酸菌胞外多 糖的产量进行试验;代表乳酸菌培养液的初始值,将培养液分别调成 值为.、.、.三个值进行试验;代表乳酸菌培养液中添加葡萄糖 的百分数,分别对葡萄糖含量为%、%、%种情况进行试验检测。由以 上四种影响因素设计成三水平四因素的正交试验。 表 乳酸菌胞外多糖产?, 试验 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 .金属离子对酶活影响的检测 】 ..乳酸菌产生的胞外多糖水解酶的提取【 取嗜热链球菌于 培养基中培养小时后,取菌液离心 /,,?得菌体沉淀,用生理盐水洗涤两次,将菌体沉淀再次溶 于生理盐水中,然后取该菌液,放入小烧杯中,用 超声波处理分钟样品始终保持在冰浴中,处理好的菌液立即离心 /,,?,取上清液待测。 ..酶活性的检测 依据测定半乳糖苷酶活性的法,采用为酶作用底物,生 成有色产物,通过比色法来测定【”】。 具体方法为: 一葡萄糖醛酸酶或提取酶的酶液适当稀释,使值 在.以内,在?下水浴分钟,加入已预热至?的含/的 磷酸盐缓冲液..,在?下水浴分钟,然后立即加入 ./来终止反应。于处测定值,测定次取平均 / 值。空白样为加入酶液后先加入,再加入. 磷酸 盐缓冲液,之后操作相同。 ..金属离子对酶影响的检测【】 葡萄糖醛酸酶或提取酶的酶液适当稀释,使值在.以内, 在?下水浴分钟,先加入. ./的金属离子,再加入已预热至 ?的含/的磷酸盐缓冲液..,在?下水浴 分钟?然后立即加入 ./来终止反应。于处测定 值,测定次取平均值。空白样为加入酶液后先加入和金属离子, 再 / 加入. 磷酸盐缓冲液,之后操作相同。 比较加入金属离子后值的升降,判断金属离子对酶活性的激活还 是降 低。 .胞外多糖应用的检狈 ..检验胞外多糖改善酸奶质地的方法 将球菌、球菌、球菌、.杆菌和杆菌株乳酸菌 菌株活化好后,分别接入盛有%、%、%、%复原脱脂乳的三角瓶中, 按%/接种,培养小时后观察各株菌在不同浓度乳中的凝乳状态, 测量各株菌在不同浓度乳中的乳清析出体积。河北农业大学硕士 学位论文 ..检测胞外多糖抑制后酸化的方法 % 将.杆菌和杆菌两株乳酸菌分别按%/接种在盛有 的奶的试管中,从零天起,每六天倒平板计一次活菌数,并测其酸 度,掌握 其一个月中活菌数和酸度的变化情况。 酸度的测定:取乳样 ,加入 蒸馏水和?滴酚酞试剂,用标定过的 ./ 溶液进行滴定,酸度以乳酸记幻。 塾璧堕主竺堕些丛圭塑墨茎垄塾曼主墼壁旦堡茎 结果与分析 .菌株的筛选 乳酸菌在发酵过程中,由于有的菌株可产生胞外多糖。且胞外多糖的产 量不同,致使奶的粘稠度以及质地得到不同程度的改善,因此,菌种筛选的 最简便的方法就是将本试验室所有的株乳酸菌菌株在脱脂乳中发酵后,利 用一型粘度计测定每株乳酸菌菌株产粘性的不同,观察各株菌株所发酵 的乳的状态及质地。筛选出粘度高,质地状态好的产胞外多糖高的株优良 菌株作为实验菌株。 表 乳酸菌的质地及粘度 质地状态 粘度 保加利亚乳杆菌. 豆腐脑状 嗜热链球菌 粘稠光滑 保如利亚乳杆菌 豆腐脑扶 稀豆腐脑状 保加利亚乳杆菌?农垦 . 稀 保加利亚乳杆菌 豆腐脑状 保加利亚乳杆菌.农垦 粘稠光滑 豆腐脑状 豆腐脑状 . 稀豆癀脑状 稀豆腐脑状 . ‘稀 豆腐脑状 , 豆腐脑状 稀 稀豆腐脑状 .石家庄 豆腐脑状 ,曰“培,口 嗜热链球菌 粘稠光滑 保加利亚乳杆菌 豆腐脑状 嗜热链球菌 豆腐脑状 保加利亚乳杆菌 稀豆腐脑状 保加利亚乳杆菌 稀豆腐脑状 嗜热链球菌 稀 嗜热链球菌 枯稠光滑 . 稀豆腐脑状 篇意篡篙翟葚黑篡焉淼焉高绑 里 翌兰曼墅茎 河北农业大学硕士学位论文 由表可以看出在这株嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌中,和 ?、 ?,因此这两株 这两株嗜热链球菌粘度最高分别是. 球菌产粘性最好,并且发酵乳粘稠光滑,质地状态最好;其次保加 利亚乳秆 菌.、球菌、、球菌产粘性也较好,发酵乳质地也较好;其 它菌株产粘性不尽相同,差异很大,对于粘度最小的几株菌株,也 可能其并 不产生胞外多糖。因此,通过表分析,本研究选出球菌、球菌、 .杆菌和.球菌作为试验菌株进行进一步试验。 . 的单糖组分分析结果 提取的胞外多糖通过酸水解后,将中和多余酸后的上清液进行毛细管电 泳分析,得到毛细管电泳图谱如图所示。通过内标法确定胞外多糖的主要 单糖组分为葡萄糖,图中为葡萄糖所呈现的峰。 口《 圈 胞外多糖单糖组分分折 由于乳酸菌胞外多糖的主要单糖组成为葡萄糖,因此以葡萄糖为标准糖 测得标准曲线,通过标准曲线换算为胞外多糖的产量。 .时间对产量的影响 发酵时间的长短对胞外多糖的产量有一定的作用。乳酸葡萄株的生长阶段不同,胞外多 糖的产量不同。等人指出,胞外多糖属于次级代谢产物,而次级代谢产物一般都是在 对数末期和稳定期产生。目前许多研究倾向于,胞外多糖的产量随发酵时间的延长而降低, 可能与酶降解或培养基物理参数的改变有关。本研究将球菌和?杆菌菌株接种,测 定其在不同时间的吸光值绘制生长曲线图、。将球菌、球菌、 球菌和.杆菌菌株分别接种培养,在、、、、、、测定其胞外多 糖产量,用值表示,绘制曲线图。 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 . . 趔. 口 . . . 培养时间? 围 球菌生长曲线 . . 趔. . . . 培养时间 图 扦菌生长曲线 ??一 球 。球 . 靼 养时间 ??吣眈眈叭叫?蚴 柏站如筋加”:兮?田 产量随时间变化曲线 河北农业大学硕士学位论文 由图、球菌和杆菌生长曲线可知,球菌和杆菌在~时生长较为 稳定.并且活菌数一直维持较高。由图可知,在时,四株乳酸菌胞外 多糖的产量最高。在稳定期四株乳酸菌胞外多糖的产量较高,对数末期乳酸 菌胞外多糖的产量也较高,与等人指出的次级代谢产物一般都是在对数末期和 , 稳定期产生一说相符。 .碳源对产量的影响 碳源类型一直是影响胞外多糖产量的一个重要因素。不同碳源的乳酸菌 产胞外多糖的量会有很大的不同。一般所采用的碳源有葡萄糖、 半乳糖、蔗 糖、果糖、乳糖等常见的糖类作为不同碳源的试验测定。本研究在测定不同 碳源对胞外多糖产量影响的试验中,采用葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖、乳 糖这五种糖源作为不同碳源测定其对乳酸菌产胞外多糖的影响。 ..碳源对嗜热链球菌产量的影晌 碳源对菌株产量的影响 将培养基中的乳糖用等量的葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖替换,做 成不同碳源的改良培养基,将球’菌菌株接种在改良培养基中, ?培养小时,测定其产胞外多糖的量,列于表。 墨 堡氅童三.壁矍翌箜兰墨竺?: 碳源 葡萄糖 果糖 蔗糖 乳糖 半乳糖 对球菌菌株在五种碳源下胞外多糖产量试验进行方差分析如表,可 以看出碳源这个因素对球菌菌株的胞外多糖的产量有极显著性影响。 暑乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 毫 曼 ?唧 各 盛 葡萄糖果糖 蔗糖 乳糖半乳糖 圈 球菌菌株不周碳京产量 由表中球菌在五种碳源下胞外多糖的平均产量绘制图。由图看 出果糖作为碳源时球菌菌株的胞外多糖的产量最高,可达到.,: 蔗糖和乳糖分别作为碳源时球菌菌株的胞外多糖的产量降低 了%~% 左右;葡萄糖和半乳糖分别作为碳源时球菌菌株的胞外多糖的产 量与其他 三种碳源相比最少,只是果糖作为碳源时球菌菌株的胞外多糖的 产量 %~%?由此可知,果糖是球菌菌株生产胞外多糖的最适碳源。 碳源对.菌株产量的影响 将 培养基中的乳糖用等量的葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖替换,做 成不同碳源的改良培养基,将球菌菌株接种在改良培养基 中,。培养小时,测定其产胞外多糖的量.列于表。 查 坚::蔓堕童三登壁塑工塑兰兰翌 : 塞 坚::堡曼互苎坌堑塞 ??一 ???塑 里垒墨 兰立塑 望查 里董壁 碳源 ” . .误差 . . 总和 河北农业大学硕士学位论文 对.球菌菌株在五种碳源下胞外多糖产量试验进行方差分析如表 ,可以看出碳源这个因素对球菌菌株的胞外多糖的产量有显著性 影 响。 意 粤 靶 ? 宙 葡萄糖果糖 蔗糖 乳糖半乳糖 图 球菌不同碳源产量 由表中一球菌在五种碳源下胞外多糖的平均产量制作图表图 由图看出蔗糖作为碳源时球菌菌株的胞外多糖的产量最高; 葡萄糖、果糖、乳糖、半乳糖分别作为碳源时.球菌菌株的胞外多糖的产量 相对较低一些,但在这四种碳源下一球菡菌株的胞外多糖的产量较为相 近总的来看,不能只通过改善这五种碳源来有效提高.球菌菌株的胞 外多糖的产量。由此可知,除改善碳源外,还必须结合其他因素来提高. 球菌菌株的胞外多糖的产量。 碳源对菌株产量的影响 将培养基中的乳糖用等量的葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖替换,做 成不同碳源的改良培养基,将球菌菌株接种在改良培养基中, ?培养小时,测定其产胞外多糖的量,列于表。 墨 坚:堡堕壅三苎璧塑塑艺墨竺 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 对球菌菌株在五种碳源下胞外多糖产量试验进行方差分析如表 可以看出碳源这个因素对球菌菌株的胞外多糖的产量有显著性影响。 ? 营 删 址 宙 蔗糖 葡萄糖果糖 乳糖 半乳糖 图 球菌菌株不同碳源产量 由表中球菌在五种碳源下胞外多糖的平均产量制作图表图。 由图看出果糖、乳糖、半乳糖作为碳源时球菌菌株的胞外多糖的产量 较高;葡萄糖、蔗糖分别作为碳源时球菌菌株的胞外多糖的产量只有其它 三种碳源的%~%。但在这五种碳源下,果糖作为碳源时球菌菌株 的胞外多糖的产量最高。总的来看,在.这五种碳源下,球菌菌株的胞外 多糖的产量都不是很高。要想提高球菌菌株的胞外多糖的产量,还必须 改变其它影响因素。 三株球菌以葡萄糖为碳源时,胞外多糖的产量变化为 ./~ ./,胞外多糖的平均产量为./;三株球菌以果糖为碳源时, 胞外多糖的产量变化为./~./,胞外多糖的平均产量为 ./;三株球菌以蔗糖为碳源时.胞外多糖的产量变化为 ./~ ./,胞外多糖的平均产量为./;三株球菌以乳糖为碳源时, 胞外多糖的产量变化为./~./,胞外多糖的平均产量为 ./:三株球菌以半乳糖为碳源时.胞外多糖的产量变化为./~ ./,胞外多糖的平均产量为./。由此可知,以果糖为碳源时, 胞外多糖产量的变化幅度较大,且平均产量最高,而以乳糖为碳源,胞外多 糖的产量次之,其它三种糖为碳源都较其胞外多糖产量少。因为果糖在糖酵 河北农业大学硕士学位论文 解中起着非常重要的作用,当果糖作为碳源时,其能够有效降解为乳酸菌可 利用的物质,为乳酸菌提供能源而促进乳酸菌的生长和积累;果糖在转变成 ,二磷酸果糖后,在果糖二磷酸酶最用下可转变为.磷酸果糖,再通过异构 化成为磷酸葡萄糖进而参与合成胞外多糖”】。而乳糖为培养嗜热链球菌所 用培养基中的最适碳源,有利于球菌的生长,因此以乳糖为碳源有利于菌的 积累以及胞外多糖的积累。 ..碳源对保亚乳杆菌产量的影响 碳源对.菌株产量的影响 将培养基中的葡萄糖用等量的乳糖、半乳糖、蔗糖、果糖替换,做 成不同碳源的改良培养基,将一杆菌菌株接种在改良培养基中, 。 ?培养小时,测定其产胞外多糖的量,列于表 表 在五种碳源下的产?/ 对一杆菌菌株在五种碳源下胞外多糖产量试验进行方差分析如 表, 可以看出碳源这个因素对杆菌菌株的胞外多糖的产量有极显著性影响。 由表中杆菌在五种碳源下胞外多糖的平均产量制作图表图。 由图看出果糖作为碳源时杆菌菌株的胞外多糖的产量最高,可达到 ./;葡萄糖和蔗糖分别作为碳源时.杆菌菌株的胞外多糖的产量与 果糖作为碳源时相差极少;乳糖和半乳糖分别作为碳源时.杆菌菌株的胞 外多糖的产量是果糖作为碳源时的%~%,半乳糖作为碳源时.杆菌菌 株的胞外多糖的产量最少。由以上分析可知,果糖是.杆菌菌株生产胞外 多糖的最适碳源,这是由于果糖在糖酵解中起着非常重要的作用,其能够有 效降解为乳酸菌可利用的物质,为乳酸菌提供能源而促进乳酸菌的生长和积乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 累;而蔗糖和葡萄糖也可以作为.杆菌菌株生产胞外多糖的合适碳源,是 由于葡萄糖是培养乳杆菌所用培养基中的最适碳源,有利于菌及胞外多糖的 累积,且葡萄糖是合成胞外多糖前体物质所需的单糖‘】;而蔗糖可降解为果 糖和葡萄糖为乳杆菌所利用,从而促进胞外多糖的产量。 ? 罾 咖 宙 葡萄糖果糖 蔗糖 乳糖半乳糖 图 杆菌菌株不同碳源的产量 ..球菌、杆菌对产量的不同影响 对以果糖为碳源时四株菌胞外多糖。的产量绘制如图。由图中可见 杆菌菌株胞外多糖产量高于其它三株球菌,由表、、 、 分析可 见杆菌菌株分别以其它四种糖作为碳源时,其胞外多糖的产量也相应高 于同等水平的三株球菌;在球菌、球菌和球菌菌株之间, 球菌菌株胞外多糖的产量高于其它两株球菌。由此可得结论,不同菌株之间 胞外多糖的产量存在着很大差异,杆菌和球菌菌株之间胞外多糖 的产量也存 在着很大的差异。 曷 璎 罄 . 图 果糖为碳源不同菌株产量 等人研究指出”,若以葡萄糖为碳源,德氏保加利亚乳杆菌产胞河北农业大学硕士学位论文 外多糖的量比以果糖为碳源时要高倍,这与我们所研究的德氏保加利亚乳杆菌的结果 不相同。等人在研究以乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖分别作为碳源对嗜 热链球菌菌株产胞外多糖的影响时,表明以果糖作为碳源时胞外多糖的 产量最高,与我们的研究结果一致。【”等人研究了半乳糖、葡萄糖、 乳糖、蔗糖、麦芽糖和蜜二糖对干酪乳杆菌产胞外多糖的影响,发现该 菌的最佳碳源为葡萄糖。而本研究所研究砷球菌、球菌、球 菌和.杆菌在分别以葡萄糖、乳糖、半乳糖、蔗糖和果糖作为碳 源时,其 最佳碳源为果糖和蔗糖。由此可知,不同菌株各种糖源对其生长有不同的促 进作用。在本研究研究的四株菌中,以果糖最为对乳酸菌的生长繁殖有益, 促进胞外多糖的产量。 .氮源对产量的影响 氮源也是乳酸菌产胞外多糖的影响因素之一,培养液中采用不同的氮源 乳酸菌胞外多糖的产量会不同。由表 、、中分析,胰蛋白胨作为氮源 时、一、球菌菌株胞外多糖的产量较高,鱼蛋白胨作为氮源时 、.、球菌菌株胞外多糖产量是胰胥白胨作为氨源时的%、%、 %。由此可知,胰蛋白胨是、..、球菌菌株的适宜氮源。 乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 塞?;堡要壅要翌墨塑工堕主曼墨型 氪源 鱼蛋白胨 胰蛋白胨, 量 ? 一 产一 由表中分析,鱼蛋白胨作为氪源时杆菌菌株胞外多糖的产量较高, 胰蛋白胨作为氮源时?杆菌菌株胞外多糖产量与鱼蛋白胨作为氮源时相差 不多。由此可知,鱼蛋白胨是.杆菌菌株的适宜氮源。 ? 如 ??加 毫唧钆?山? . 图不同菌株不同氯源产量 由四种乳酸菌菌株在不同氮源试肇中所得胞外多糖的平均产量绘制如图 由图可以看出杆菌在两种氨源下产胞外多糖的量均高于其它三株 球菌,鱼蛋白胨是杆菌的适宜氮源,而胰蛋白胨是其它三株球菌的适宜 氮源一三株球菌菌株在以胰蛋白胨作为氮源时,乳糖作为碳源时,球菌菌河北农业大学硕士学位论文 株胞外多糖产量最高。 .碳氮比对产量的影响 不同碳源、氮源对乳酸菌产胞外多糖的量有很大影响,而碳源与 氮源的 不同比例也会影响乳酸菌产胞外多糖的量。本研究在试验中采用:、:、:、 :这四种不同的碳氮比来测定其对胞外多糖产量的影响程度。 ..碳氮比对嗜热链球菌产量的影响 碳氮比对菌株产量的影响 将 培养基中的乳糖与胰蛋白胨的比例按:、:、:、:做成不 同碳氨比的改良培养基,将球菌菌株接种在 改良培养基中, ?培养小时,测定其胞外多糖的产量,列于表。 表 球菌在四种碳氮比下的产量/ 对球菌菌株在四种碳氮比下胞外多糖产量试验进行方差分析如表, 可以看出碳氮比这个因素对球菌菌株的胞外多糖的产量有显著性影响。 由表中球菌在四种碳氮比下胞外多糖的平均产量制作图表图。 由图看出碳氮比为:、:时,球菌菌株的胞外多糖的产量较高,而 碳氮比为:时,球菌菌株的胞外多糖的产量最高;碳氮比为:、:时, 球菌菌株的胞外多糖的产量降低,但其产量只减少/左右。由此可知, 碳氮比为:时,是球菌菌株生产胞外多糖的最适碳氮比。塾墼堕主 生塑塑丛查董垄基垄塾曼塑壁旦婴茎 。一一 如笱加 ?,嚣甚咖址?山? 七 , . : : 图 菌株不同碳氮比产量 碳氨比对.菌株产量的影响 将培养基中的乳糖与胰蛋白胨的比例按:、:、:、:做成不 同碳氮比的改良培养基,将..球菌菌株接种在改良培养基中, ?培养小时,测定其胞外多糖的产量,列于表。 裹 球菌在四种碳氟比下的产量/ 对.球菌菌株在四种碳氮比下胞外多糖产量试验进行方差分析如 表。可以看出碳氮比这个因素对.球菌菌株的胞外多糖的产量有 显 著性影响。河北农业大学硕士学位论文 曷删 吝 凸一 曲 . : : . 围 球菌奠株不同碳氯比产量 由表中球菌葡株在四种碳氮比下胞外多糖的平均产量制作图表 。由图 图 看出碳氮比为:时,球菌菌株的胞外多糖的产量最 高,其胞外多糖产量可选./;碳氨比为:、:、:时,球 菌菌株的胞外多糖的产量降低,碳氮比为:、:时的.球菌菌株胞外 多 糖的产量相当,且产量最少。由此可知,碳氮比为:时,是.球菌菌 株 生产胞外多糖的最适碳氮比。 碳氮比对菌株产量的影响 将 培养基中的乳糖与胰蛋白胨的比例按:、:、:、:做成不 改良培养基中。 同碳氮比的改良培养基,将球菌菌株接种在 。培养小时,测定其胞外多糖的产量.列于表。 裹 球菌在四种碳氮比下的产量/乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品 中的应用研究 对球菌菌株在四种碳氮比下胞外多糖产量试验进行方差分析如表 ,可以看出碳氮比这个因素对球菌菌株的胞外多糖的产量有显著性影 响。 由表中球菌菌株在四种碳氮比下胞外多糖的平均产量制作图表图 。由图 看出碳氮比为:时,球菌菌株的胞外多糖的产量最高,其 胞外多糖产量可达./;碳氮比为:、:时球菌菌株的胞外多 糖的产量降低,较碳氮比为:时的球菌菌株胞外多糖的产量减少/ 左右;碳氮比为:时,球菌菌株的胞外多糖的产量最少。由此可知,碳 氮比为:时,是球菌菌株生产胞外多糖的晟适碳氮比,碳氮比为:、 :时.对于球菌菌株生产胞外多糖也较合适。 ? ? 毫 。 如 耐嘲 ? ? 垮 宙 : : : 图 球菌菌株不同碳氦比产量 ..碳氮比对保加利亚乳杆菌产量的影晌 碳氨比对一菌株产量的影响 将培养基中的葡萄糖蛋白廊的比例按:、:、:、:做成不同 碳氦比的改良培养基,将.杆菌菌株按种在改良培养基中, ?培养小时,测定其胞外多糖的产量,列于表。 : : : 碳氮比 :河北农业大学硕士学位论文 对.杆菌菌株在四种碳氮比下胞外多糖产量试验进行方差分析如 表, 可以看出碳氮比这个因素对.杆菌菌株的胞外多糖的产量有极显 著性影响。 皂目喇?蛊 ?如?如加 : : : 圈 .杆茁菌株不同碳氟比产量 由表中一杆菌菌株在四种碳氦比下胞外多糖的平均产量制作图 表图 。由图 看出碳氮比为:时,.杆菌菌株的胞外多糖的产最最高,其 胞外多糖产量可达./;碳氮比为:时一杆菌菌株的胞外多糖的产 量降低,是碳氮比为:时的.杆菌菌株胞外多糖的产量的%;碳氮比为 :时,.杆菌菌株的胞外多糖的产量也比较少,不到碳氮比为:时的杆 菌菌株胞外多糖的产量的%;碳氦比为:时,杆菌菌株的胞外多糖的产 量最低,仅是碳氮比为:时的.杆菌菌株胞外多糖的产量的%。由此可知, 碳氮比为:时。是杆菌菌株生产胞外多糖的最适碳氮比。 .影响产量的培养条件的优化组合 影响乳酸菌胞外多糖产量的因素众多,本研究针对时间、温度、值、 葡萄糖添加量四个因素对球菌、球菌、球菌、一杆菌设计 正交试验表。分别取小时、小时、小时三个时间段作为时阃因素;分 别取?、?、?三种温度作为培养温度因素:将培养液分别调成值 为.、.、.三个值作为初始值因素的三个水平:乳酸菌培养液中 分别添加%、%、%的葡萄糖作为葡萄糖添加量的三个水平。由以 上四种乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究 影响因素设计成三水平四因素的正交试验。 .. 球菌菌株培养条件的优化组合 对于球菌菌株时间、温度、值、葡萄糖添加量的四个因素分别在 不同的三个水平上所测得的四因素三水平正交试验结果及直观 分析如表。 球菌菌株胞外多糖的产量与四因素的关系图如图。 表 球菌试验结果与分析 苎壁呈 垒 呈 曼 里 里苎主墨竺型兰 小时 ? . % 小时 ? . % ? 小时 ?. % 小时% . 小时 ? % .小时 ? . % . 小时 ?%? 小时 . % 小时 ? . %. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 加 箝 蛐 苟 加 皂捌铁帛 ” 著拳参誉嚣嵩誊砉墓苫耄鲁萋装隶器 ’ 坤 图 球菌菌株