椰果表面乳酸菌生物膜的特性及其凍干保護(hù)效果研究.pdf

1、生物膜技術(shù)是目前工業(yè)生產(chǎn)中的一種新技術(shù)，已越來越被人們所關(guān)注和重視，并且已有不少學(xué)者對(duì)生物膜開展很多深入的研究，并為生物膜技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。據(jù)目前所知，與浮游狀態(tài)的細(xì)胞相比，生物膜狀態(tài)的細(xì)胞對(duì)于抗菌劑、有毒物質(zhì)和其它不利的環(huán)境具有很強(qiáng)的耐受能力。在生物膜的播散期，細(xì)胞會(huì)不斷被釋放，具有持續(xù)的活性，并且在持續(xù)的反應(yīng)過程中，生物膜具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定。雖然生物膜在醫(yī)學(xué)界等領(lǐng)域是困擾研究者的難題，但是其顯著的特性給予了我們啟示

2、。如果我們從益生菌生物膜的角度進(jìn)行研究，就可以利用生物膜的特性，充分發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而推動(dòng)益生菌在人類的生產(chǎn)和生活中做出更大的貢獻(xiàn)。
　　嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亞乳桿菌（Lactobacillusbulgaricus）在發(fā)酵牛奶的過程中發(fā)酵性能穩(wěn)定，發(fā)酵所得的酸奶風(fēng)味口感俱佳，因而是酸奶生產(chǎn)中最基本、最常用的兩種細(xì)菌。而椰果作為新興的細(xì)菌纖維素材料，本身含有豐富的纖維和網(wǎng)狀結(jié)

3、構(gòu)，也有較大的表面積，利于菌體附著;吸附性、機(jī)械強(qiáng)度都較好，能吸附大量的菌體;原料來源廣泛，價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本低，所以椰果是一種優(yōu)良的生物膜載體。因此，如果能創(chuàng)造合適的培養(yǎng)條件，使保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌在椰果表面形成成熟的乳酸菌生物膜，那么我們就可以利用細(xì)菌生物膜在播散期不斷釋放游離細(xì)菌的特性，提高工業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)利用生物膜的高活性和其對(duì)不利環(huán)境的耐受能力，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的品質(zhì)?？偠灾?，如果能將生物膜技術(shù)成功應(yīng)用于乳酸菌的工業(yè)領(lǐng)

4、域，那么這將會(huì)帶來非常廣闊的市場(chǎng)前景。
　　1.本課題初步研究了保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌在椰果表面形成乳酸菌生物膜的情況。通過優(yōu)化生物膜的定量檢測(cè)方法-----超聲波平板法，使其在能保證最小程度地?fù)p傷菌體的條件下，脫落更多的菌體，得到超聲波處理的最優(yōu)條件:超聲波功率為140w，超聲波處理時(shí)間為14min，超聲波初始溫度為35℃。并且為了使椰果乳酸菌生物膜上的生物量達(dá)到最大，優(yōu)化了其形成條件。最終篩選出最優(yōu)的形成條件:培養(yǎng)時(shí)間為6

5、0h，培養(yǎng)溫度為37℃，椰果與MRS液體培養(yǎng)基組成比例為1∶30(g/mL)，接種量為2％。在此形成條件下培養(yǎng)的乳酸菌生物膜，其活菌數(shù)最大可達(dá)5.79×108 CFU/cm2。
　　2.在分析比較乳酸菌生物膜和游離狀態(tài)的乳酸菌的發(fā)酵酸奶特性之后，初步發(fā)現(xiàn):生物膜組的pH降低速度快，酸度值升高快，更快達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)，酸奶的黏度差別不大，并且在發(fā)酵過程中活菌數(shù)迅速增加，等到發(fā)酵結(jié)束后酸奶中的活菌數(shù)遠(yuǎn)高于游離乳酸菌組。同時(shí)，感官評(píng)定的結(jié)果

6、顯示椰果表面乳酸菌生物膜發(fā)酵的酸奶酸味更重。這說明了乳酸菌生物膜有更強(qiáng)的發(fā)酵能力。
　　3.通過研究椰果表面乳酸菌生物膜和游離狀態(tài)的細(xì)菌在高溫、強(qiáng)酸、高膽鹽、高滲透以及人工胃腸道環(huán)境下的存活率，發(fā)現(xiàn)形成生物膜后顯著提高了菌體的耐受性。并且椰果表面生物膜狀態(tài)的凍干保護(hù)效果優(yōu)于單一的凍干保護(hù)劑。生物膜狀態(tài)的凍干存活率達(dá)到了55％。與游離狀態(tài)下相比，其凍干存活率提高了12.71倍。同時(shí)凍干后菌體活性最大，凝乳時(shí)間最短，發(fā)酵過程中的pH降