血紅素和維生素K2對(duì)有氧培養(yǎng)干酪乳桿菌生長(zhǎng)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(yīng)用于發(fā)酵和食品工業(yè)。發(fā)酵工業(yè)主要是應(yīng)用干酪乳桿菌生產(chǎn)乳酸,這需要菌體具有較強(qiáng)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(yùn)輸及銷售過(guò)程中會(huì)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(huì)導(dǎo)致活力下降,而在人體食用后經(jīng)過(guò)人體消化道又會(huì)因?yàn)槲杆岷湍懼葪l件喪失大部分活力。因此,干酪乳桿菌以上兩個(gè)方面的應(yīng)用都需要菌體具備較高的活力和對(duì)環(huán)境條件的耐受

2、性。目前對(duì)兼性厭氧的乳酸菌進(jìn)行有氧呼吸的研究發(fā)現(xiàn),部分乳酸菌通過(guò)有氧呼吸可以得劍活力更強(qiáng)的和產(chǎn)香能力提高的菌體。
　　 本課題對(duì)干酪乳桿菌ATCC393在有氧條件下的生長(zhǎng)進(jìn)行研究,并探索其有氧呼吸的條件。通過(guò)單因素試驗(yàn),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(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持在109cfu/mL以上,而對(duì)照組菌體無(wú)一能夠保持長(zhǎng)時(shí)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(duì)振

3、蕩培養(yǎng)、有氧呼吸和靜置發(fā)酵三種條件進(jìn)行生長(zhǎng)、代謝產(chǎn)物、活力、細(xì)胞表面狀態(tài)和酶活力等進(jìn)一步分析。
　　 對(duì)三種條件下菌體生長(zhǎng)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(zhǎng)曲線一致,而振蕩培養(yǎng)在進(jìn)入穩(wěn)定期后菌體密度增加減慢,末期出現(xiàn)下降。通過(guò)對(duì)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?yàn)槿N條件下菌體對(duì)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(dǎo)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(duì)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(duì)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(duì)凍干條件耐受性較強(qiáng)外,對(duì)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(guò)對(duì)細(xì)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(xì)胞壁變薄且更光滑,這是由于氧氣的刺激使

5、細(xì)胞壁成分發(fā)生變化,導(dǎo)致細(xì)胞壁濃縮。振蕩培養(yǎng)菌體的低活力也與細(xì)胞壁的變化有關(guān),因?yàn)樵谡袷幣囵B(yǎng)條件下菌體出現(xiàn)了畸形和菌體自溶,導(dǎo)致生長(zhǎng)末期菌體密度出現(xiàn)下降。而有氧呼吸菌體由于堅(jiān)硬細(xì)胞壁的保護(hù)能夠很好地抵抗外界條件刺激。
　　 對(duì)菌體NADH氧化酶活力測(cè)定發(fā)現(xiàn),干酪乳桿菌能夠在有氧條件下正常生長(zhǎng)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,