嗜酸乳桿菌細菌素純化及在牛乳保鮮中的應用.pdf

1、嗜酸乳桿菌為革蘭氏陽性兼性厭氧菌,是人體腸道中主要益生菌，對人體具有顯著的健康促進作用，是公認安全的食品級微生物（GRAS）。乳與乳制品屬于營養(yǎng)價值高、成分豐富且完善的大眾化食品，但極易腐敗變質，因此探尋一種自然安全的防腐劑正日益引起人們的關注，由于嗜酸乳桿菌產生的細菌素具有防止腐敗的作用，所以近年成為研究的熱點。本課題擬在前期研究的基礎上，以嗜酸乳桿菌產細菌素Lactobacillin為研究對象，首先優(yōu)化嗜酸乳桿菌產細菌素 Lacto

2、bacillin的發(fā)酵條件獲得高產量的細菌素Lactobacillin；其次建立分離純化路線，并對細菌素Lactobacillin進行鑒定和蛋白序列的生物信息學分析，最后將該細菌素應用到鮮乳中建立防腐體系。本論文研究的主要內容及結果如下：
　　1.以細菌素相對抑菌效價為考察指標，通過單因素和正交試驗對嗜酸乳桿菌細菌素Lactobacillin發(fā)酵條件進行優(yōu)化，研究了培養(yǎng)基初始pH、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時間及接種量四個因素對細菌素產生的影

3、響。結果表明：優(yōu)化的發(fā)酵條件為培養(yǎng)基初始pH6.5、培養(yǎng)溫度35℃、接種量為2.5％、培養(yǎng)時間28 h，在此條件下細菌素Lactobacillin相對抑菌效價值達到247.49±1.05 AU/mL，比優(yōu)化前提高了2倍。
　　2.分別采用硫酸銨鹽析沉淀、1k膜包超濾、HiTrapTM CaptoTM Q強陰離子交換層析、SuperdexTM7510/300 GL凝膠柱層析技術對嗜酸乳桿菌細菌素Lactobacillin進行分離純化

4、，利用Tricine-SDS-PAGE檢測細菌素Lactobacillin分子質量，利用基質輔助激光解吸/電離飛行時間質譜(MALDI-TOF/MS)和高效液相色譜質譜聯(lián)用儀（HPLC-MS/MS）進行氨基酸序列分析，并對蛋白序列相關生物信息學進行探究。結果表明：純化后的細菌素Lactobacillin比活為11068.42 AU/mg，純化倍數(shù)為12.24倍，得率為9.49％，分子質量約6 ku左右；序列分析得出細菌素Lactobac

5、illin的氨基酸序列為mlggvlsrltswddfgdvwf srlqseaearslgwrrspwqaeplaagvrpfyitqengnkga，不穩(wěn)定系數(shù)為78.06％，不具有明顯的跨膜結構，細菌素Lactobacillin的二級結構預測和三級空間結構圖說明存在α螺旋、伸展鏈、β-折疊、無規(guī)則卷曲，其中α螺旋和無規(guī)則卷曲所占比例較高。此研究結果為進一步鑒定細菌素Lactobacillin提供了重要參考。
　　3.研究嗜酸乳

6、桿菌細菌素 Lactobacillin對鮮乳保質期的影響，建立起嗜酸乳桿菌細菌素Lactobacillin在消毒鮮乳防腐應用中的HACCP技術體系。按照經離子交換層析、凝膠層析純化后的細菌素Lactobacillin蛋白濃度0.019 mg/mL計算，在鮮乳和消毒鮮乳中添加細菌素Lactobacillin50μg/mL，測定其在4℃貯藏期間抑菌活性、酸度、感官特性的變化趨勢。結果表明，4℃條件下貯藏，添加細菌素Lactobacillin

7、的試驗組鮮乳在貯藏4 d時細菌數(shù)4.5×106 cfu/mL、酸度值200T、煮沸后凝固、色澤青色、出現(xiàn)腐敗變質現(xiàn)象與未添加細菌素Lactobacillin的對照組鮮乳貯藏2 d時各指標基本一致；添加細菌素Lactobacillin的試驗組消毒鮮乳在貯藏40 d時細菌數(shù)2.3×105 cfu/mL、酸度值250T、煮沸后沉淀、色澤暗淡、出現(xiàn)酸臭味與對照組消毒鮮乳貯藏34～36 d時基本一致，有效延長鮮乳保質期2 d，消毒鮮乳保質期4～6