一株产乳酸的屎肠球菌的选育和培养条件的优化

摘要

乳酸菌(lactic acid bacteria，LAB)是一种物种丰富，广泛存在于人、畜肠道中作为益生菌存在的兼性厌氧微生物。乳酸菌应用广泛，在饲料发酵、食品、医药、实验载体菌中都有着广泛的应用。在日常的生产和应用中，人们如果想要充分利用乳酸菌、发挥其在工业生产中的价值，对其生物学特性进行全面的了解就显得尤为重要，因此对乳酸菌进行鉴定在食品科学的研究中是必不可少的。同时对其培养条件的优化就具有重要价值。本文主要是对筛选得到的乳酸菌进行生物学鉴定和对其培养条件进行优化，主要研究结果如下:
　　经过初筛、复筛获得ZY807菌株后，对其形态，产乳酸定性和定量分析、革兰氏染色等生理生化特性进行研究。观察其形态特征后可知，ZY807菌株的单菌落较小，直径多为0.2～0.8mm，菌落近似圆形，边缘整齐，表面光滑湿润、透明。染色结果表明，目标菌株具备革兰氏染色阳性特征。这些特性均符合乳酸菌生物形态，可初步判定分离得到的菌株为乳酸菌。对乳酸菌16S rRNA序列进行分析及系统发育树的分析结果，鉴定该菌株为屎肠球菌(enterococcus faecium)。
　　通过单因素实验，研究了不同PH、接种量、碳源种类及浓度、培养温度、摇床转速、培养时间对ZY807菌株活菌数的影响。通过Plackett-Burman实验从单因素中筛选出PH、碳源浓度、接种量三个显著影响因子。最后经响应面法优化后的最佳培养条件为:牛肉膏10g/L、酵母膏5g/L、蛋白胨10g/L、无水乙酸钠5g/L、葡萄糖20.26g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、MgSO40.58g/L、K2HPO40.4g/L、MnSO40.29g/L、吐温80、PH6.87、温度37℃、接种量3.8％、培养时间48h、转速153rmp。在此条件下进行摇瓶发酵培养，ZY807菌株活菌数达到4.21×109cfu/mL，较优化前1.26×109cfu/mL相比提高3.34倍，与预测值相近。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 乳酸菌概述

1．2 屎肠球菌的概述

1．2．1 屎肠球菌的简介

1．2．2 屎肠球菌的作用机理

1．3 乳酸菌的分类与鉴定

1．3．1 乳酸菌的分类

1．3．2 乳酸菌的鉴定方法

1．4 乳酸菌在不同领域的功能和应用

1．4．1 乳酸菌在不同种类乳制品中的应用

1．4．2 乳酸菌在果蔬发酵中的应用

1．4．3 乳酸菌在酿造酒中的应用

1．4．4 乳酸菌在医疗保健的作用

1．4．5 乳酸菌在动物生产中的应用

1．5 乳酸的概述

1．5．1 乳酸的机构和基本性质

1．5．2 乳酸的应用

1．5．3 乳酸生产方法

1．6 课题研究的意义和内容

1．6．1 本课题的立题意义

1．6．2 本课题研究的主要目的

1．6．3 本课题研究的主要内容

2．1．1 样品的采集

2．1．2 主要培养基及其成分

2．1．3 溶液的配制

2．1．4 主要仪器与试剂

2．2 目的菌株的筛选、基本特性的初步研究

2．2．1 目的菌株的分离与纯化

2．2．2 目的菌株的初筛

2．2．3 目的菌株的复筛

2．2．4 目的菌株形态特征和生理生化特征

2．3 目的菌株的分子生物学鉴定

2．3．1 目的菌株基因组DNA的获取

2．3．2 目的菌株DNA片段的扩增

2．3．3 系统发育树的构建

2．4 ZY807菌株种子液的制备

2．5 ZY807菌株摇瓶培养最初培养条件

2．6 菌株活菌数检测方法

2．7 ZY807菌株生长曲线的测定

2．8 培养条件的筛选

2．8．1 摇床转速对ZY807菌株生长的影响

2．8．2 接种量对ZY807菌株生长的影响

2．8．3 培养温度对ZY807菌株生长的影响

2．8．4 初始pH对ZY807菌株生长的影响

2．8．5 培养时间对ZY807菌株生长的影响

2．8．6 碳源种类及其浓度筛选

2．9 响应面法优化ZY807菌株的培养条件

2．9．1 Plackett-Burman试验

2．9．2 最陡爬坡实验

2．9．3 Box-Behnken试验

第三章 结果与分析

3．1 目的菌株的分离和筛选

3．2 ZY807菌株的形态和分子学鉴定

3．3 ZY807菌株生长曲线的测定

3．4 单因素试验结果

3．4．1 摇床转速对ZYS07菌株活菌数的影响

3．4．2 接种量对ZY807菌株活菌数的影响

3．4．3 温度对ZY807菌株活菌数的影响

3．4．4 初始pH对ZY807菌株活菌数的影响

3．4．5 培养时间对ZY807菌株活菌数的影响

3．4．6 碳源种类及浓度的优化

3．5 Plackett-Burman试验结果

3．6 最陡爬坡试验结果

3．7 响应面试验设计及结果

3．9 模型验证

4．1 总结

4．2 展望

参考文献

附录

致谢