苹-乳发酵乳酸菌的选育及其特性研究

摘要

苹-乳发酵(Malolactic fermentation，MLF)乳酸菌在葡萄酒酿造中发挥着重要作用，直接影响葡萄酒的品质。其中，发酵菌种和所处环境是决定葡萄酒苹果酸-乳酸发酵能否顺利启动的重要因素。因此，选育具有优良苹-乳发酵特性的乳酸菌对葡萄酒的酿造具有十分重要的意义。
　　本研究从自制葡萄发酵汁和西北某葡萄酒厂发酵葡萄汁中共分离得到菌株182株，通过初步的形态学鉴定，得到11株乳酸菌；通过生理生化、16S rRNA分子生物学鉴定，得到2株瑞士乳杆菌(Lactobacillus helvelticus)，其编号分别为MGX69和SC37；对其分别进行了乙醇、SO2和pH耐受性试验及正交试验，其中，菌株MGX69的乙醇和SO2耐受性与菌株SC37相同，其 pH耐受性较菌株SC37好，可作为后续研究的菌株；对菌株的β-D-葡萄糖苷酶和H+-ATPase活性进行了测定，结果表明，其β-D-葡萄糖苷酶均为胞外酶，且菌株MGX69的2种酶活性均较菌株 SC37高，可做为后续SO2胁迫抑菌机理研究和原生质体诱变育种的出发菌株。
　　通过对菌株MGX69进行SO2胁迫处理，测定了菌株在200mg/L、250mg/L和300mg/L SO2浓度下的生长曲线；测定了菌株的谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidsade，GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活性、丙二醛(Malonaldehyde，MDA)含量、电导率和胞内核酸泄漏量，其中，处理组GSH-Px和SOD活性均显著降低，菌液电导率和细胞内核酸物质的泄漏量均有不同程度升高，表明SO2进入细胞产生毒害作用的原因是抗氧化酶活性降低，细胞产生的自由基增多，脂质过氧化程度加重，结构受到损伤，细胞膜产生膜孔。
　　以选择的菌株MGX69为出发菌株，通过紫外线照射处理的物理诱变和硫酸二乙酯处理的化学诱变对原生质体进行复合诱变，获得了一株性能相对良好的菌株M6911，其乙醇耐受值为12%(v/v)，SO2耐受值为70mg/L、pH最低耐受值为3.0，细胞外β-D-葡萄糖苷酶活性为64.219μmol pNP·g-1·h-1和H+-ATPase活性为2.137μmol Pi·mg-1·min-1，发酵液总酸下降1.121g/L。与出发菌株相比，菌株M6911的耐受性、酶活和降酸均有不同程度的提高，其降酸能力基本能满足生产要求，但还需进一步提高。

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附表索引

第1章 绪论

1.1 苹-乳发酵乳酸菌的研究

1.2 乳酸菌胁迫反应机制的研究

1.3 乳酸菌细胞抗氧化能力的研究

1.4 乳酸菌的分离及育种技术

1.5 研究目的与意义

第2章 苹-乳发酵乳酸菌的分离与鉴定

2.1 引言

2.2 实验材料

2.3 实验方法

2.4 结果与分析

2.5 本章小结

第3章 分离菌株的耐受性评价及相关酶活力测定

3.1 引言

3.2 实验材料

3.3 实验方法

3.4 结果与分析

3.5 本章小结

第4章 SO2胁迫对MGX69菌株的抑制及机理研究

4.1 引言

4.2 实验材料

4.3 实验方法

4.4 结果与分析

4.5 本章小结

第5章 菌株MGX69的原生质体诱变

5.1 引言

5.2 实验材料

5.3 实验方法

5.4 结果与分析

5.5 本章小结

结论与展望

1.结论

2.展望

参考文献

致谢

附录 硕士期间发表的学术论文