抗菌活性乳酸菌的筛选、优化及其抗菌物质理化特性的研究

摘要

本试验从发酵食品源乳酸菌中筛选出具有广谱抑菌能力的乳酸菌，研究其所产抑菌物质的性质及理化特性，对筛选菌株的发酵条件进行优化，并探讨其在饲料中的应用。获得结果如下。
　　1.通过双层琼脂扩散法从20株供试乳酸菌中筛选出具有抑菌活性的菌株S1-4。通过抑菌谱试验表明，菌株S1-4不仅能抑制革兰氏阳性细菌，也能抑制革兰氏阴性细菌，呈现较广谱的抑菌特性。经过16S rDNA序列分析，将菌株S1-4鉴定为戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)（相似度达99.7％）。
　　2.以大肠杆菌（Escherichia coli）3301为指示菌，采用双层琼脂扩散法对菌株S1-4所产抑菌物质的理化特性进行探讨。通过有机酸、过氧化氢抑菌排除和蛋白酶敏感试验最终确定其抑菌物质为蛋白类物质。该抑菌物质经121℃、30min热处理后，对大肠杆菌仍保持较强的抑菌活性，在pH3.5～5.5条件下，其抑菌活性较稳定。该菌株的发酵上清液分别经部分表面活性剂和紫外线照射处理后，仍保持较好的抑菌活性。
　　3.通过单因素及正交试验对菌株S1-4产抑菌物质的发酵条件进行了优化，最佳培养条件为：接种量为2%，培养基起始pH值为5.5，32℃下培养26h，其抑菌圈平均直径可达（30.08±0.69）mm，优化后抑菌活性提高了1.19倍。
　　4.对菌株S1-4抑菌物质进行了纯化试验，菌株S1-4发酵上清液经饱和度为60%的硫酸铵盐析沉淀后取上清液经透析（透析袋极限为3000Da和8000Da）脱盐处理后，其透析外液抑菌圈直径为38.30mm，浓度为4.14mg/mL。
　　5.菌株S1-4作为防腐剂在粗饲料中进行了试验，结果表明菌株S1-4具有良好的防腐能力，作为饲料天然防腐剂使用具有较好的应用前景。

目录

1 前言

1.1 细菌素综述

1.1.1 细菌素的定义

1.1.2 细菌素的分类

1.1.3 细菌素与抗生素的区别

1.1.4 乳酸菌细菌素理化特性

1.1.5 乳酸菌细菌素的分离纯化

1.1.6 乳酸菌细菌素的应用

1.2 研究目的、意义和内容

1.2.1 目的和意义

1.2.2 主要内容

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 供试菌株

2.1.2 主要指示菌

2.1.3 培养基

2.1.4 主要试剂

2.2 试验方法

2.2.1 本研究采取的技术路线

2.2.2 产抑菌物质乳酸菌的筛选

2.2.3 菌株S1-4所产抑菌物质的确定

2.2.4 菌株S1-4所产抑菌物质的理化特性

2.2.5 菌株S1-4产抑菌物质的发酵条件优化

2.2.6 菌株S1-4产抑菌物质的分离纯化

2.2.7 菌株S1-4产抑菌物质在饲料中的应用

3 结果与分析

3.1 产抑菌物质乳酸菌的初筛及其抑菌谱

3.1.1 产抑菌物质乳酸菌的筛选

3.1.2 菌株S1-4的抑菌谱

3.2 菌株S1-4的菌种鉴定

3.2.1 菌落特征

3.2.2 菌体特征

3.2.3 进化树模型建立

3.3 菌株S1-4所产抑菌物质性质的确定

3.3.1 菌株 S1-4所产抑菌物质对酸性末端产物及过氧化氢作用的检测与排除

3.3.2 菌株S1-4产抑菌物质对蛋白酶处理的稳定性

3.4 菌株S1-4产抑菌物质的理化特性

3.4.1 菌株S1-4产抑菌物质对热处理的稳定性

3.4.2 菌株S1-4产抑菌物质对pH稳定性

3.4.3 菌株S1-4所产抑菌物质对紫外线的稳定性

3.4.4 菌株S1-4所产抑菌物质对表面活性剂及NaCl的稳定性

3.5 菌株S1-4产抑菌物质发酵条件的优化

3.5.1 发酵时间对菌株S1-4产抑菌物质的影响

3.5.2 发酵温度对菌株S1-4产抑菌物质的影响

3.5.3 接种量对菌株S1-4产抑菌物质的影响

3.5.4 初始pH对菌株S1-4产抑菌物质的影响

3.5.5 菌株S1-4产抑菌物质的主要发酵条件的优化

3.6.1 BSA蛋白质浓度标准曲线

3.6.2 硫酸铵盐析沉淀

3.6.3 菌株S1-4产抑菌物质的纯化效果

3.7 菌株S1-4产抑菌物质在饲料中的应用

4 结论

致谢

参考文献

作 者 简 介