德氏乳杆菌保加利亚亚种H+-ATPase弱化菌株的诱变选育及其发酵特性的研究

摘要

发酵乳在正常发酵结束后到被食用前，乳酸菌仍会发酵，继续积累乳酸，导致发酵乳制品过酸味以及感官品质下降的后酸化（postacidification）现象的发生。在我国的许多地区，由于产品在运输、存储和销售过程中的冷链系统并不完备，因此在市场终端常出现发酵乳后酸化等问题。针对这一问题，本研究以德氏乳杆菌保加利亚亚种ND06(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ND06)为出发菌株，利用硫酸新霉素诱变得到一株耐硫酸新霉素菌株德氏乳杆菌保加利亚亚种ND06-6。通过H+-ATPase活性的测定以及分析比较出发菌株和突变菌株的代谢情况，证明该突变菌株具有弱的H+-ATPase和产酸能力，可以作为弱后酸化发酵剂。具体研究结果如下：
　　（1）以德氏乳杆菌保加利亚亚种ND06为出发菌株，利用硫酸新霉素筛选具有弱H+-ATPase活力菌株。其中，MRS平皿中硫酸新霉素的添加浓度为350~400μg/mL，菌悬液浓度为106~107cfu/mL。
　　（2）比较突变菌株和出发菌株的H+-ATPase活性，挑选出一株具有弱H+-ATPase活性的菌株ND06-6。该菌株在 MRS培养基中37℃培养18h时，H+-ATPase活性为0.65μmol/mg·min，与出发菌株 ND06相比降低了34%。
　　（3）在42℃发酵条件下和室温（25℃）贮藏条件下，测定出发菌株ND06及其突变菌株ND06-6的发酵乳中 pH值、滴定酸度、乳酸、乳糖、葡萄糖和半乳糖含量的变化。结果表明，无论在42℃条件下发酵72h还是在25℃贮藏21d，突变菌株ND06-6的乳糖代谢能力及产酸能力均明显低于出发菌株ND06。在本项研究中，乳糖代谢过程中产生的葡萄糖迅速被EMP代谢途径转化为乳酸，因此没有检测出葡萄糖的含量。
　　（4）发酵剂在传代过程中保持良好的遗传稳定性是发酵剂能够在乳品加工业中应用的必备条件。本研究通过测定突变菌株ND06-6在传代过程中的H+-ATPase活性及其发酵的发酵乳在贮藏期间的 pH值、滴定酸度、乳糖、半乳糖以及乳酸含量的变化，考察突变菌株在传代过程中的遗传稳定性。结果表明，在突变菌株前10代的传代过程中，每代突变菌株的H+-ATPase活性无显著性差异（p<0.05），并且第3代、第6代和第9代突变菌株在贮藏期内 pH值、滴定酸度、乳糖、半乳糖以及乳酸含量均无显著差异（p<0.05），这些结果表明突变菌株 ND06-6具有良好的遗传稳定性，可以作为弱后酸化发酵剂应用于乳品加工业中。

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插图和附表清单

1 引言

1.1 发酵乳概述

1.2 发酵乳后酸化

1.3 延缓发酵乳后酸化的措施

1.4 H+-ATPase

1.5 立题意义及研究方法

2 材料与方法

2.1 试验材料与仪器

2.2 试验方法

3 结果与分析

3.1 德氏乳杆菌保加利亚亚种 ND06 的生长曲线

3.2 硫酸新霉素诱变浓度及菌悬液浓度的筛选

3.3 突变菌株的筛选

3.4 突变菌株 H+-ATPase 活性的测定

3.5 突变菌株发酵特性的研究

3.6 突变菌株的发酵乳贮藏特性研究

3.7 突变菌株遗传稳定性的研究

4 结论

致谢

参考文献

作 者 简 介