枯草芽孢杆菌KC-WQ发酵液中抗菌脂肽的分离鉴定及发酵条件优化

摘要

本文研究了一株枯草芽孢杆菌KC-WQ的胞外分泌物的抑菌效果及功效成分。实验发现枯草芽孢杆菌KCWQ对大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella enterica subsp.enterica)和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)均有明显的抑菌效果,其中对沙门氏菌的抑制效果最为显著。在此基础上,采用酸沉淀法分离抗菌成分,通过薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)分析结构发现,该菌株分泌抗菌物质为脂肽类,分子量分布在1030.5~1491.4 Da之间,主要由伊枯草菌素(Iturin)、表面活性素(Surfactin)和芬荠素(Fengycin)组成,最小抑菌浓度为0.8 mg/mL。该脂肽成分经热处理(105℃,20 min)后,仍保持良好的抗菌效果。采用响应面法对KC-WQ的发酵条件进行优化,得到最佳发酵条件为:初始pH为6.0,发酵温度为36℃,摇床转速为208 r/min,预测粗产物产量为1.311 g/L,后经实验验证,实际产量可达1.236 g/L。上述结果表明,枯草芽孢杆菌KC-WQ具有良好的抗菌性能和加工性能,可作为抑菌成分,在食品保藏和抗菌包装材料开发中具有应用前景。