具有潜在益生特性芽孢杆菌的筛选及其发酵工艺的研究

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本课题以分离自内蒙古西部地区传统食品酸粥中的35株芽孢杆菌为研究对象,经过对其进行酸、人工消化液、胆盐耐受性测定和抑菌性能比较,从中选出一株地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis B2,对其生物学特性和生长条件等进行了系统的研究,主要实验结果如下:(1)35株芽孢杆菌经过pH2.5培养液和pH2.0的人工胃液耐受性筛选结果表明:其中25株可以耐受pH2.5的酸性环境破坏,其数量占总菌数的71.4%。但经过pH2.0人工胃液3h处理后,存活率在30%以上的菌株有5株,在pH8.0人工肠液处理的24h内,活菌损失较少。5株芽孢杆菌对胆盐的破坏均有较好的抗性;在抑菌性能上,5株菌的差别较大,只有Bacillus licheniformis B2对供试的5种病原菌均有不同程度的抑制,其最大抑菌直径为13.5mm。(2)Bacillus licheniformis B2能耐受介质中胆盐浓度最大为1.8g/100mL,该菌对热有较好的抵抗能力,经100℃干热及沸水浴处理后,存活率在63%以上,比较干热处理,同温度的湿热处理对菌体的损伤更大。(3)在优化培养基和适宜培养条件下,摇瓶培养培养24h后Bacillus licheniformis B2的活菌数为2.35×108cfu/mL。(4)5L发酵罐小试阶段采用连续培养,发酵中途不补料,发酵过程中维持恒定pH7.8和2L/min的通空气量及200rpm的搅拌速度,在此条件下发酵16h后发酵液中B2的活菌数为4.62×109cfu/mL,比摇瓶培养时提高了近20倍。(5)在发酵后期通过提高培养温度和减小通空气量可以显著提高芽孢形成率,本实验采用培养18h后将温度升至55℃和关闭通空气的做法,培养72h后,终发酵液中芽孢数为3.37×109cfu/mL,芽孢形成率达到73%。
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