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人体微生态系统的平衡稳定对人体身体健康有着非常重要的意义,是维持健康的必要因素之一;嗜酸乳杆菌在其中扮演着重要角色,对人体有强大的益生功能。经过长时间的演化,不同宿主来源的嗜酸乳杆菌对宿主细胞黏附具有特异性;因此筛选一株能耐受胃肠道恶劣环境、抑菌能力强、黏附性能好的优良人源性嗜酸乳杆菌,是开发功能性食品、活菌制剂、保健药品等产品的关键。高密度培养技术和真空冷冻干燥技术是乳酸菌菌剂制备的核心技术;优化嗜酸乳杆菌的高密度培养工艺和真空冷冻干燥技术能提高生产效率,保证产品标准化,维持产品稳定性,延长货架期。 本研究首先利用低pH环境和高胆盐浓度环境从7个7-14天内健康新生儿新鲜粪便样品中筛选获得8株耐酸耐胆盐性能优良的革兰氏阳性杆菌菌株。利用菌落形态、生理生化特征和分子生物学鉴定,筛选出2株嗜酸乳杆菌,分别命名为嗜酸乳杆菌LaNCU401和嗜酸乳杆菌LaNCU402。 针对LaNCU402进行益生功能的研究发现:LaNCU402对模拟胃肠道环境的抗胁迫能力强,人工胃肠液作用12 h后,活菌浓度仍保持在107cfu/mL以上;对Caco-2细胞系具有较好的黏附性能,黏附指数达9.52±1.40/Caco-2;抑菌方面LaNCU402对常见致病菌有较好的抑制作用,对益生菌的生长没有影响;LaNCU402与嗜酸乳杆菌ATCC4356有相似的抗药性,具有一定的抗药性能。 本文通过高密度培养技术和真空冷冻干燥技术的优化对LaNCU402菌剂制备技术进行研究。采用FFD、SA和CCD试验设计对增菌培养基进行优化,得到优化培养基为:葡萄糖1.5%、蛋白胨1%、牛肉膏1.4584%、酵母粉0.4%、柠檬酸三铵0.2%、K2HPO40.2%、MgSO4?7H2O0.02%、MnSO4?4H2O0.005%、NaAc?3H2O0.5%、乳糖1.7665%、番茄汁31.6029%、吐温800.1%;以活菌浓度为响应值,对LaNCU402高密度培养条件优化确定为:接种量4%,培养温度设定为37℃培养22h后以33℃培养2h,碱流加中和剂为氨水,培养pH为6.2;以此培养LaNCU402的活菌浓度可达到4.4967×109cfu/mL。对真空冷冻干燥技术优化后,确定菌剂制备关键技术为:发酵液离心参数:4500rpm、15min,冻干保护剂为7%海藻糖和16%脱脂乳粉,冻干样品厚度为4mm,以此条件真空冷冻干燥的LaNCU402菌粉的冻干存活率可达90.28%,在室温、4℃和-20℃下贮藏3个月的相对存活率为80.15%、85.46%和89.97%。 综上,本研究筛选获得一株优良人源性嗜酸乳杆菌 LaNCU402,通过优化高密度培养技术和真空冷冻干燥技术实现其高浓度高活性菌剂的制备。本研究对嗜酸乳杆菌的筛选及制备的研究和对工业化生产标准化和规模化提供参考。