离子注入诱变植物乳杆菌选育CLA高产突变株的研究

以A6-1为出发菌株,采用N+离子注入的方法进行诱变处理,注入能量为50keV,注入剂量为1×1013、3×1013、5×1013、8×1013、10×1013、30×1013、50×1013、80×1013、100×1013ion/cm2,真空度为10-3Pa。结果显示,菌体的存活率随离子注入剂量的增加呈"马鞍型"曲线,"鞍脊"出现在30×1013ions/cm2～50×1013ions/cm2之间,此时菌体的存活率在20%～35%之间。综合考虑存活率、总突变率、正突变率和突变幅度等因素,推荐30×1013ions/cm2作为离子注入植物乳杆菌的适宜诱变剂量。从所有的注入处理中挑选CLA转化能力提高了50%以上的突变株进行传代稳定性试验,发现F菌株经8次传代后产CLA的稳定性最好。该突变株各代的产量平均为162.5μg/ml,比出发菌株提高了69.87%,将此突变菌株命名为A6-1F。     

优良解磷菌株诱变选育与解磷培养基优化

对解磷菌枯草芽孢杆菌X1055进行紫外线诱变选育,筛选到优良解磷突变株1055Y1。该菌株摇瓶培养72h发酵液中有效磷含量最高达到5.22mg/L,解磷能力比出发菌株提高17.8%。在单因子试验筛选最适碳源、氮源基础上,通过Plackett-Burman设计,确定接种量、pH、KCl浓度等因素对突变株1055Y1解磷能力具有显著影响。应用爬坡试验和Box-Behnken设计的响应面法,对突变株1055Y1解磷培养基进一步优化。结果表明:在250ml发酵培养基中,接种量10.21ml、pH6.75、KCl浓度0.12g/L时,突变株1055Y1解磷达到最佳水平,发酵液有效磷含量达到7.03mg/L。     

植物乳杆菌对提高发酵牛乳中共轭亚油酸含量的研究

利用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) LT2-6发酵添加亚油酸(LA)的脱脂牛乳,转化LA生成共轭亚油酸(CLA),以期提高发酵牛乳中的CLA含量。结果表明：LA诱导可提高发酵牛乳中的CLA产量,发酵温度37℃,CLA生成量和LA转化率为最高。加入葡萄糖、酪蛋白酶水解物,有助于植物乳杆菌LT2-6的生长和提高CLA的生成量。添加0.075％的LA,发酵24 h,43％的LA转化为CLA,发酵后牛乳中的CLA含量达到320 μg/mL,为普通发酵牛乳的5～6倍。经脂肪酸萃取和甲酯化,气相色谱检测显示生成的CLA主要为：cis-9,trans-11-CLA。     

高产葡萄糖耐量因子(GTF)酵母菌株的筛选及中试工艺

为研究高产葡萄耐量因子醇母菌在生产过程中富铬性能的变化,本文通过铬耐量试验和富铬能力筛选试验,从9株供试啤酒酵母菌中获得1株富铬能力强,遗传性能稳定,综合指标高的耐铬性菌株。利用摇瓶发酵工艺,通过15L和50L逐级放大中试生产工艺对筛选菌株富铬能力进行了研究。结果表明,经过50L发酵罐发酵工艺,菌株(YSI-3.7)有机铬含量为1 234μg·g-1,总铬含量为1 502μg·g-1,有机铬百分含量为82%,干菌体生物量为0.96g·100mL-1发酵液,湿菌体生物量为6.00g·100mL-1发酵液。菌株在中试生产过程中保持较高的富铬性能,其富铬能力是市售富铬酵母产品的2~5倍。该研究表明菌株YSI-3.7可作为GTF产业化生产供试菌株,为GTF产业化生产提供研究基础。     

加工温度及存放时间对富共轭亚油酸牛乳脂脂肪酸的影响

随着富共轭亚油酸(CLA)原料乳生产技术的日趋成熟，为研究CLA牛乳加工温度及其贮藏期内CLA含量变化对CLA牛乳终端产品的影响，对不同处理温度及存放时间的牛乳进行脂肪酸分析，试验结果表明，不同温度处理对牛乳中c9t11CLA影响差异不显著(p>0.05)；75℃和135℃处理后的不同存放期内乳中c9t11CLA变化差异也不显著(p>0.05)；但在120℃处理后的保存期内,c9t11CLA含量有升高趋势(p=0.045)。试验未发现一定加工温度及保存时间引起富CLA牛乳中c9t11CLA含量大幅度降低现象，因此，富CLA牛乳适合终端产品开发。     

紫外诱变筛选海洋红酵母S8的尿嘧啶缺陷型菌株

本课题组从海南天然海域筛选到一株高产类胡萝卜素的海洋红酵母菌株S8,该菌株对鱼无毒害,并与鱼共生,欲将其应用于盐诱导表达外源蛋白的海洋红酵母工程菌的构建。本研究利用紫外诱变筛选的方法处理S8菌株,通过统计其UV致死率、5-氟乳清酸致死率等筛选S8的尿嘧啶营养缺陷型突变株。研究结果表明,供试菌株通过紫外线诱变、5-氟乳清酸致死和回复突变率的实验筛选,共获得16株稳定的尿嘧啶缺陷型突变株,突变菌株在基本培养基中培养了8d仍不能生长。选择了其中的一株ST5进行了产胡萝卜素能力的测定,结果表明,在同样的培养条件下,野生型S8菌株细胞生物产量可达87.55g/L,类胡萝卜素含量可达520μg/g,突变株ST5的细胞生物产量为85.45g/L,类胡萝卜素含量为512μg/g;ST5的产胡萝卜素能力方面与野生型S8无明显差异。因此,尿嘧啶缺陷型菌株ST5可为下一步海洋红酵母工程菌的构建提供受体菌。     

高产生物膜乳酸菌抗逆性及其抗氧化特性

为了揭示乳酸菌生物膜抵抗不良环境的作用机制,该研究以2株乳酸片球菌RJ2-1-4、TG1-1-10和2株植物乳杆菌RJ1-1-4、RM1-1-11(菌株均高产生物膜)为研究对象,探究浮游态、被膜态菌株对酸、碱、胆盐、模拟人工胃肠液的耐受能力以及抗氧化能力。结果表明:在极酸条件下,菌株生长受到抑制,但是p H值3.0时,被膜态RM1-1-11生长量显著高于浮游态(P0.05)。随着p H值递增,菌体密度增加,在p H值7.0-9.0时,碱性环境对除TG1-1-10外其他3株菌的生长有一定抑制作用;当胆盐浓度为0～0.03%时,菌株生长有小幅度上升,且被膜态菌株RJ2-1-4、TG1-1-10生长量显著低于浮游态(P0.05);但随着胆盐浓度继续增加,菌株生长受到抑制,除浮游态菌株TG1-1-10外,其余3株菌被膜态菌株生长量均显著高于浮游态;菌株在模拟人工胃肠液中处理3 h后发现,相比于浮游态菌株,被膜态各菌株在胃、肠液中的存活率均有所提高。4株菌对于不同种类自由基均有一定清除能力,清除率从高到低分别为HO·、DPPH·、脂质过氧化、超氧阴离子,其中RJ1-1-4浮游态菌悬液对DPPH·清除率为214.12μg/m L,RJ2-1-4被膜态无细胞提取物、TG1-1-10浮游态无细胞提取物对HO·清除率分别为713.81μg/m L和637.01μg/m L,RJ2-1-4浮游态无细胞提取物对超氧阴离子清除率为93.80μg/m L,RM1-1-11被膜态菌悬液对脂质过氧化物的清除率为122.82μg/m L。结果表明:生物被膜状态下的乳酸菌对于酸、碱、胆盐、模拟人工胃肠液均有一定的保护作用,但是菌株间存在特异性,即使是同一种属也不相同;被膜态菌株的抗氧化能力高于浮游态,但是对于不同种类自由基会有不同的结果。该结果为进一步研究乳酸菌在被膜态下抵抗环境胁迫的作用机制提供依据。     

一株高效溶解钾长石芽孢杆菌的分离鉴定与生物学特性研究

从风化的钾质粗面岩表面分离筛选到1株高效风化钾长石的芽孢杆菌E31菌株,通过菌株的生理生化特征并结合菌株16S r DNA序列分析,E31菌株被鉴定为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。同时对E31菌株溶解钾长石的效应与机制以及生物学特性进行了研究。结果表明,E31菌株能风化钾长石并释放出其中的元素,28℃振荡培养不同时间,接菌处理发酵液中可溶性K、Fe、Ca、Al含量分别比对照提高了19.6%~25.6%、1~12.5倍、10.4%~47.2%和1.2~4.5倍。在钾长石存在条件下接菌处理发酵液pH为3.62~3.80,发酵液中葡萄糖酸含量达61~1 794 mg/L,发酵液细胞数量达(8.7~16.1)×10~6 cfu/ml,表明菌株可以通过代谢产生的有机酸来加速对钾长石的分解作用。另外,E31菌株能够合成生长素和铁载体,E31菌株对温度、pH和盐浓度具有较强的耐受性。     

微波诱变选育亚-麻酸高产菌株

采用微波处理方式,对产γ-亚麻酸的一株雅致小克银汉霉D5进行诱变处理,选育得到一株高产γ-亚麻酸的菌株D5-89。与出发菌株相比,该菌株γ-亚麻酸含量在油脂中的比例从10.31%提高到19.76%;发酵液中γ-亚麻酸的产量从0.3648 g/L提高到0.6832 g/L,提高了87.28%。该性状经过10次传代仍保持稳定。     

产脂肪酶乳酸菌对新疆传统奶酪脂肪酸及风味的影响

为了改善奶酪品质,奶酪生产过程中通常会添加脂肪酶或者产脂肪酶乳酸菌来提升产品品质。该研究以前期筛选的4株高产脂肪酶乳酸菌为发酵剂,分别随机选取3株乳酸菌复配制作酸凝奶酪。试验组：A组T1-5和T1-3属融合魏斯氏菌（Weissella confusa）、H1-6属瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）,B组H1-6、T1-5、B2-5属植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）,C组H1-6、T1-3、B2-5,D组T1-3、T1-5、B2-5,对照组（E组）（添加商业发酵剂）,分析发酵剂对传统奶酪pH值、滴定酸度和脂肪氧化情况的影响,并利用气相色谱法（Gas Chromatography,GC）检测奶酪中脂肪酸变化、利用气相色谱-离子迁移谱（Gas Chromatography-Ion Mobility Chromatography,GC-IMS）分析奶酪中风味物质的变化。结果表明：A,B,C,D组4组奶酪的pH值、过氧化值（Peroxide value,POV值）明显低于E组（对照组）（P < 0.05）,A,B组奶酪滴定酸度比对照E组高（P < 0.05）;A,B,C,D组奶酪中饱和脂肪酸（Saturated Fatty Acids,SFA）含量、单不饱和脂肪酸（Monounsaturated Fatty Acids,MUFA）含量和多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acids,PUFA）含量均显著高于E组（P < 0.05）;4个试验组样品中亚油酸（C18∶2n6c）含量明显高于对照组（E组）（P < 0.05）。GC-IMS及主成分分析结果显示,A、B组奶酪挥发性风味物质种类多,且相似度较高,其中2-庚酮、丁醛、乙酸丁酯是主要呈味物质;C、E两组奶酪中风味物质比较相似,风味物质主要以乙酸乙酯、乙酸丙酯、己酸乙酯等酯类为主;D组与其他4组有所差异,主要挥发性风味物质为乙酸丁酯、3-辛酮、庚醛等。结合感官评定,A、B两组奶酪整体风味和口感较好,评分较高。筛选得到的产脂肪酶乳酸菌可以作为发酵剂用于提升新疆传统奶酪品质。