论文部分内容阅读
川芎嗪是传统发酵食醋中具有心血管保护作用的活性物质。已有研究表明,乙偶姻可通过物化反应生成川芎嗪,因此采用生物强化增加食醋乙偶姻含量可能是进一步提高食醋川芎嗪含量的策略之一。本实验室前期解析了参与镇江香醋乙偶姻合成的主要功能微生物,本论文以6株主要功能微生物为研究对象,通过组合培养评价不同微生物组合产乙偶姻的能力,筛选产乙偶姻优良群落,分析群落中微生物相互作用类型,并尝试将群落强化至镇江香醋酿造体系,评价其提高食醋乙偶姻、川芎嗪等产量的效果,为开发富含川芎嗪的食醋酿造工艺奠定研究基础。主要研究结论如下:将Lactobacillus reuteri 26M17-3、L.buchneri F2-5、L.brevis 4-22、L.fermentum37M10-3、L.casei 10M1-5和Acetobacter pasteurianus G3-2组合培养以筛选产乙偶姻微生物群落。从生长效果上分析,5种乳杆菌两两之间存在竞争关系,竞争能力强弱顺序为:L.fermentum 37M10-3>L.reuteri 26M17-3>L.casei 10M1-5>L.brevis 4-22>L.buchneri F2-5,竞争力强的菌株可抑制其余菌株的生长;A.pasteurianus G3-2可抑制5株乳杆菌的生长,而自身不受影响,属于偏害共生。从乙偶姻合成能力分析,乳杆菌与醋杆菌组合培养可积累乙偶姻,其中L.casei 10M1-5与A.pasteurianus G3-2共培养乙偶姻产量可达1827.69±48.95 mg/L,为产乙偶姻优良群落。通过单因素优化试验得到L.casei 10M1-5-A.pasteurianus G3-2群落产乙偶姻的适宜条件为:2%接种量、60 rpm、37℃、30 g/L葡萄糖,10 d,乙偶姻产量提高266.10%。进一步研究两株菌在代谢上的相互作用发现,共培养除积累乙偶姻外,还可加速体系葡萄糖消耗,促进乙酸乙酯、乳酸乙酯和双乙酰等风味物质积累,表明二者在这些物质代谢上呈协同作用。同时揭示A.pasteurianus G3-2产生的乙酸可抑制L.casei 10M1-5的生长;L.casei 10M1-5产生的乳酸是A.pasteurianus G3-2生成乙偶姻的主要底物,乳酸和构型对A.pasteurianus G3-2代谢产乙偶姻无影响;乙醇有利于体系积累乙偶姻。将L.casei 10M1-5和A.pasteurianus G3-2分别按11.68 Log(CFU/kg物料)、7.68 Log(CFU/kg物料)物料联合强化至食醋酿造中试体系,评价其提高乙偶姻、川芎嗪等产量的效果。结果发现,强化可提高发酵温度、加快产酸,总酸、乙酸和乳酸终含量分别提高15.86%(P<0.001)、10.60%和45.30%(P<0.001)。乙偶姻、川芎嗪、乙酸乙酯、乳酸乙酯和异戊酸终含量分别提高105.97%(P<0.001)、52.08%(P<0.001)、146.64%(P<0.01)、91.66%(P<0.001)和37.31%(P<0.001),挥发性物质总量提高31.77%(P<0.05)。说明群落强化效果良好,对提升食醋品质具有潜在应用价值。