论文部分内容阅读
乳酸菌作为历史悠久的工业生产菌株,其产生的胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)在蔬菜制品、乳制品、肉制品等方面有重要的应用。目前EPS存在产量较低、稳定性差、生产过程中高降解率等问题,限制了其在发酵工业上的应用。因此通过诱变育种研究获得产量高、稳定性好和性能优良的微生物胞外多糖,对提高多糖的市场竞争力和拓展多糖的应用领域有着重要的理论意义和现实意义。本研究以一株从西藏雪莲中筛选到的产EPS的嗜热链球菌为出发菌株,首先通过单独的物理、化学诱变实验确定了紫外线诱变的最佳剂量为120s,亚硝酸诱变的最佳剂量为15min,在最佳的诱变剂量下,对出发菌株进行复合诱变,利用薄层色谱和苯酚硫酸法进行筛选得到高产EPS的突变菌株。与出发菌株相比,通过单独的物理、化学和复合诱变处理,突变菌株EPS产率分别提高了29.7%、24.8%和33.8%,结果表明复合诱变的效果好于单一的物理、化学诱变,且突变菌株的遗传稳定性良好。对出发菌株和突变菌株的生长和发酵特性研究表明：突变菌株在生长特性和发酵特性(粘度、滴定酸度和pH)方面优于出发菌株。选择MRS、改良IRIE和Elliker作为乳酸菌生长的培养基,以EPS的产量为指标,确定了最适的产糖培养基为改良的IRIE培养基：通过单因素和正交试验对发酵条件进行优化确定了突变菌株最佳的产糖培养条件：培养温度46℃,接种量4%,培养液的初始pH6.4,培养时间12h,在该条件下,EPS的产量为452mg/L。对突变菌株进行高密度培养实验研究表明：初始乳糖的浓度为20g/L,限制菌体在对数生长末期继续生长的底物为碳源、氮源和无机盐,且三种成分的最佳配比为5：10：10。通过化学中和法和分批补料培养对突变菌株进行培养实验表明：与未补料相比,一次补料的活菌数提高了15.9%,EPS产量提高了2.4%；与一次补料相比,二次补料的活菌数提高了8.8%,EPS产量提高了12.8%。结果表明,化学中和法结合分批补料培养法能够有效的提高复合诱变突变菌株的活菌数和EPS的产量。