一株产胞外多糖枯草芽孢杆菌发酵条件的优化

多糖是广泛存在于动物、植物、微生物中的生物高分子聚合物,因其具有多种多样的生物活性及功能,并且安全无毒,近年来成为研究与开发的热点。本文对实验室保藏的一株产胞外多糖枯草芽孢杆菌进行了初步研究。通过单因素试验及正交试验得到枯草芽孢杆菌产胞外多糖(Exopolysaccharide)的最优发酵条件。结果表明:发酵温度为37℃,摇瓶培养转速为160r/min,接种量为3%,发酵时间为36h,在优化后的条件下胞外多糖的产量最大可达到4.135g/L,产量提高了2.87%。     

地衣芽孢杆菌TS-01 胞外多糖功能的研究

对地衣芽孢杆菌TS-01胞外多糖的清除自由基能力、增强免疫活性、抑制致病菌能力等进行了研究,发现50%醇提多糖和70%醇提多糖均对DPPH·自由基有清除作用,且随多糖浓度升高而增强。在适当的添加剂量下,两种胞外多糖对T、B淋巴细胞转化有增强作用。两种胞外多糖对致病菌都不产生抑菌圈,但能够降低致病菌的繁殖速度。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌产胞外多糖培养基

从酒药中分离筛选出一株产胞外多糖枯草芽孢杆菌（Bacillussp.）。以胞外多糖的产量为指标,通过响应分析法对细菌胞外多糖产生的发酵培养基进行了初步研究。首先利用单因子实验对培养基中不同成分及添加量进行优化,然后在此基础上利用Box-Behnken中心组合实验设计对影响胞外多糖产量的因素进行优化分析,从而获得最适产胞外多糖的培养基组成。研究结果表明,枯草芽孢杆菌产胞外多糖最佳培养基组成为（g/L）:蔗糖25.449、蛋白胨15.229、柠檬酸三钠2.971、牛肉膏3.0、硫酸镁1.0,在此条件下枯草芽孢杆菌胞外多糖的产量为3.554g/L。      

甲基营养型芽孢杆菌产胞外多糖发酵条件及生物活性研究

针对一株从传统酒曲中分离出的高产胞外多糖的菌株,经16S rDNA鉴定,得知该菌株为甲基营养型芽孢杆菌GSBm-1,采用单因素实验及响应面法优化其培养条件。实验结果表明,在培养基组成为酵母提取物5.0 g/L、胰蛋白胨10.0 g/L、氯化钠10.0 g/L、大豆蛋白胨40.0 g/L、蔗糖26.0 g/L、pH值6.26,培养温度37℃、培养时间48 h、转速140 r/min、接种量4%的条件下,胞外多糖的产量达到最大值,为(520.1±1.2) mg/L。对胞外多糖的生物学活性进行研究,结果表明,胞外多糖具有抗氧化作用,能够清除DPPH和ABTS~+自由基,对Fe~(2+)有螯合能力。此外,胞外多糖对α-葡萄糖苷酶有抑制作用,因此具有降血糖作用。实验结果以期为微生物胞外多糖的工业生产以及食品产业的功能性原料研发提供技术参考。     

芽胞杆菌B-09产胞外多糖培养基优化及多糖黏度性质

对1株海洋芽孢杆菌B-09产胞外多糖的较佳培养基及多糖黏度性质进行了初步研究。结果表明,菌株B-09产胞外多糖较佳培养基是:蔗糖60g/L,酵母膏5g/L,玉米浆10g/L,海水添加量0.8L,培养基初始pH值为8.0。在此条件下,多糖产量为4.59g/L。多糖溶液浓度与比浓黏度呈线性相关,特性黏度为0.28dL/g。多糖黏度具有较好的pH稳定性和耐热性,对Na+、Ca2+、K+电解质有较好的稳定性,Mg2+电解质对多糖液的黏度有较大的影响。     

多黏类芽孢杆菌PS04产胞外多糖发酵条件优化

多黏类芽孢杆菌PS04所产胞外多糖,其性质在很多方面优于黄原胶,对其发酵条件进行研究,单因素实验结果表明,当碳源为蔗糖,氮源为NH4NO3,温度为37℃,初始pH为6.0,接种量为4%,装液系数为0.4有利于多糖的合成;进一步对影响多糖发酵的3个主要因素采用响应面设计进行优化,得到多糖发酵的最佳工艺条件为:蔗糖浓度154.44g/L、NH4NO3浓度1.06g/L、初始pH值8.22,在此条件下发酵48h,多糖产量可达到60.04g/L。     

高产抑制大肠杆菌血凝性的胞外多糖的解淀粉芽孢杆菌

产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC)是一类引起断奶仔猪腹泻的重要病原菌,筛选获得高产抑制ETEC血凝性胞外多糖的芽孢杆菌可以有效预防这类动物疾病。该研究从健康动物粪便中分离获得芽孢杆菌,比较分析芽孢杆菌胞外多糖产量及其抑制ETEC血凝性的能力,最终筛选获得1株多糖产量大于20 g/L,多糖质量浓度在4 mg/mL时就能抑制ETEC血凝性的芽孢杆菌JN4。体外益生潜力评价发现,其芽孢生成率高,萌发率高,具有很好的耐受人工肠、胃液能力,对大部分常规抗生素敏感。通过生理生化及16 S rRNA序列分析,鉴定其为解淀粉芽孢杆菌JN4。     

多粘类芽孢杆菌PS04胞外多糖分子结构研究

采用丙烯葡聚糖凝胶S-200 HR对PS04多糖进行过滤层析,得到单一组分峰,且通过凝胶渗透色谱法分析测定,可知该多糖重均分子量为4009ku,峰位分子量为3174ku,分布宽度指数为1.348;结合红外光谱、高效液相色谱及核磁共振分析,确定该多糖由果糖与葡萄糖以7∶1的比例组成,在多糖结构中,果糖残基以呋喃环构型存在,且以β-2,6、β-1,2键连接,因PS04多糖与果聚糖最为接近,可初步判断该多糖是一种果聚糖。      

多粘类芽孢杆菌PS04胞外多糖分子结构研究

采用丙烯葡聚糖凝胶S-200 HR对PS04多糖进行过滤层析,得到单一组分峰,且通过凝胶渗透色谱法分析测定,可知该多糖重均分子量为4009ku,峰位分子量为3174ku,分布宽度指数为1.348;结合红外光谱、高效液相色谱及核磁共振分析,确定该多糖由果糖与葡萄糖以7∶1的比例组成,在多糖结构中,果糖残基以呋喃环构型存在,且以β-2,6、β-1,2键连接,因PS04多糖与果聚糖最为接近,可初步判断该多糖是一种果聚糖。     

胶质芽孢杆菌胞外多糖的制备及流变学特性

以实验室保藏的胶质芽孢杆菌SM-01为研究对象,研究了其胞外多糖(EPS)在5 L发酵罐中的发酵过程及制备方法,并对EPS溶液的流变学特性进行了研究,主要分析了质量浓度、剪切速率、剪切时间、温度、pH、无机盐、外加多糖等对其黏度的影响。结果表明,发酵液中EPS的最大产量为23.46 g/L,经离心、醇沉、冷冻干燥后EPS的回收率为76.7%;EPS溶液是典型的非牛顿流体;溶液黏度随着质量浓度的增加而快速增大;25～100℃范围内EPS黏度变化不大;EPS溶液黏度受pH影响较大,其黏度值在pH 7时达到最大,pH>12时溶液成弱凝胶状;加入NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2等无机盐后溶液黏度显著下降,Fe3+、Pb2+等高价阳离子使EPS沉淀;EPS与海藻酸钠、黄原胶、瓜尔胶、槐豆胶、阿拉伯胶均有协效性。     

抗青霉芽孢杆菌优良菌株的分离、筛选及鉴定

为了获得一株对青霉有强烈拮抗作用的芽孢杆菌以应用于食品的防腐保鲜中,从木瓜、柑橘、葡萄、全麦面包、太子参、陈皮等食品及中草药共计30个样品中分离得到132株芽孢杆菌。通过平板对峙法,筛选出18株对青霉有较强拮抗作用的芽孢杆菌。对其中3株抑菌效果显著的芽孢杆菌利用杯碟法测定其发酵液的抑菌效果,最终筛选出一株芽孢杆菌LPL40,其发酵上清液对青霉的抑菌圈直径达到(13.94±1.90)mm。通过形态学、生理生化及16S rDNA鉴定,最终将该菌株命名为解淀粉芽孢杆菌LPL40(Bacillus amyloliquefaciens LPL40)。     

响应面法优化芽孢杆菌CJPE209产角蛋白酶发酵培养基的研究

采用响应面法对芽孢杆菌（Bacillus sp.）CJPE209产角蛋白酶的发酵培养基组分进行优化。在前期单因素优化的基础上利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响产酶的2个显著性因素：羽毛粉、蔗糖。在此基础上,采用最陡爬坡试验确定中心复合试验的中心点,然后对其他不显著因素进行最低添加量试验以降低生产成本和简化培养基组分。利用中心复合试验,得到预测最佳培养基组成为羽毛粉5.6 g/L、蔗糖13.6 g/L、尿素5.0 g/L、KH2PO4 0.4 g/L、MgSO4 1.44 g/L、CaCl2 1.1 g/L、NaCl 5.0 g/L,预测角蛋白酶酶活为501.9 U/mL。用预测最佳培养基来进行发酵验证试验,结果实际角蛋白酶酶活为503.5 U/mL,表明模型能较好的预测发酵后酶活。     

陶融型酒醅中产香芽孢杆菌的筛选、鉴定及发酵产物分析

通过传统微生物分离法和纯种固态发酵产香试验,从陶融型酒醅微生物资源中分离、筛选产香能力优良的芽孢杆菌,采用形态观察、生理生化试验及分子生物技术对其进行鉴定,并对其耐受性进行研究。结果表明,从陶融型酒醅中共分离得到11株芽孢杆菌,其中,菌株YSB11产香较好,固态发酵产物中含有浓郁的焦香、糊香和酱香味,包含酚类、吡嗪类、呋喃类、芳香类、酯类等多种白酒中重要的呈香物质,为优良产香芽孢杆菌。菌株YSB11被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensiss）,可耐高温53 ℃、酒精度6%vol、NaCl含量8%及低pH值6.0。     

糖碳源和氨基酸氮源对苍白杆菌属发酵产生物表面活性剂的影响

该实验为优化苍白杆菌（Ochrobactrum sp.）产生物表面活性剂的发酵条件,比较了不同糖碳源（蔗糖、乳糖、甘油、木糖、果糖）、氨基酸氮源（谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸和缬氨酸）、碳氮比（C/N）（1、10、20、30、40）对生物表面活性剂发酵的影响。结果表明,最优碳源为蔗糖,发酵5 d达最大乳化活性56.30%;最优氮源为天冬氨酸,发酵4 d达最大乳化活性54.00%;最优C/N为10,发酵4 d达最大乳化活性55.75%。     

氮对纤维藻生长、油脂积累及营养吸收的影响

为研究氮源及氮浓度对一株淡水富油纤维藻（Ankistrodsemus sp.）生长、油脂积累及营养吸收的影响。以3N-BBM为基础培养基,采用单因素实验分别考察了尿素、氯化铵、硝酸钠及亚硝酸钠以及硝酸钠浓度对纤维藻生长、油脂积累及营养吸收的影响。结果表明:四种氮源对纤维藻生长和生物量影响较小,但对油脂积累影响较大。该藻在尿素中的生物量浓度最高（2.87g/L）,在硝酸钠中的油脂含量（30.17%）和油脂产量（0.81g/L）最高。硝酸钠浓度为0.3mmol/L时,该藻较难存活,浓度为3.0mmol/L时其生长较差,但油脂含量（37.37%）和油脂产量（0.89g/L）最高;浓度在9.0³0.0mmol/L时,纤维藻生物量较高,但油脂含量和油脂产量较低。综合生物量和油脂含量考虑,该纤维藻最适生长和油脂积累的氮源为硝酸钠且最适浓度为3.0mmol/L。      

碳氮源对Bacillus sp.B_(53)发酵产聚谷氨酸的影响

考察了 8种不同碳源和 7种不同氮源对Bacillussp B53 发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明 ,柠檬酸、甘油和硫酸铵是合成聚γ 谷氨酸比较适宜的碳源和氮源 ,前体物质L 谷氨酸的存在是聚谷氨酸高产所必需的。经过正交试验和回归分析 ,确定最佳碳氮源配比为 :L Glu 2 0 g/L ,CTA 9 86 4g/L ,Glycerol 80 36 g/L ,(NH4) 2 SO47g/L ,其他培养基成分有MgSO4·7H2 O 0 5 g/L ,FeCl3 ·6H2 O 0 0 2 g/L ,K2 HPO41g/L ,CaCl2 ·2H2 O0 2 g/L ,MnSO4·H2 O 0 0 5 g/L。在既定发酵条件下 ,Bacillussp B53 在优化培养基上产生γ PGA 19 12 g/L比基础发酵培养上的 8 87g/L提高了 115 5 6 %。     

红油豆瓣酱中产气芽孢杆菌的分离、鉴定与抑制研究

在储藏过程中,红油豆瓣酱中的微生物会利用剩余营养物质二次发酵产生气体导致胀罐,影响产品品质。该实验对产气胀罐的红油豆瓣酱中微生物进行分离、鉴定,共分离得到两株产气菌分别为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）;而后利用复配防腐剂对产气菌株PX012进行抑制,并通过正交试验确定最佳的防腐剂复配配方为Nisin 0.2‰,尼泊金复合酯0.2‰,双乙酸钠0.6‰,富马酸3.0‰,可有效抑制产气微生物的生长,保证产品质量。     

乳酸杆菌肽聚糖的分离鉴定及其免疫活性

研究了乳酸杆菌细胞壁肽聚糖的分离、鉴定及其对肽聚糖生物活性的影响.实验获得了SDS处理粗细胞壁的适宜条件为SDS质量浓度8g/dL,处理时间为沸水浴10min.SDS结合胰蛋白酶和TCA处理,可有效去除乳酸杆菌中的非共价结合蛋白质及共价结合蛋白质.经化学分析鉴定,所提取的乳酸杆菌成分为肽聚糖,肽聚糖中丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸浓度分别为1.181,0.943,0.770和0.456mmol/g,是肽聚糖中的组分氨基酸.SDS结合TCA处理,方能较有效地去除DNA.TCA处理是去除细胞壁磷壁酸、脂磷壁酸的有效方法.此外,小白鼠腹腔巨噬细胞的吞噬实验、C3b受体实验以及血清溶菌酶活力实验证实,所分离纯化肽聚糖的免疫学活性未受影响.     

Bacillus sp.CAMT22370源葡萄糖氧化酶对南美白对虾贮藏性能的影响

培养Bacillus sp.CAMT22370菌株并提取葡萄糖氧化酶制成质量分数0.1%的粗酶液,分别以亚硫酸钠、植酸和VC为对照,探讨所得葡萄糖氧化酶对南美白对虾冷藏过程中感官、质构、挥发性盐基氮含量、菌落总数等品质指标的影响。结果表明,经葡萄糖氧化酶浸渍处理后于4℃冷藏120 h,感官评分在10分以上,不仅能有效防止对虾褐变,而且对其色泽、气味、硬度、弹性、咀嚼性和黏附性等品质指标都有良好的保持作用,显著优于空白对照组(P0.05),挥发性盐基氮含量和菌落总数分别为20.40 mg/100 g和4.41(lg(CFU/g)),表明Bacillus sp.CAMT22370源葡萄糖氧化酶对南美白对虾冷藏保鲜有一定的作用。     

乳酸芽孢杆菌发酵液护色的山药多糖对葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠结肠炎的改善作用及机制

以质量分数为3%的葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium salt,DSS）为诱导剂构建小鼠结肠炎模型,研究乳酸芽孢杆菌DU-106发酵液护色的山药多糖对结肠炎小鼠的改善作用及作用机制。结果显示：对于结肠炎小鼠,乳酸芽孢杆菌DU-106发酵液护色的山药多糖能极显著降低其疾病活动指数（disease activity index,DAI）（P＜0.01）,显著改善结肠萎缩（P＜0.05）,极显著降低肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）的分泌水平（P＜0.01）,显著降低组织学损伤病理评分（P＜0.05）,提高肠道菌群的多样性、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的丰度比值以及罗斯氏菌属（Roseburia）等有益菌属的相对丰度,降低另枝菌属（Alistipes）等有害菌属的相对丰度,且作用效果与清水护色的山药多糖相当。乳酸芽孢杆菌DU-106发酵液护色处理后的山药多糖也具备改善DSS诱导的小鼠结肠炎的作用,其作用机制可能与调节结肠炎小鼠促炎因子的分泌及小鼠肠道菌群有关。本实验结果可为山药的加工处理及含山药多糖功能食品的开发研究提供理论参考。