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嗜酸乳杆菌乳酸高产株的紫外诱变选育

来源:惠合制药设备厂 发布日期:2015-04-10 09:06:24作者:admin 点击次数:
摘要:通过紫外诱变提高嗜酸乳杆菌的产乳酸能力,通过正交试验确定了诱变参数:20 W紫外灯,菌液稀释至 OD6000.65 左右,照射 60 s,照射距离为 30.5 cm,此条件的致死率为 92.5%。诱变处理后的菌体产酸速率明显高于出发菌株,突变菌株在培养 36 h 时产酸量达到值 10.83 g / L,而出发菌株值为10.41 g / L,且突变菌株具有稳定的遗传性。
乳酸是食品工业中重要的食品添加剂,作为酸味剂、防腐剂和 pH 调节剂,广泛应用于果糖、蜜饯、啤酒生产中;乳酸也是医药、印刷、印染、制革工业的重要化工原料之一。乳酸菌能分泌各种抑菌物质抑制病原微生物增殖,其中乳酸也是乳酸菌常见的抑菌物质之一。乳酸菌在肠道大量繁殖,产生的乳酸可降低消化道 pH 值,从而抑制病原菌的生长和繁殖。乳酸菌作为益生菌用于发酵食品,其产酸能力的提高对食品防腐以及生产高质量酸奶意义重大。
现阶段对乳酸的需求量日益增加,因此高产酸能力乳酸菌的育种具有一定的现实意义。产酸能力是乳酸菌的首要特性,快速产酸的乳酸菌在发酵过程中可以缩短发酵时间,提高生产效率。通过筛选、驯化及生长促进因子的选择来提高产酸力为一种行之有效的方法,目前对乳酸菌进行诱变筛选高产酸性能菌株报道很少。本试验以生产酸奶的常用菌种嗜酸乳杆菌为出发菌株,通过紫外诱变处理提高其产乳酸能力。

1 材料与方法
1.1 材料与仪器
嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus),购自中国工业微生物菌种保藏管理中心;溴甲酚紫,天津市天大化工实验厂;氢氧化钠,分析纯,天津市天大化工实验厂。
1.2 试验方法
菌种活化→菌悬液制备→紫外诱变→高产乳酸突变菌株的筛选→突变菌株培养液 pH 值变化情况以及乳酸产量的测定→遗传稳定性检验。

2 结果与分析
2.1 紫外诱变参数的确定
根据单因素试验结果,确定正交试验中各因素的水平 (表 1)。以致死率 (接近 90%) 为指标确定其诱变条件。根据表 2 结果,选择的紫外诱变条件为:在20 W 的紫外灯下,诱变稀释倍数为 10- 6、紫外灯照射时间为 60 s、照射距离为 30.5 cm,此时致死率为92.5 %。
2.2 高产菌株的初步筛选
将嗜酸乳杆菌诱变菌株接种在有含有溴甲酚紫的 MRS 培养基中,37 ℃静置恒温恒湿培养,每隔1 h 观察颜色变化情况,挑选培养基颜色由紫色变为黄色且变化快明显的突变菌株,所得到的菌株就为高产乳酸突变株。
2.3 高产乳酸突变株的产酸量以及培养液 pH 变化
37 ℃下嗜酸乳杆菌的乳酸高产突变菌株在整个培养期间,培养液的 pH 值低于出发菌株,可以初步判定突变菌株的产酸能力强于出发菌株。随着培养时间的延长,pH 值逐渐下降,在培养前 36 h,突变株培养液的 pH 下降幅度高于出发菌株;36 h 后,pH 的下降幅度变得平缓,下降的速率与出发菌株基本相同,说明此时两菌株的产酸量都已趋于稳定。
随着培养时间的延长,嗜酸乳杆菌突变菌株和出发菌株在 12 h 时产乳酸量基本相同,培养液的 pH 值也很接近 (图 1);在 12 h~36 h,尤其是前 12 h 突变株的产酸速率高于出发菌株,在培养 36 h 时,突变菌株的产酸量,为10.83 g / L,而出发菌株为 9.55 g / L,差值为1.28 g / L,诱变菌株的产酸量比出发菌株提高了13.4 %,是出发菌株的 1.13 倍。此后突发株乳酸含量不变,而出发株仍以与 24 h~36 h 时相同的速率产生乳酸,在 48 h 达到值,为 10.41 g / L,此后培养液中的乳酸含量基本稳定。嗜酸乳杆菌突变株和出发菌株在 MRS 培养液中的 pH 变化趋势与产乳酸情况相吻合。
2.4 高产乳酸突变菌株的遗传稳定性
筛选得到的高产突变菌株在 37 ℃恒温恒湿培养传代 5 代,每次传代培养 24 h,测定培养液中乳酸含量。筛选得到的高产酸突变菌株遗传稳定性较好,不容易发生退化。

来源:惠合制药设备厂
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