第 卷 第 期
2016
年
1
月
食 品 科 学 技 术 学 报
Journal of Food Science and Technology
Jan. 2016
doi:10. 3969 / j. issn. 2095鄄6002. 2016. 01. 007
文章编号
:
2095鄄6002(2016)01鄄0042鄄08
引用格式
:
曹永强
,
王辑
,
赵笑
,
等
.
植物乳杆菌
YW11
生产胞外多糖的发酵条件研究
[ J].
食品科学技术学报
,2016,34(1):
42 - 49.
CAO Yongqiang, WANG Ji, ZHAO Xiao, et al. Optimization of fermentation conditions of
Lactobacillus Plantarum
YW11
for exopolysaccharides production[J]. Journal of Food Science and Technology, 2016,34(1):42 - 49.
植物乳杆菌
YW11
生产胞外多糖的发酵条件研究
曹永强
,
摇
王
摇
辑
,
摇
赵
摇
笑
,
摇
杨贞耐
*
(
北京工商大学 食品学院
/
食品质量与安全北京实验室
,
北京
摇 100048
)
摘
摇
要
:
对实验室从西藏灵菇中筛选出的一株植物乳杆菌
YW11
发酵产胞外多糖的条件进行优
化
。
首先通过单因素实验对发酵条件进行初步优化
,
然后利用二水平正交试验直观分析确定影响
因素的主次顺序
。
以胞外多糖产量作为响应值
,
采用
3
因素
3
水平的响应面分析法
,
建立二次多项
式回归方程的预测模型
,
从而确定植物乳杆菌
YW11
产胞外多糖的最优条件
。
单因素实验结果表
明
,
发酵时间为
18 h
、
碳源为乳糖
(
质量浓度为
15 g / L
)、
氮源为大豆蛋白胨
(
质量浓度为
15 g / L
)、
发酵温度为
32 益
、
接种量为
3%
、
pH
值为
6郾 0
。
直观分析确定影响植物乳杆菌
YW11
产胞外多糖
主要发酵因素为大豆蛋白胨质量浓度
、
pH
值
、
接种量
,
响应面法优化其较佳值为
:
大豆蛋白胨质量
浓度为
13郾 50 g / L
,
接种量为
2郾 70%
,
pH
值为
6郾 27
。
验证实验表明
,
在优化的发酵条件下得到植物
乳杆菌
YW11
胞外多糖产量为
131郾 26 mg / L
,
与理论预测值
(
129郾 915 mg / L
)
相接近
。
关键词
:
植物乳杆菌
;
胞外多糖
;
发酵条件
;
响应面分析
中图分类号
:
TS201郾 1摇 摇 摇 摇 摇
文献标志码
:
A
收稿日期
: 2015 03 25
基金项目
:
国家自然科学基金面上项目
(31371804);
北京市教委科研计划重点项目
(KZ201310011011)。
作者简介
:
曹永强
,
男
,
硕士研究生
,
研究方向为乳品生物技术
;
*
杨贞耐
,
男
,
教授
,
博士
,
主要从事乳品加工及其交叉学科理论及应用方面的研究
。
通信作者
。
摇 摇
胞外多糖
(exopolysaccharide,EPS)
是微生物
(
如
细菌
、
酵母
、
真菌等
)
在生长代谢过程中分泌到细胞
壁外形成的长链
、
高分子聚合物
。
近年来
,
随着人们
生活水平的不断提升以及健康意识的加强
,
研究与
开发具有特殊功能的新型微生物
EPS
逐渐成为食
品乃至医药领域研究的热点
。
在食品工业中
,
乳酸
菌胞外多糖作为天然的稳定剂越来越多地应用于发
酵乳制品生产
,
以改进产品的理化特性
,
如防止乳清
析出
、
凝乳断裂等
,
提高产品的黏稠度和凝乳强度
,
改善产品的口感
、
流变性
、
稳定性
、
乳化性和风味
等
[1]
。
此外
,
胞外多糖作为菌体的天然屏障
,
对菌
体有一定的保护作用
,
从而提高菌体在不利生长环
境中的耐受性
,
同时胞外多糖还有利于提高菌体对
肠道表面的非特异性黏附作用
。
研究发现
,
胞外多
糖具有多种生物学活性
,
如抗氧化
、
抗肿瘤
、
抑菌
、
抗
诱变
、
免疫调节
、
降胆固醇
、
治疗糖尿病及调节胃肠
道菌群平衡等功能
[2]
。
由于产自乳酸菌的胞外多
糖对机体没有毒副作用
,
且来源安全可靠
,
因此乳酸
菌胞外多糖已成为近年来食品科学研究的热点
。
影响乳酸菌胞外多糖合成的因素不仅与乳酸菌
自身的遗传特性有关
,
亦与其生长环境因素相关
,
包
括培养基的组成
(
如碳源
、
氮源
、
碳氮比
(C / N)
等
)、
培养基的初始
pH
值
、
接种量
、
发酵温度和时间
等
[3]
。
本课题组前期工作中从西藏灵菇分离筛选
到一株产胞外多糖的植物乳杆菌
YW11,
并对此纯
化的胞外多糖的结构及理化特性进行了研究
,
体外
实验表明该胞外多糖具有抑制结肠癌细胞
HT -29
生长的活性
[4]
。
因此
,
本研究着力于分析不同因素
包括培养基的碳源
、
氮源
、
接种量
、
发酵温度
、
发酵时
间和培养基初始
pH
值等对植物乳杆菌
YW11
发酵
24
