共轭亚油酸高产菌株的筛选、鉴定、培养基和发酵条件优化及紫外诱变研究

摘要

共轭亚油酸(CLA)作为一种新型的功能性脂肪酸而备受关注。CLA因具有抗癌、抗动脉粥样硬化作用、体脂调节及治疗肥胖作用、免疫调节作用及抗氧化作用,被广泛应用于医药、食品添加剂和保健品行业。目前,工业上主要采用化学法生产CLA,难以满足药品、食品等领域的高纯度、无有害成分残留的要求。而许多微生物能够利用自身的酶将LA转化成CLA。与化学合成法相比,利用微生物合成CLA的特异性强,条件也非常温和,产物中活性CLA异构体含量高,与天然CLA异构体成分相似,无毒副作用,有利于产品的开发应用。
　　 本论文就乳酸菌产共轭亚油酸展开了一系列的研究。首先,从自制泡菜汁中筛选出CLA产量最高的乳酸菌并进行菌种鉴定；其次,对该菌株的发酵培养基的组成成分、发酵条件和底物添加量进行了优化；再次,以该菌株为出发菌株,通过三次紫外诱变选育出CLA高产菌株。研究结果如下:
　　 (1)从自制泡菜汁中筛选出一株CLA产量较高的乳酸菌QL2,其共轭亚油酸产量达23.263μg／mL,亚油酸转化率为3.88％。根据其形态及生理生化反应将该菌株鉴定为明串珠菌(Leuconostoc.sp),该菌株命名为明串珠菌QL2。
　　 (2)对明串珠菌QL2进行发酵培养基组成成分的优化,得到最优培养基组成为:乳糖2％,酵母膏3％,CH3COONa0.2％,MgSO4·7H2O0.08％,K2HPO4·3H2O0.3％.MnSO4·H2O0.015％。优化发酵培养基组成成分后,发酵液中CLA产量由原来的23.263μg／mL提高到37.831μg／mL,LA转化率由优化前的3.88％提高到6.31％,是未优化前的1.63倍。
　　 (3)在优化培养基组成成分的基础上,对明串珠菌QL2的发酵条件进行优化,得到其产CLA发酵的最优条件为:发酵初始pH为6.5,发酵时间为28h,发酵温度为37℃。优化发酵条件后,发酵液中CLA产量由原来的37.831μg／mL提高到40.9531μg／ml,LA转化率由优化前的6.31％提高到6.83％,是未优化前的1.08倍。
　　 对明串珠菌QL2的底物LA添加量进行优化,得到最适的底物LA添加量为0.4％(V／V)。此时,CLA产量达到288.74μg／ml,LA转化率达7.21％。LA转化率是未优化前的1.06倍。
　　 (4)以明串珠菌QL2为出发菌株,经过三次紫外诱变后,筛选到突变株UV39,其CLA产量为28.478μg／mL,比原始菌株明串珠菌QL2的CLA产量提高了22.4％,LA转化率提高了0.87％。对诱变后筛选到的CLA高产突变株UV39的底物LA浓度的耐受性进行试验,得出菌株UV39可以耐受的最适的LA添加量为0.4％(v／v),与原始菌株明串珠菌QL2可耐受的最适LA浓度相同。