戊糖乳杆菌玉米浆干粉培养基筛选

戊糖乳杆菌玉米浆干粉培养基筛选
田寒友;李家鹏;任琳;周彤;乔晓玲
【摘要】为实现肉品发酵剂戊糖乳杆菌的规模化生产,本实验以菌株生长状况为评价指标确定一种低成本,易配制培养基.实验模拟经典戊糖乳杆菌培养基MES的效果,用玉米浆干粉替代MRS氮源,最佳用量为20g/L;确定培养基为:20g/L玉米浆干粉,20g/L葡萄糖,0.25g/L硫酸锰,2g/L乙酸钠,pH 6.5.发酵活菌数达到
3.0×109CFU/ml,并且成本较MRS下降80%.
【期刊名称】《肉类研究》
【年(卷),期】2010(000)011
【总页数】3页(P54-56)
【关键词】戊糖乳杆菌;玉米浆干粉;培养基
【作者】田寒友;李家鹏;任琳;周彤;乔晓玲
【作者单位】中国肉类食品综合研究中心,北京,100068;中国肉类食品综合研究中心,北京,100068;中国肉类食品综合研究中心,北京,100068;中国肉类食品综合研究中心,北京,100068;中国肉类食品综合研究中心,北京,100068
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.3
戊糖乳杆菌是乳酸菌的一种，在发酵香肠生产中发挥重要作用：它可以代谢碳水化合物产生乳酸，导致产品低pH值[1]，从而抑制病原菌及腐败菌生长；其产生的细菌素还可抑制食品中常见的腐败菌如芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌等[2]；可促使
亚硝酸盐分解，减少了残留NO2-与二级胺作用生成亚硝酸胺的可能性[3]；其代
谢终产物也赋予香肠特殊的风味[4]。

目前戊糖乳杆菌培养基多采用MRS培养基，其氮源种类多，富含维生素、核苷酸等，适合戊糖乳杆菌生长，但是MRS培养基明显的劣势限制其规模化应用：一是价格昂贵，二是缓冲体系中磷酸盐容易造成乳酸杆菌由耐冻的短棒变成不耐冻的纤棒状[5]。

因此有必要筛选一种适合戊糖乳杆
菌规模化应用的培养基。

在微生物发酵产业中，发酵培养基的成本约占到总成本的30%[6]，而MRS培养
基中氮源成本约占总成本的90%，因此降低成本主要是降低氮源的成本。

玉米浆
干粉由制玉米淀粉的副产物经喷雾干燥制得，成本较低，且其营养结构很适合乳酸菌生长繁殖的需要[7]：含有丰富的可溶性蛋白、氨基酸、维生素、无机盐等，蛋
白质含量约40%[8]，可以作为乳酸菌繁殖需要的氮源；同时其含有大约70%固体物质和20%氨基酸，是一种良好的缓冲体系，可以避免MRS培养基中磷酸盐对
菌株的伤害。

玉米浆干粉培养基已经成功的应用于双歧杆菌培养[9]。

1.1 材料
菌种：戊糖乳杆菌（Lactobacillus pentosus），发酵肉制品生产用菌株，中国肉类食品综合研究中心微生物实验室选育和保藏。

培养基：经优化的MRS培养基，牛肉膏，酵母提取物，K2HP04，柠檬酸二铵，
乙酸钠，葡萄糖，MnSO4，MgSO4，以上试剂均为分析纯，北京化学试剂公司。

精制玉米浆干粉：购自上海西王淀粉糖有限公司。

1.2 仪器与设备
SCR20BA高速离心机和HITACHI超净工作台，日立公司；MINQIΛO电子天平，上海民桥精密科学仪器有限公司；恒温、摇床培养箱和湿热灭菌锅，三洋公司；PHT810pH测量仪，广州市毅佰科学仪器有限公司；TOYOU干热灭菌箱；UV-2000型紫外-可见分光光度计，上海尤尼柯公司。

1.3 试验方法
1.3.1 菌株培养与传代
将斜面上的菌株转接至一新斜面上，30℃活化培养48小时，再转接至盛有液体培养基的试管中，30℃静置培养24小时。

连续活化2次，镜检无杂菌后按接入供试培养基中。

1.3.2 培养基培养效果评价方法
以培养24h后的活菌数作为培养基培养效果评价指标，活菌计数以MRS琼脂培养基为计数培养基，采用梯度稀释平板法计数[10]。

1.3.3 玉米浆干粉培养基的制备
选择经过喷雾干燥加工的精制玉米浆干粉替换MRS培养基中蛋白胨、牛肉膏、酵母浸膏等氮源及磷酸氢二钾、柠檬酸氢二铵等缓冲物质。

称重后，补足水，调节
pH值到6.5，8层纱布过滤备用；混合配比量的玉米浆干粉溶液、葡萄糖、硫酸锰，再次调节pH值至6.5；分装，121℃，15min灭菌备用。

1.3.4 玉米浆干粉添加量的确定
分别配置10g/L、15g/L、20g/L、25g/L的玉米浆干粉培养基，葡萄糖含量均为20g/L，MgSO4、 MnSO4和乙酸钠添加量为0。

接种量为1%（107CFU/ mL），30℃培养24h测定活菌数。

1.3.5 玉米浆干粉培养基其他成分的确定
确定玉米浆干粉添加量后，确定培养基的其他成分。

模仿MRS培养基，添加MnSO4和乙酸钠。

由于玉米浆干粉中镁元素含量较高（约2.5%），可以在玉米
浆干粉培养基中不添加MgSO4。

接种量为1%（107CFU/ mL），30℃培养24h 测定活菌数。

2.1 玉米浆干粉添加量实验结果
测定戊糖乳杆菌在五种不同玉米浆干粉添加量培养基中的生长情况，接种量为1%
（107CFU/mL），30℃培养24h测定活菌数及pH值，结果如图1所示。

由图1可知，戊糖乳杆菌能够很好的在玉米浆干粉培养基中生长，活菌数随着玉米浆干粉添加量的增加而升高，pH值随玉米浆干粉添加量的增加而降低。

但当玉米浆粉的添加量达到20g/L时活菌数便不再增加，说明玉米浆干粉与葡萄糖的最佳比例为1∶1。

2.2 玉米浆干粉培养基其他成分的确定
测定戊糖乳杆菌在两种不同玉米浆干粉培养基中的生长情况，接种量为1%（107CFU/mL），30℃培养24h测定活菌数及pH值，结果如图2所示。

由图2可知，当向培养基中加入硫酸锰和乙酸钠两种盐成分时，培养物的活菌数能够进一步提高其对数值达到9.5。

培养物的最终pH值也随着玉米浆干粉的增加而升高，说明玉米浆干粉不仅拥有丰富的营养成分，同时具有较强的pH值缓冲能力。

通过模拟经典戊糖乳杆菌培养基MRS的效果，筛选出适合的玉米浆干粉培养基：玉米浆干粉20g/L，葡萄糖20g/L，硫酸锰0.25g/L，乙酸钠2g/L。

发酵活菌数达到3.0×109CFU/ml，并且成本较MRS下降80%。

减少了磷酸盐、无机盐的使用，更适合规模化应用。

【相关文献】
[1] 章德法, 诸永志, 徐幸莲．发酵香肠发酵剂的研究进展[J]．江西农业学报． 200, 19(6): 89～91
[2] 吕燕妮, 李平兰, 孙成虎．戊糖乳杆菌31-1菌株所产细菌素的理化及生物学特性[J]．中国农业大学学报, 2006, 11(1): 39～43．
[3] Stahnke L．H． Dried sausages fermented with Staphylococcus xylosus at different temperatures and with different ingredient levels．PartⅡ．Volatile
components[J]． Meat Science, 1995, 41:211～223．
[4] Montel M C, Talon R． Effects of starter cultures on the biochemical characteristics of French dry sausages[J]． Meat Science,1993, 35: 229～240．
[5] 刘冬梅，李理，梁世中等．直投式酸奶发酵剂研究进展[J]．中国乳品工业，2005, (1):29-33．
[6] Miller T L, Churchill B W． Substrates for largescale fermentations[A]． Demain A L, Solmmon L A． Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology[C]． Washington, DC: American Scociety for Microbiology, 1986．
[7] Rivas B, Molds A B, Dominguez J M． et al．Development of culture media containing spent yeast cells of Debaryomyces hansenii and corn steep Liquor for Lactic acid production with Lactobacillus rhamnosus[J]． International Journal of Food Microbiology, 2004, 97(1): 93～98
[8] 尤新．玉米的综合利用及深加工[M]．北京: 中国轻工业出版社, 1995: 90～93．
[9] 田寒友, 刘松玲, 蒋菁莉等．长双歧杆菌BBMN68工业化培养基筛选[J]．中国奶牛, 2009, (8): 50-53．
[10] 凌代文．东秀珠．乳酸菌分类鉴定及实验方法[M]．北京:中国轻工业出版社． 1999: 85．。