ε-聚赖氨酸生产菌株的诱变及其在葡萄酒发酵中的应用
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1 材 料 与方 法
11 试验 材料 .
s一聚赖氨酸标准 品和甲基橙从水 中重结 晶 ,并 干燥 至
恒重 , 实验前将两者溶于 07 o L磷酸缓 冲液(H . 中。 . mm l / p 69 )
e一聚赖氨酸标准曲线的绘制 :配制不 同浓度 的 s 一聚
赖氨酸的磷 酸盐溶液 , 分别 取 2 mL与 2 m o L甲基橙在 mL 1 m l / 室温下混合反 应 , 剧烈振荡 3 m n 在 5 0 r i 0 i, 00/ n离心 2 mi。 m 0 n 取上 清液稀释 2 0倍 ,用分光光度法在 4 5 m下 以磷 酸缓冲 6n 液作 为参 比进行 吸光度 的测定。 s一聚赖氨酸含量为横坐标 值 , 为纵坐标值 , A 得到 s一聚赖氨酸含量 的标准 曲线。 白色链霉菌 的发酵液 中 8一聚赖氨酸产量的测定 :培养 7 h 2
脂) , 为去离子水 。 其余
1 . 试验 方 法 2
1 . 子液 培养条件优化正交实验设计 方案 . 1种 3 选取 e一聚赖氨酸高产菌株进行发 酵试验 ,以发酵液中 选取 8一聚赖氨酸含量作为指标 , 选取温度 、 培养时间和摇 床 转速三个因素 , 过 ( 正交表进行培养优化实验 , 通 3) 以得 到 最佳种子成熟条 件。实验设计方案见表 1 。
c mp u do ti m h o d b an h g — il t i so £- oyy i e Af rtsig t ee mi ei s e s f u do t z t n o r c s o o n f i u c l r e t o t i ih ye dsr n f p ll s . t t d t r n e d i p i a i f o e s l h i o a n e e n o f of l mi o p
多数是从土壤 中分离 白色链霉菌 , 发酵生产 s 聚赖氨酸 , 一 但
自然界 中的白色链霉菌产 e一聚赖氨酸的能力 较低 ,一般产 量不超过 l/ ,但 产物 中含有一定量的 O一聚赖氨酸 ,有毒 g L t 性, 必须 分离 出去方可在食 品中使用 , 给工业生产带来很 大难
作者简介 : 成 , 陈 高级 工程 师, 事发 酵食品 的研 究。 从
陈
( . 江省轻工科学研究 院, 1 黑龙 黑龙江
成 韩建春 ,
10 1 ;. 5002 东北农业大学 , 黑龙江 哈尔滨 10 3 ) 500
哈尔滨
摘
要: 究以弗吉尼亚链 霉菌为 出发 菌株 , 研 经过硫 酸二 乙酯( E ) 变和 紫外复合氯化锂诱 变, D S诱 获得 8一聚
赖氨 酸高产 菌株 。 经过试验确定种子液优化 工艺参数 : 温度 3' 培养 时间 4h 摇床 转速 10/ i ; 0 C, 8, 5 rm n 发酵液优 化参数 为: 接种量 5 发 酵时间 6 %, 6小时、 初始 p .。将该茵株 与酿酒酵母复合应用 于葡萄酒发酵, H65 降低杂茵 感染几率, 经过挑战加速 实验结果表 明 , 萄酒的保质期大大延长。 葡 关键词 : 弗吉尼 亚链霉菌 ; 变; 诱 £一聚赖氨酸 ; 葡萄酒; 发酵
高的特点 。20 0 4年 2月 2 日日本 C i o公司生产的聚 4 hs s 赖氨 酸这 种 天然 食 品添加 剂 作为 G A R S物 质 通过 了美 国
等引起食物 中毒与腐败 的菌 有强烈 的抑制 作用 , 同时还具有
一
F A 认证 , A D C S登 记号为 2 2 l o — ,标 志着 8一聚赖氨 8 1— 4 3
2mi,上 清液 即为待测 液 ,稀 释 2 0 n 0倍 ,用分 光光度 法在
4 5 m下 以磷酸缓冲液作为参 比进行 吸光度 的测定 ,再根据 6n 标准 曲线得 出发酵液 中 e一聚赖氨酸的含量。
1 . 试验 设 计 方案 3
7 200 g F S 4・H2 . 5 /( H 0 .6 / eO 7 0 00 g 固体 斜 面添加 2 L, 4 L %的 琼
中 图 分 类 号 : S 6 .; S6 . ; 2 14 T 2 26 T 2 11 TS 6 . 2 文 献标 识 码 : B
Re e r h o s a c f - oy y i e Pr d c in S r i n r n a i n Co d to s o p l l sn o u to t a n a d Fe me t t n ii n f o M u a in t to
A src: nti s d, st t t gs a f t poncsv g i , f rd ty slt ( E ) t e ei a dU uaeei b tat I s t y a es rn r no r t ye i i a ae i hl ufe D S mu gn s n V m t ns h u h ai ti Se y rn e t e a a s g s
p a tr : e e au e 3  ̄ ,c l r i 8 h u s h kn p e 5 r i;fr e tt n b t p i z t n p r me e s fl ws r a mee s tmp r t r 0 C ut e t u me 4 o r ,s a i g s e d 1 0 / n e a r m na i rh o t o o mi i a a tr a ol : ao s o i o u u sz %, e e t t n t 6h u ,h i a H a u f .. a c a o c s e e iies an i e c mp u d u e n n c l m ie5 f r n ai me6 o r t ei t p v eo 5 S c h r my e r vsa t i sw t t o o n s di wi e m o i s ni l l 6 c r h h n fr e tt n rd c n s f a t r f cin atrc a ln e o c ee ae e t e ut h w d ta in f a t x e d t e s e f f e m n i , e u i g r k o ce a i e t f h e g f c lr td t s r s l s o e ts i c l e tn h h l le o a o i b i n o e l a s h g in y f i
第3 8卷 第 4期
20 11年 O 月 7
酿
酒
V0 . 8 N . 1 . o4 3
I L U R MAK NG I O Q
Jl uy, 2 1 01
文 章 编 号 :0 2 8 1 (0 10 一 O4 0 10 — 10 2 1 )4 O4 — 4
£ 一聚赖氨酸生产 菌株 的诱 变及 其 在 葡萄 酒发酵 中的应 用 ★
wi . ne
K e w o dsSte t y y e vr i a m u to y r : r p o n c s ignie; t in;£ -p ll sne; i e、em e t a oy y i W n fr n
0 引言 e一聚赖氨 酸是 上世 纪 8 年代 由 日本 首先发 现 的继 O Ns in之后的一种新 型食品抑菌 剂 , 有广谱 抑菌性 , 于酵 i 具 对 母属 的尖锐假丝酵母 菌 、 红酵母菌 、 法 产膜毕 氏酵母 、 玫瑰掷 孢酵母 ; 兰氏 阳性 菌 中的耐热脂 肪芽孢 杆菌 、 结芽孢 杆 革 凝
编号为 : IC 1 。 CC 10 3 1
1. .2培养基配方 1 可溶 性淀 粉 5 gL (H ) O 1g ,酵母 提取物 75/ 0 / ,N 4S 40/ 2 L . L, g
K HP . g L, 2 O4 0 8 / KH2 O4 .6 / Mg 0 ‘ H2 0 7 gL, n O4。 P 13 gL, S 4 7 0 .5 / Z S
的发酵液在 80 r i 离 心 2 m n 取 2 0 0/ n a r 0 i, mL上清液 与 1 mo L m l / 甲基橙在 室温 下反应 ,剧烈振 荡 3 mi,在 5 0 r i 0 n 0 0/ n离心 a r
111 .. 试验 菌株
弗 吉尼亚链霉菌购买 于 中国工业微生 物菌种保藏 中心 ,
表 1 正 交实验设计表
1. . 1菌种诱 变方法 2
1 . 1单孢子悬液制备 .1 2.
取 出发菌 株弗 吉尼 亚链 霉 菌一环 接 于斜 面培 养基 上 , 2 %培养 7 6 d待孢子成熟铺满斜面 ,用无菌生理盐水洗下 , 在 装有玻璃珠的无 菌生理盐水 中振 消化后 又可变成单的赖氨酸而成
为人体营养的强化剂, 故聚赖氨酸作为食品防腐剂, 具有无毒
副作用 , 安全性 高的特 点。聚赖氨酸 的热稳定性非常好 , 其最
基金项 目 : 龙江省普通 高等学校青年学术骨干支持计划项 目 黑
收 稿 日期 :0 1 0 — 4 2 1— 4 2
定的抗噬茵体的能力【 1 1 。其化学组成是 由人体必需氨基酸
酸已被 国际标准所认可[ e 聚赖氨酸抑菌谱广 , 3 ~ 1 。 对革兰 氏 阳性菌 、 氏阴性菌 、 革兰 酵母菌 、 均有 一定 的抑菌作用 , 霉菌 而 且其对一些耐热性 芽孢杆菌 和一些病毒也有抑制作用[ 4 1 。
国内很 多科研机构对 £ ~聚赖氨酸也进行 深入 的研 究 ,
CHEN C e g。 h n 0HAN in c u a Ja — h n ̄
(. inj n rv c i tId si c ne R sa h Ist eHa i, inj n 10 1 ,C ia 1 l ga gPoi e Lg n uta S i c eer ntu , r n Heo gag 50 0 hn ; Heo i n h rl e c it b l i 2 otes A r utr nvr t, r i, inj n 5 0 0 C ia . r at gi l a U i syHa n Heo gag 10 3 ,hn) N h c ul ei b l i
”通讯作者 : 韩建春 。
●
第四期
陈 成, : 等 8一聚赖氨酸生产菌株 的诱变及其在葡萄酒发酵中的应用
2 1 01
度, 同时产品生产成本很高 , 故至今国内对 s一聚赖氨酸尚未 规模化生产 , 仅限于科学研究 阶段[ 5 1 。本研究 以中国工业微生
配制 0 m l . mo L磷酸缓 冲液(H . 和 1 m l 7 / p 69 ) m o L甲基橙 试 /
菌、 枯草 芽孢 杆菌 ; 革兰 氏阴性菌 中的产气节杆 菌 、 大肠杆菌
适 p ~, H5 8 也就是说其在 中性 和微 酸性 环境 中有较强 的抑菌 性。 8 一聚赖氨酸是 由人体 必需氨基酸 L 一赖氨酸构 成的多 肽 ,它经消化后又可变成单一的赖氨酸而成为人体营养的强 化剂 , 聚赖氨酸作 为食 品防腐剂 , 故 具有无毒副作 用 , 安全性
剂。
物菌种保藏 中心保藏的弗吉尼亚链霉菌为 出发菌株 , 物理 、 经 化学诱 变 , 筛选 一株 e 一聚赖 氨酸高产 突变 菌株 , 能可达 产 9 2/ , 物中没有 O一聚赖 氨酸 , . gL 产 4 t 大大降低 了生 产成本 , 经 5吨发 酵罐 中试 , 吨培养 基生产 8 一聚赖氨酸回收量 可达 9 g k 以上 , 完全可 以规模化生产。
11 试验 材料 .
s一聚赖氨酸标准 品和甲基橙从水 中重结 晶 ,并 干燥 至
恒重 , 实验前将两者溶于 07 o L磷酸缓 冲液(H . 中。 . mm l / p 69 )
e一聚赖氨酸标准曲线的绘制 :配制不 同浓度 的 s 一聚
赖氨酸的磷 酸盐溶液 , 分别 取 2 mL与 2 m o L甲基橙在 mL 1 m l / 室温下混合反 应 , 剧烈振荡 3 m n 在 5 0 r i 0 i, 00/ n离心 2 mi。 m 0 n 取上 清液稀释 2 0倍 ,用分光光度法在 4 5 m下 以磷 酸缓冲 6n 液作 为参 比进行 吸光度 的测定。 s一聚赖氨酸含量为横坐标 值 , 为纵坐标值 , A 得到 s一聚赖氨酸含量 的标准 曲线。 白色链霉菌 的发酵液 中 8一聚赖氨酸产量的测定 :培养 7 h 2
脂) , 为去离子水 。 其余
1 . 试验 方 法 2
1 . 子液 培养条件优化正交实验设计 方案 . 1种 3 选取 e一聚赖氨酸高产菌株进行发 酵试验 ,以发酵液中 选取 8一聚赖氨酸含量作为指标 , 选取温度 、 培养时间和摇 床 转速三个因素 , 过 ( 正交表进行培养优化实验 , 通 3) 以得 到 最佳种子成熟条 件。实验设计方案见表 1 。
c mp u do ti m h o d b an h g — il t i so £- oyy i e Af rtsig t ee mi ei s e s f u do t z t n o r c s o o n f i u c l r e t o t i ih ye dsr n f p ll s . t t d t r n e d i p i a i f o e s l h i o a n e e n o f of l mi o p
多数是从土壤 中分离 白色链霉菌 , 发酵生产 s 聚赖氨酸 , 一 但
自然界 中的白色链霉菌产 e一聚赖氨酸的能力 较低 ,一般产 量不超过 l/ ,但 产物 中含有一定量的 O一聚赖氨酸 ,有毒 g L t 性, 必须 分离 出去方可在食 品中使用 , 给工业生产带来很 大难
作者简介 : 成 , 陈 高级 工程 师, 事发 酵食品 的研 究。 从
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( . 江省轻工科学研究 院, 1 黑龙 黑龙江
成 韩建春 ,
10 1 ;. 5002 东北农业大学 , 黑龙江 哈尔滨 10 3 ) 500
哈尔滨
摘
要: 究以弗吉尼亚链 霉菌为 出发 菌株 , 研 经过硫 酸二 乙酯( E ) 变和 紫外复合氯化锂诱 变, D S诱 获得 8一聚
赖氨 酸高产 菌株 。 经过试验确定种子液优化 工艺参数 : 温度 3' 培养 时间 4h 摇床 转速 10/ i ; 0 C, 8, 5 rm n 发酵液优 化参数 为: 接种量 5 发 酵时间 6 %, 6小时、 初始 p .。将该茵株 与酿酒酵母复合应用 于葡萄酒发酵, H65 降低杂茵 感染几率, 经过挑战加速 实验结果表 明 , 萄酒的保质期大大延长。 葡 关键词 : 弗吉尼 亚链霉菌 ; 变; 诱 £一聚赖氨酸 ; 葡萄酒; 发酵
高的特点 。20 0 4年 2月 2 日日本 C i o公司生产的聚 4 hs s 赖氨 酸这 种 天然 食 品添加 剂 作为 G A R S物 质 通过 了美 国
等引起食物 中毒与腐败 的菌 有强烈 的抑制 作用 , 同时还具有
一
F A 认证 , A D C S登 记号为 2 2 l o — ,标 志着 8一聚赖氨 8 1— 4 3
2mi,上 清液 即为待测 液 ,稀 释 2 0 n 0倍 ,用分 光光度 法在
4 5 m下 以磷酸缓冲液作为参 比进行 吸光度 的测定 ,再根据 6n 标准 曲线得 出发酵液 中 e一聚赖氨酸的含量。
1 . 试验 设 计 方案 3
7 200 g F S 4・H2 . 5 /( H 0 .6 / eO 7 0 00 g 固体 斜 面添加 2 L, 4 L %的 琼
中 图 分 类 号 : S 6 .; S6 . ; 2 14 T 2 26 T 2 11 TS 6 . 2 文 献标 识 码 : B
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第3 8卷 第 4期
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文 章 编 号 :0 2 8 1 (0 10 一 O4 0 10 — 10 2 1 )4 O4 — 4
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编号为 : IC 1 。 CC 10 3 1
1. .2培养基配方 1 可溶 性淀 粉 5 gL (H ) O 1g ,酵母 提取物 75/ 0 / ,N 4S 40/ 2 L . L, g
K HP . g L, 2 O4 0 8 / KH2 O4 .6 / Mg 0 ‘ H2 0 7 gL, n O4。 P 13 gL, S 4 7 0 .5 / Z S
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111 .. 试验 菌株
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表 1 正 交实验设计表
1. . 1菌种诱 变方法 2
1 . 1单孢子悬液制备 .1 2.
取 出发菌 株弗 吉尼 亚链 霉 菌一环 接 于斜 面培 养基 上 , 2 %培养 7 6 d待孢子成熟铺满斜面 ,用无菌生理盐水洗下 , 在 装有玻璃珠的无 菌生理盐水 中振 消化后 又可变成单的赖氨酸而成
为人体营养的强化剂, 故聚赖氨酸作为食品防腐剂, 具有无毒
副作用 , 安全性 高的特 点。聚赖氨酸 的热稳定性非常好 , 其最
基金项 目 : 龙江省普通 高等学校青年学术骨干支持计划项 目 黑
收 稿 日期 :0 1 0 — 4 2 1— 4 2
定的抗噬茵体的能力【 1 1 。其化学组成是 由人体必需氨基酸
酸已被 国际标准所认可[ e 聚赖氨酸抑菌谱广 , 3 ~ 1 。 对革兰 氏 阳性菌 、 氏阴性菌 、 革兰 酵母菌 、 均有 一定 的抑菌作用 , 霉菌 而 且其对一些耐热性 芽孢杆菌 和一些病毒也有抑制作用[ 4 1 。
国内很 多科研机构对 £ ~聚赖氨酸也进行 深入 的研 究 ,
CHEN C e g。 h n 0HAN in c u a Ja — h n ̄
(. inj n rv c i tId si c ne R sa h Ist eHa i, inj n 10 1 ,C ia 1 l ga gPoi e Lg n uta S i c eer ntu , r n Heo gag 50 0 hn ; Heo i n h rl e c it b l i 2 otes A r utr nvr t, r i, inj n 5 0 0 C ia . r at gi l a U i syHa n Heo gag 10 3 ,hn) N h c ul ei b l i
”通讯作者 : 韩建春 。
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陈 成, : 等 8一聚赖氨酸生产菌株 的诱变及其在葡萄酒发酵中的应用
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度, 同时产品生产成本很高 , 故至今国内对 s一聚赖氨酸尚未 规模化生产 , 仅限于科学研究 阶段[ 5 1 。本研究 以中国工业微生
配制 0 m l . mo L磷酸缓 冲液(H . 和 1 m l 7 / p 69 ) m o L甲基橙 试 /
菌、 枯草 芽孢 杆菌 ; 革兰 氏阴性菌 中的产气节杆 菌 、 大肠杆菌
适 p ~, H5 8 也就是说其在 中性 和微 酸性 环境 中有较强 的抑菌 性。 8 一聚赖氨酸是 由人体 必需氨基酸 L 一赖氨酸构 成的多 肽 ,它经消化后又可变成单一的赖氨酸而成为人体营养的强 化剂 , 聚赖氨酸作 为食 品防腐剂 , 故 具有无毒副作 用 , 安全性
剂。
物菌种保藏 中心保藏的弗吉尼亚链霉菌为 出发菌株 , 物理 、 经 化学诱 变 , 筛选 一株 e 一聚赖 氨酸高产 突变 菌株 , 能可达 产 9 2/ , 物中没有 O一聚赖 氨酸 , . gL 产 4 t 大大降低 了生 产成本 , 经 5吨发 酵罐 中试 , 吨培养 基生产 8 一聚赖氨酸回收量 可达 9 g k 以上 , 完全可 以规模化生产。