嗜熱鏈球菌培養(yǎng)基配方及生長(zhǎng)曲線、最大生長(zhǎng)速率
本研究通過(guò)化學(xué)限定培養(yǎng)基應(yīng)用大豆蛋白水解物對(duì)嗜熱鏈球菌進(jìn)行增殖作用研究，結(jié)果表明含有寡肽和氨基酸的大豆蛋白水解物對(duì)乳酸菌的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用，可以用來(lái)作為乳酸菌高密度細(xì)胞培養(yǎng)體系的生長(zhǎng)促進(jìn)劑。
嗜熱鏈球菌培養(yǎng)基
基本培養(yǎng)基
嗜熱鏈球菌的基本培養(yǎng)基配方見表1。
表1嗜熱鏈球菌生長(zhǎng)的基本培養(yǎng)基組成
配制時(shí)，維生素和無(wú)機(jī)鹽用0.22μm濾膜過(guò)濾除菌，其余溶解后115℃20 min滅菌。臨用時(shí)按比例混合。
復(fù)合氨基酸培養(yǎng)基
用20種氨基酸代替基本培養(yǎng)基中的7種氨基酸，其中培養(yǎng)基中加入半胱氨酸0.4 g/L，天門冬氨酸0.3 g/L，谷氨酸0.3 g/L，另外16種氨基酸按0.2 g/L添加，氨基酸添加總量為4.2 g/L。其余成分與配制方法同基本培養(yǎng)基。
蛋白水解物培養(yǎng)基
用大豆蛋白水解液代替基本培養(yǎng)基中的8種氨基酸，添加量為5.0 mL/100mL，多肽和氨基酸添加總量為1.51 g/L。其余成分和配制方法同基本培養(yǎng)基。
嗜熱鏈球菌S1生長(zhǎng)曲線
S1基本培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線
嗜熱鏈球菌在基本氨基酸培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)結(jié)果如圖1所示，S1在該培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的狀況很差，最大吸光值和最大生長(zhǎng)速率僅為0.046/h和0.0028/h。培養(yǎng)基的pH值經(jīng)過(guò)20 h從pH 6.30下降到pH 6.18，表明含7種氨基酸的基本培養(yǎng)基僅能維持細(xì)菌的最低生長(zhǎng)水平。
圖1嗜熱鏈球菌在基本氨基酸培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線
圖2嗜熱鏈球菌在20種氨基酸培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線
圖3嗜熱鏈球菌在SPH培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線
S1在20種氨基酸培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線
在20種氨基酸培養(yǎng)基上嗜熱鏈球菌的生長(zhǎng)狀況和7種氨基酸相比有很大增長(zhǎng)，結(jié)果見圖2。最大OD值和最大生長(zhǎng)速率分別為0.277/h和0.024/h。在生長(zhǎng)過(guò)程中，乳酸菌的產(chǎn)酸量也大幅增加，pH值從起初的pH 6.29下降到pH 4.45。
嗜熱鏈球菌在SPH培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線
圖3是嗜熱鏈球菌在添加SPH的培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀況，與20種全價(jià)氨基酸培養(yǎng)基相比細(xì)胞生長(zhǎng)量大幅度提高，在穩(wěn)定期時(shí)OD值最高達(dá)到1.434，為20種氨基酸培養(yǎng)基的5倍多。最大生長(zhǎng)速率達(dá)到0.12/h，也為20種氨基酸培養(yǎng)基的5倍。
嗜熱鏈球菌在3種培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀況比較
圖4和圖5分別是嗜熱鏈球菌在3種培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的細(xì)胞量和pH值變化圖，可以看出，嗜熱鏈球菌在基本培養(yǎng)基上細(xì)胞量只維持最低生長(zhǎng)水平，20種氨基酸培養(yǎng)基雖能夠?yàn)榧?xì)菌生長(zhǎng)提供全價(jià)的氨基酸，但是生長(zhǎng)狀況遠(yuǎn)不如添加SPH的培養(yǎng)基。
圖4嗜熱鏈球菌在3種培養(yǎng)基生長(zhǎng)量的比較
圖5嗜熱鏈球菌在3種培養(yǎng)基中的pH值的比較
由圖5可知，pH值與生長(zhǎng)量變化之間存在同步關(guān)系。在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)水平很低，所反映的pH值變化是一條水平直線。在全價(jià)氨基酸培養(yǎng)基上，pH值呈現(xiàn)出一個(gè)緩慢的下降通道，說(shuō)明隨著細(xì)菌生長(zhǎng)有個(gè)逐漸形成乳酸的過(guò)程。在SPH培養(yǎng)基上，pH值變化是由一個(gè)迅速的下降階段和一個(gè)平緩的延伸階段組成，說(shuō)明乳酸形成過(guò)程首先是一個(gè)與對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期相對(duì)應(yīng)的快速產(chǎn)酸期，然后當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期后產(chǎn)酸趨于平緩。
結(jié)論
利用化學(xué)限定培養(yǎng)基對(duì)酸奶乳酸菌進(jìn)行增殖作用研究，結(jié)果表明必需氨基酸只能滿足乳酸菌生長(zhǎng)的基本氮源需要，20種全價(jià)氨基酸雖然可使嗜熱鏈球菌的最大生長(zhǎng)速率顯著提高，產(chǎn)酸能力明顯增強(qiáng)，但遠(yuǎn)不及大豆蛋白水解物的增殖效果。
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