Box-Behnken优化培养条件提高乳酸菌产脂肪酶活性
产酶,甘油酯,1材料与方法,1菌种,2培养基,3主要试剂与仪器,4试验方法,5数据处理,2结果与分析,1高效产酶菌株筛选,2目的菌株分子生物学鉴定,3单因素发酵产酶条件试验,4Box-Behnken试验
景智波 田建军* 赵丽华 张开屏 靳 烨(1 内蒙古农业大学食品科学与工程学院 呼和浩特010018 2 内蒙古商贸职业学院食品系 呼和浩特010070)
脂肪酶是一类可以在油相、水相中将三脂酰甘油酯水解释放脂肪酸和甘油的生物酶类,又称甘油酯水解酶,被广泛应用于奶制品、肉制品等食品的精细加工中[1-3]。动物、植物和微生物都可产脂肪酶,其中微生物种类繁多,易于培养,可通过育种手段提高产酶量,且有比动植物脂肪酶更广的作用温度、pH 和底物特异性[4-6],因此,工业上普遍采用培养微生物生产脂肪酶,特别是在食品加工行业。大量研究表明,多数微生物都可产脂肪酶以消化脂质,包括细菌28 个属,放线菌4 个属,酵母菌10 个属,其它真菌23 个属,共计65 个属的微生物产脂肪酶[7-9]。2007年Bora 等[10]分析不同碳源对所分离的植物乳杆菌LBN4 产脂肪酶能力影响时发现,橄榄油是诱导脂肪酶产生的重要碳源;2012年国外研究者Joseph 等[11]从冰川土壤样品中分离到嗜冷性细菌脂肪酶产生菌——微黄杆菌的最适产酶条件为15 ℃,pH 8.0,且Mn2+,Cu2+会抑制菌体产酶;2014年郭威[12]采用单因素及正交试验优化产脂肪酶的枯草芽孢杆菌3EA1-1 的产酶条件,结果发现pH 8.0,培养12 h,10%的接种量且经紫外诱变,其酶活力可提高到50.5 U/mL。张婵等[13]从富油样品中得到320 株产脂肪酶的细菌、酵母菌和霉菌,进一步分离获得1 株高产脂肪酶菌株,通过培养基优化,其最终酶活力达到9.28 U/mL,较优化前提高2.65 倍。
基于我国对微生物产脂肪酶的研究较晚,且主要集中于菌种的分离筛选,在实际工业化应用中高产脂肪酶的微生物菌种十分有限,因此筛选具有活力高、产量高、成本低的脂肪酶,开发脂肪酶应用新菌种十分必要。本试验中对实验室保藏的乳酸菌菌株富集培养,初筛和复筛得到1 株产酶较高的目的菌株,通过单因素及Box-Behnken试验优化产酶条件,得到酶活性较高的菌株。以此将该菌株作为进一步育种的出发菌株,为深入研究该菌所产脂肪酶的性质及应用提供理论依据,为发酵食品行业提供优良的菌株来源。
1 材料与方法
1.1 菌种
乳酸菌菌株,由内蒙古农业大学肉品科学与技术团队实验室提供,共计55 株,分离自西藏风干肉、巴盟中旗牛肉、羊肉样品中。
1.2 培养基
1)TPY 培养基(液体):胰蛋白胨8 g,植物蛋白胨8 g,酵母粉5 g ......
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