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不同pH、培养时间对乳酸菌富集钙的影响

本文对七种乳酸菌的生长能力、产酸能力、富集钙能力进行了测定,筛选出钙富集量最高的是植物乳杆菌CY1-1,富集量为45.41 mg/g;其次为植物乳杆菌Z7,富集量为37.9 mg/g。将以上两种菌株与其他乳酸菌菌株复合,结果表明植物乳杆菌Z7+清酒乳杆菌YP4-5复合菌株,植物乳杆菌CY1-1+嗜酸乳杆菌DL12复合菌株在钙富集量和乳酸含量上均有提升。

乳酸菌的生长曲线


图1为七种乳酸菌的生长曲线。由图可以看出,七种乳酸菌的生长趋势大致相同,均呈先上升后平缓的趋势。在对数生长期(4~12 h)生长情况较好的是嗜酸乳杆菌,干酪乳杆菌的生长情况滞后于其余乳酸菌。进入稳定期后各乳酸菌的差异逐渐缩小,此阶段生长情况最好的是植物乳杆菌CY1-1,这可能是由于植物乳杆菌具有广泛性、普遍性,生长稳定,干酪乳杆菌生长情况较其余菌株差。

培养时间对乳酸菌富集钙的影响


为了研究时间对乳酸菌富集钙的影响,将四组实验菌株(CY1-1、CY1-1+DL12、Z7、Z7+P4-5)接种于含Ca2+含量为1.2 mg/mL的MRS培养基中,37℃恒温培养24 h,每隔2 h进行取样测定生长曲线。根据生长曲线,各组乳酸菌在4~10 h生长迅速,在14~24 h生长趋势基本平缓,故选取8和22 h为时间点进行实验,研究对数期、稳定期的菌株富集钙的差异。将乳酸菌培养8和22 h,收集并洗涤菌体,将菌体重悬于氯化钙溶液中进行钙富集实验,可以看出对数期的菌株富集钙含量要低于稳定期。对数期钙富集量约占稳定期的80%~90%,这可能是在细胞增殖过程中,钙与细胞器结合,蛋白质和多糖等物质含有的氨基、羧基、羟基等基团,能与金属离子发生相互作用,而在稳定期乳酸菌生长稳定、生物累积量较大,钙离子通过载体进入细胞或与特定物质结合,从而完成钙的富集作用,因此钙富集量要高于对数期。


培养温度对乳酸菌富集钙的影响


乳酸菌最适发酵产酸温度是40~42℃,而最适生长温度是35~37℃。实验选择35、37、40、42℃培养实验菌株,在钙离子含量为1.2 mg/mL中的氯化钙溶液中进行富集,比较富集钙效果。温度对于各组间钙富集量的影响具有一定差异,四组乳酸菌总体趋势为随着温度升高钙富集量呈先上升后下降趋势。其中Z7+YP4-5组的最适温度为37℃,其余三组的最适温度为40℃。Mrvčic等研究温度对于乳酸菌富集锌的影响,结果显示乳酸菌富集锌的能力随着温度的升高而提高,原因可能是温度影响了菌体的活性或乳酸菌与金属结合物的稳定性。


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