瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）的高密度培养以及S层蛋白质提取条件的优化

发布时间：2017-09-11 01:35

  本文关键词：瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）的高密度培养以及S层蛋白质提取条件的优化

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【摘要】：瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus),是乳酸杆菌属内的一种产乳酸的杆状细菌。越来越多的研究表明瑞士乳杆菌具有健康促进作用,例如能够抑制肠道中病菌侵染、提高对病原菌的抗病力、调节机体免疫能力和改善胃肠道正常菌群等益生作用。瑞士乳杆菌细胞表面覆盖了一层由单个蛋白亚基或糖蛋白组成的单层晶格结构。随着对S层蛋白质的结构、化学、遗传和装配的研究,越来越多的信息表明其在微载体、诊断装置、生物传感器、疫苗以及标记和输送系统上有广泛的应用前景。本论文首先以乳酸菌培养基(MRS)为基础,针对MRS培养基中的碳源、氮源筛选出最适碳、氮源,再对培养基中碳氮比和缓冲体系进行了优化,探索最适合瑞士乳杆菌菌株发酵的培养基成份；然后对发酵温度、接种量、培养方式和发酵pH值进行了优化,确定了瑞士乳杆菌的最佳培养条件；最后对瑞士乳杆菌的S层蛋白质提取条件中的菌体收获时间进行了优化。经优化后的发酵液中的活菌数和提取的S层蛋白质的量都有所提高。本论文的主要结果如下：1、在摇瓶发酵实验中通过单因子实验对瑞士乳杆菌培养基的主要成份进行优化,结果发现酵母粉和葡萄糖的促进菌体生长的效果分别明显高于其他碳、氮源,然后通过调节C/N比值使之获得较好的增菌效果；乙酸钠、磷酸氢二钠和磷酸氢二钾作为唯一缓冲盐成份时比其他缓冲盐的增菌效果较好,然后对这三种缓冲盐进行正交实验,确定了优化培养基中的缓冲盐成份。优化后的培养基成份为：酵母粉14.1 g/L,乙酸钠8.12 g/L,磷酸氧二钠9.94 g/L,磷酸氢二钾18.61g/L,吐温801.0 g/L,牛肉膏10.0g/L,葡萄糖15.0 g/L, MgSO4·7H2O 0.2 g/L, MnSO4·H2O 0.05 g/L。活菌数到达9.4×108 CFU/mL,比优化前提高了大约2.7倍。2、在优化的最佳培养基基础上,通过单因子实验确定了瑞士乳杆菌在摇瓶中最佳发酵条件为：发酵温度37℃C,接种量5%,静置发酵;然后在此基础上对发酵罐的发酵条件进行了优化,确定为：发酵罐温度37℃,接种量5%,厌氧发酵,发酵pH值恒定为6.8。通过以上的发酵条件的优化,在10L发酵罐中发酵后的瑞士乳杆菌的活菌数到达1.4×109 CFU/mL,比优化前提高了4倍。3、通过预实验结果发现,不同菌体收获时间对S层蛋白质的提取量有着明显的影响。通过研究发酵12h、16h、20h和24h时收获的菌体对S层蛋白质纯度和质量的影响,结果表明发酵20 h时收获菌体,可以获得最大的提取量,为1.48mg/g菌体。
【关键词】：瑞士乳杆菌 高密度培养 S层蛋白质
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS201.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 0 前言11-27
• 0.1 益生菌11-13
• 0.1.1 概念11
• 0.1.2 种类11-13
• 0.2 乳酸菌13-17
• 0.2.1 概念和特点13
• 0.2.2 分类13-14
• 0.2.3 益生功能14-17
• 0.3 微生物高密度培养技术17-21
• 0.3.1 高密度培养概念17
• 0.3.2 实现方式17-21
• 0.4 S层蛋白质21-26
• 0.4.1 亚显微结构22-23
• 0.4.2 功能23
• 0.4.3 应用23-26
• 0.5 论文研究的内容和意义26-27
• 1. 瑞士乳杆菌高密度培养培养基的优化27-39
• 1.0 引言27
• 1.1 实验材料27-29
• 1.1.1 菌种27
• 1.1.2 培养基27-28
• 1.1.3 药品与试剂28-29
• 1.1.4 仪器与设备29
• 1.2 实验方法29-31
• 1.2.1 瑞士乳杆菌的菌种保藏29
• 1.2.2 瑞士乳杆菌的活化29-30
• 1.2.3 活菌数的测定30
• 1.2.4 不同碳源对瑞士乳杆菌生长的影响30
• 1.2.5 不同碳源添加量对瑞士乳杆生长的影响30
• 1.2.6 不同氮源对瑞士乳杆菌生长的影响30-31
• 1.2.7 不同碳氮比对瑞士乳杆菌生长的影响31
• 1.2.8 不同缓冲盐对瑞士乳杆菌生长的影响31
• 1.3 结果和讨论31-37
• 1.3.1 不同碳源对瑞士乳杆菌生长的影响31-32
• 1.3.2 不同碳源添加量对瑞士乳杆菌生长的影响32-33
• 1.3.3 不同氮源对瑞士乳杆菌生长的影响33-34
• 1.3.4 不同碳氮比对瑞士乳杆菌生长的影响34-35
• 1.3.5 不同缓冲盐对瑞士乳杆菌生长的影响35-37
• 1.4 本章小结37-39
• 2. 瑞士乳杆菌高密度培养条件的优化39-49
• 2.0 引言39
• 2.1 实验材料39-41
• 2.1.1 菌种39-40
• 2.1.2 培养基40
• 2.1.3 药品与试剂40
• 2.1.4 仪器与设备40-41
• 2.2 实验方法41-42
• 2.2.1 摇瓶体系中瑞士乳杆菌发酵条件的优化41
• 2.2.2 10L发酵罐体系中瑞士乳杆菌发酵条件的优化41-42
• 2.3 结果和讨论42-48
• 2.3.1 摇瓶体系中瑞士乳杆菌发酵条件的优化42-45
• 2.3.2 10L发酵罐体系中瑞士乳杆菌发酵条件的优化45-47
• 2.3.3 瑞士乳杆菌高密度培养条件的确立47-48
• 2.4 本章小结48-49
• 3. S层蛋白质提取条件的优化49-55
• 3.0 引言49
• 3.1 实验材料49-50
• 3.1.1 菌种49
• 3.1.2 培养基49
• 3.1.3 药品与试剂49-50
• 3.1.4 仪器与设备50
• 3.2 实验方法50-52
• 3.2.1 S层蛋白质的提取50-51
• 3.2.2 不同收获时间对活菌数和菌体质量的影响51
• 3.2.3 不同收获时间对S层蛋白质提取质量的影响51-52
• 3.3 结果和讨论52-54
• 3.3.1 不同收获时间对活菌数和菌体质量的影响52-53
• 3.3.2 不同收获时间对S层蛋白质提取质量的影响53-54
• 3.4 本章小结54-55
• 全文总结55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61

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本文编号：827870