ε-聚賴氨酸的微生物發(fā)酵及其生物活性的研究.pdf

1、在天然防腐劑中，ε-聚賴氨酸（ε-poly-L-Lysine，ε-PL）是一種具有優(yōu)良防腐性能和巨大商業(yè)潛力的微生物類食品防腐劑。ε-聚賴氨酸(ε-PL)是一種由賴氨酸單體組成的均聚多肽，含有25-30個(gè)賴氨酸殘基的同型單體，殘基之間通過(guò)α-羧基ε-氨基連接。ε-聚賴氨酸具有廣譜抑菌性，穩(wěn)定性強(qiáng)，水溶性好，安全高效。在食品保鮮防腐、醫(yī)學(xué)等方面都有廣泛的應(yīng)用。進(jìn)行ε-PL的研究開(kāi)發(fā)具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本研究以

2、白色鏈霉菌W-132為ε-聚賴氨酸的生產(chǎn)菌，以提高ε-PL的產(chǎn)量為目的，對(duì)ε-PL分批發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化研究，并在此基礎(chǔ)上探討了ε-PL的生物活性、抑菌機(jī)理，取得了以下結(jié)果：⑴ε-PL含量測(cè)定的最佳方法條件。通過(guò)優(yōu)化建立了ε-PL含量的測(cè)定方法，即分別取濃度范圍為0～1.2g/L的ε-PL2ml，混合2ml0.75mmol/L的甲基橙溶液，振蕩30min，4000r/min離心15min，取上清液，稀釋20倍測(cè)定OD465nm值。根據(jù)試

3、驗(yàn)結(jié)果繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，擬合公式y(tǒng)=-0.4225x+0.5042，決定系數(shù)R2=0.9955。⑵ε-PL產(chǎn)生菌株搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件研究。對(duì)菌株W132產(chǎn)ε-PL的搖瓶發(fā)酵環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化研究，并為進(jìn)一步5L罐分批發(fā)酵提供參考依據(jù)。W132生長(zhǎng)優(yōu)化培養(yǎng)基組成為(W％):葡萄糖5％，酵母膏0.7％，(NH4)2SO41.5％，KH2PO40.136％，K2HPO40.08％,MgSO4·7H2O0.05％， ZnSO4·7H2O0.004

4、％，F(xiàn)eSO4·7H2O0.003％。搖瓶發(fā)酵條件:接種量8％，裝液量100ml/500mL，初始pH6.8，發(fā)酵溫度30℃。在該條件下發(fā)酵液中ε-PL含量達(dá)1.47g/L。⑶ε-PL產(chǎn)生菌株分批發(fā)酵培養(yǎng)條件研究。在搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，研究5L自動(dòng)發(fā)酵罐生產(chǎn)的不同條件對(duì)ε-PL分批發(fā)酵的影響。結(jié)果顯示菌體生長(zhǎng)和ε-PL合成的最適溫度為30℃，最佳攪拌轉(zhuǎn)速為350rpm; pH4.0ε-PL合成最佳，pH5.0時(shí)菌體生成量最大，但pH5

5、.0時(shí)ε-PL會(huì)出現(xiàn)降解現(xiàn)象。ε-PL分批發(fā)酵的最佳條件組合為:溫度30℃，通氣量3L/min，攪拌轉(zhuǎn)速350r/min，初始pH6.8，發(fā)酵控制pH4.0。在此條件下，批發(fā)酵得菌體量和ε-PL產(chǎn)量分別為8.08g/L、3.04g/L。⑷ε-PL抑菌活性研究。對(duì)ε-PL進(jìn)行了生物活性的測(cè)定，結(jié)果表明菌株W-132所產(chǎn)的ε-PL對(duì)細(xì)菌、霉菌、酵母都有一定的抑菌活性。此外對(duì)ε-PL濃縮液的耐熱性和復(fù)合性能進(jìn)行了考察，結(jié)果表明，提取液有很強(qiáng)的