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乳酸菌(lactic acid bacteria，LAB)是公认安全(generally recognized as safe， GRAS)的食品级微生物,一些LAB产生的胞外多糖(exopolysaccharides，EPS)，具有调节免疫、抗氧化、增稠、耐热等生物学和理化特性，在食品和生物医药领域展现出良好的应用前景。本论文对柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)产EPS的发酵条件进行优化，并对EPS的功能特性进行研究。
本研究使用的菌株为Leu.citreumB-2。生物学特性实验结果表明该菌株的最佳培养时间为16h，最适生长温度为30℃，最适初始pH值为6.0，具有良好的尿素耐受性(0-10.0%)和一定的盐(0-4.0%)与胆盐(0-0.1%)的耐受性。
Leu.citreumB-2为EPS高产菌株，其产生的EPS命名为B-2EPS。采用单因素法和响应面法(response surface methodology，RSM)优化Leu.citreumB-2产EPS的发酵条件。结果表明，在关键因素蔗糖99.8g/L、酵母浸粉5.94g/L和pH=6.12时，B-2EPS的产量从10.01±0.53g/L提高至59.33±1.34g/L，是未优化时的5.93倍。
在对B-2EPS进行分离纯化的基础上，对其结构特性进行了分析。化学组成分析结果表明，C、H、N和S的含量分别为39.05±0.25%、7.19±0.08%、0.72±0.03%和0%，且糖醛酸含量较高。扫描电子显微镜(scanning electron microscopy，SEM)观察发现B-2EPS呈较大的薄片状、表面光滑、有孔状结构存在。β-消除反应结果表明B-2EPS中存在O型连接的糖苷键。刚果红实验结果显示B-2EPS不含有三股螺旋结构，在水溶液中呈无规则卷曲构象。
对B-2EPS的理化特性进行研究。结果表明，该EPS的平均粒径大小为111.8nm，Zeta电位分析显示其在高浓度下较稳定。综合热分析表明B-2EPS的降解温度为313℃。流变学特性测定表明B-2EPS是假塑性流体，且在高浓度(55 mg/mL)、低温(4℃)、低pH(pH=3)的条件下粘度较高，并且在一定的浓度范围内，可以使脱脂乳凝结。B-2EPS拥有较高的水溶性(82±0.64%)和持水力(144±2.83%)，且对植物油的乳化能力优于烃类物质，而对烃类物质的乳化稳定性优于植物油。
为了研究B-2EPS的生物学活性，进行了体外抗氧化、益生和抑菌实验。6种体外抗氧化实验表明，当B-2EPS浓度为15mg/mL时的H2O2清除率高达100%。采用嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、干酪乳杆菌(Lb. casei)、副干酪乳杆菌(Lb. paracasei)、植物乳杆菌(Lb.plantarum)这5株常见的益生菌进行体外益生实验。结果表明，B-2EPS的添加可以促进益生菌的生长，并且对Lb.delbrueckii的生长促进作用尤为明显(当培养至16h时，与对照组相比，B-2EPS的添加使菌株生物量约提高了19.18%)。采用大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、沙门氏菌(Salmonella enterica)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)这五株常见的有害菌进行体外抑菌实验。结果表明，B-2EPS并不具有抑菌活性。
综上所述，在优化的发酵条件下B-2EPS的产量可大幅度提高，B-2EPS具有独特的结构特性、理化特性和生物学活性，因而有作为稳定剂、增稠剂、乳化剂应用至食品、医药、化妆品等领域中的良好前景。
本研究使用的菌株为Leu.citreumB-2。生物学特性实验结果表明该菌株的最佳培养时间为16h，最适生长温度为30℃，最适初始pH值为6.0，具有良好的尿素耐受性(0-10.0%)和一定的盐(0-4.0%)与胆盐(0-0.1%)的耐受性。
Leu.citreumB-2为EPS高产菌株，其产生的EPS命名为B-2EPS。采用单因素法和响应面法(response surface methodology，RSM)优化Leu.citreumB-2产EPS的发酵条件。结果表明，在关键因素蔗糖99.8g/L、酵母浸粉5.94g/L和pH=6.12时，B-2EPS的产量从10.01±0.53g/L提高至59.33±1.34g/L，是未优化时的5.93倍。
在对B-2EPS进行分离纯化的基础上，对其结构特性进行了分析。化学组成分析结果表明，C、H、N和S的含量分别为39.05±0.25%、7.19±0.08%、0.72±0.03%和0%，且糖醛酸含量较高。扫描电子显微镜(scanning electron microscopy，SEM)观察发现B-2EPS呈较大的薄片状、表面光滑、有孔状结构存在。β-消除反应结果表明B-2EPS中存在O型连接的糖苷键。刚果红实验结果显示B-2EPS不含有三股螺旋结构，在水溶液中呈无规则卷曲构象。
对B-2EPS的理化特性进行研究。结果表明，该EPS的平均粒径大小为111.8nm，Zeta电位分析显示其在高浓度下较稳定。综合热分析表明B-2EPS的降解温度为313℃。流变学特性测定表明B-2EPS是假塑性流体，且在高浓度(55 mg/mL)、低温(4℃)、低pH(pH=3)的条件下粘度较高，并且在一定的浓度范围内，可以使脱脂乳凝结。B-2EPS拥有较高的水溶性(82±0.64%)和持水力(144±2.83%)，且对植物油的乳化能力优于烃类物质，而对烃类物质的乳化稳定性优于植物油。
为了研究B-2EPS的生物学活性，进行了体外抗氧化、益生和抑菌实验。6种体外抗氧化实验表明，当B-2EPS浓度为15mg/mL时的H2O2清除率高达100%。采用嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、干酪乳杆菌(Lb. casei)、副干酪乳杆菌(Lb. paracasei)、植物乳杆菌(Lb.plantarum)这5株常见的益生菌进行体外益生实验。结果表明，B-2EPS的添加可以促进益生菌的生长，并且对Lb.delbrueckii的生长促进作用尤为明显(当培养至16h时，与对照组相比，B-2EPS的添加使菌株生物量约提高了19.18%)。采用大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、沙门氏菌(Salmonella enterica)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)这五株常见的有害菌进行体外抑菌实验。结果表明，B-2EPS并不具有抑菌活性。
综上所述，在优化的发酵条件下B-2EPS的产量可大幅度提高，B-2EPS具有独特的结构特性、理化特性和生物学活性，因而有作为稳定剂、增稠剂、乳化剂应用至食品、医药、化妆品等领域中的良好前景。