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共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,简称CLA)是一系列含共轭双键的十八碳脂肪酸的总称。共轭亚油酸(CLA)具有抗癌、抗动脉粥样硬化,降血压、抗血栓、提高免疫系统机能、减少脂肪沉积、抗氧化、防治糖尿病等多种独特的生理功能。目前,CLA工业化生产主要是通过化学异构法制得,其产物中异构体组成复杂,不利于在食品和医药方面使用。亚油酸生物异构化生成CLA,产物中异构体组成单一,因此生物法与化学法相比具有选择性合成生物活性CLA的优点。
本文根据共轭亚油酸的生物形成机理,对植物乳杆菌(Lactobacillus PlantarumAS1.555)转化亚油酸(linoleic acid,简称LA)为CLA的条件进行了研究。内容包括植物乳杆菌洗涤细胞转化LA为CLA条件优化,菌种诱变选育和CLA高产菌转化LA为CLA条件优化。论文主要结果如下:
1)对L.PlantarumAS1.555转化LA生成CLA所用的培养基进行优化实验,得出其产CLA最佳培养基为MRS培养基。在MRS配方基础上,以相同碳原子重量和相同氮原子重量为条件,考察不同种类的碳源和氮源的CLA产量的影响,最后得出优化的MRS培养基中的碳源和氮源分别为葡萄糖和牛肉膏。另外,L.PlantarumAS1.555洗涤细胞转化LA生成CLA优化条件为:反应温度30℃,反应时间48h,磷酸缓冲液pH6.0,LA底物添加量为1.5%(V/V)时,CLA产量达到最大,为49.13μg/mL。LA诱导剂添加量小于0.1%(v/v)时,LA对亚油酸异构酶的诱导作用逐渐加强,添加量大于0.1%(v/v)时,LA对亚油酸异构酶的抑制作用逐渐超过其诱导作用。
2)以L.PlantarumAS1.555为出发菌株,通过第一轮紫外线诱变处理后,得到2#菌株,比原菌株CLA转化能力提高了39%,然后以2#为出发菌株进行第二轮紫外线诱变,得到菌株LU,比原始菌株CLA转化能力提高了55%,最后以LU为出发菌株,对其进行硫酸二乙酯(DES)诱变处理,选育出突变株LU-10,CLA产量提高78%。
3)LU-10洗涤细胞转化LA生成CLA优化条件为:反应温度30℃,反应时间42h,磷酸缓冲液pH6.0,LA底物添加量为3%(v/v)时,CLA产量达到最大,为129.13μg/mL。LA诱导剂添加量小于0.05%(v/v)时,LA对亚油酸异构酶的诱导作用逐渐加强,添加量大于0.05%(v/v)时,LA对亚油酸异构酶的抑制作用逐渐超过其诱导作用。