论文部分内容阅读
乳酸菌胞外多糖（exopolysaccharides,EPS）是乳酸菌在抵抗外界不良环境如营养缺乏、有毒物质、噬菌体、渗透压时产生的一种次级代谢产物,以保护乳酸菌自身。乳酸菌EPS可以赋予发酵制品特殊的口感、组织状态和流变性,是一种安全无毒的食品添加剂。本文以一株具有产EPS的植物乳杆菌KX041为研究目标,对其产EPS的发酵条件进行了优化,对其结构和抗氧化活性又进行了初步研究。研究结果如下:1.植物乳杆菌KX041 EPS的制备和结构分析。将改良的MRS发酵液进行离心除菌体、乙醇醇沉、Sevag法脱蛋白、透析法除掉小分子杂质、冷冻干燥得到EPS样品。通过苯酚-硫酸法和考马斯亮蓝法分别测定样品中总糖和蛋白质含量,结果分别为60.59%和12.88%。通过柱前衍生气相色谱法测定单糖组成为阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,摩尔比为0.95:12.94:7.26:3.31,表明EPS是个杂多糖。高效凝胶渗透色谱（HPGPC）测定其重均分子量为38.67KDa。红外光谱试验结果表明EPS具有明显的多糖特征吸收峰,并且不含糖醛酸。EPS的DSC图谱显示EPS分别在166.26℃和201.68℃时有熔融吸热峰,在289.01℃出现的一个放热峰表明EPS具有较高的降解温度。EPS经DEAE-cellulose-52离子交换层析分离得到中性糖组分EPS-1和酸性糖组分EPS-2和EPS-3,EPS-1和EPS-2再分别经Sephacryl S-300凝胶柱进一步纯化,结果仍是单一对称峰,EPS-3分离成两个对称峰,命名为EPS-3-1和EPS-3-2。用凝胶渗透色谱法分别测定EPS-1、EPS-2、EPS-3-1和EPS-3-2的重均分子量,结果表明重均分子量分别为22.52KDa、28.23KDa、798.91KDa和25.88KDa。2.通过单因素试验对影响植物乳杆菌KX041 EPS产率的碳源、氮源、硫酸锰、培养基初始pH值、发酵时间、发酵温度和接种量因素进行筛选,单因素试验结果为:最优碳源为乳糖,最优氮源为大豆蛋白胨,乳糖3%、大豆蛋白胨1.5%、硫酸锰0.008%、pH值为7、发酵时间28h、发酵温度30℃和接种量3%。在单因素试验的基础上,筛选出对EPS产率影响最为显著的因素即大豆蛋白胨、温度和初始pH值,进行响应面设计,得出菌株产糖最佳条件为:大豆蛋白胨20g/L、温度为35℃和pH值为6.38,最有条件下,EPS产率实际值为599.52mg/L,是未优化时产率的3倍。3.植物乳杆菌KX041 EPS的抗氧化活性研究。测定了EPS对DPPH、ABTS、超氧阴离子和羟基自由基的清除能力和还原能力这五种抗氧化活性指标。相较于抗坏血酸的抗氧化活性,EPS对这四种自由基都有清除活性,且清除自由基的活性在所测定的浓度范围内随着EPS浓度的增大而增大,其EC50值分别为1.46mg/mL、0.2mg/mL、1.7mg/mL、5.6mg/mL,EPS具有一定的还原力,因此EPS具有较强的综合体外抗氧化能力。