西藏高海拔地区酸奶中乳酸菌分离鉴定及其产酸能力评价

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西藏海拔4500米以上的地区生存环境恶劣,微生物为了适应这些极端条件会产生特殊的应答机制,如产生具有特殊功能的亚种等。西藏高海拔地区的酸奶口感独特,猜测与其中的乳酸菌种相关。本论文中,我们从西藏海拔4500米以上的地区采集了一批天然发酵奶,从中分离出单菌落并通过测定pH值进行初步酸度评价;然后从中选出产酸能力较强的菌株提取全基因组DNA,并针对16S rDNA进行PCR扩增测序,同时在此基础上构建系统发育树,获得其种属信息;挑选合适的高产酸菌株发酵牛奶后,利用HPLC测定发酵奶中的常见有机酸含量,进一步评价挑选菌株的发酵能力。得到主要结果如下:1)高海拔乳酸菌的分离。我们从西藏自治区海拔4500米以上的地区,共采集酸奶样品11份,并加1份市售酸奶作为对照组,通过单菌落的分离,共得到460个单菌落。对其中445个单菌落(野生443个,市售2个)进行pH值检测,发现野生单菌落的pH值(pH=4.995±0.875)普遍低于市售单菌落(p H=5.795±0.065)。2)高海拔乳酸菌的鉴定。经PCR扩增、测序,得到了219株菌株的16S rDNA的序列,通过菌种鉴定及系统发育分析,发现:乳杆菌共计183株,占比约83.56%;链球菌共计17株,占比约7.76%;明串珠菌共计5株,占比约2.28%;芽孢杆菌1株,占比约0.46%;葡萄球菌13株,占比约5.94%。3)高产酸菌株产酸程度随时间变化趋势。选用高产酸菌株进行双菌种(乳杆菌与嗜热链球菌混合)发酵牛奶,根据菌种来源将发酵的酸奶分成三组:即纯市售菌株发酵的酸奶(纯市售)、纯野生菌株发酵的酸奶(纯野生)以及野生乳杆菌和市售嗜热链球菌发酵的酸奶(混合)。通过测定不同发酵时间的ph值,发现:发酵时间与ph存在强负相关且其趋势可用幂函数(y=6.051x-0.168)进行拟合;虽然4h时,纯市售菌株发酵酸奶已经达到凝乳状态,而纯野生或混合菌株发酵酸奶要6h-10h时才全部达到凝乳状态,但是14h时,纯野生或混合菌株发酵酸奶平均ph值要比纯市售菌株发酵酸奶ph值低0.01,36h时,纯野生或混合菌株发酵酸奶平均ph值要比纯市售菌株发酵酸奶ph值低0.22,达到我们测量的两者之间ph值差别最大。说明:虽然市售菌株发酵酸奶凝乳时间为要短于野生菌株发酵的酸奶,但是其发酵能力明显弱于野生菌株,在36h时,纯野生组和混合组的产酸能力明显优于纯市售。4)hplc测定发酵奶中的8种有机酸含量。利用hplc测定了发酵过程中刚凝乳时和36h后的发酵奶中的8种常见有机酸含量,发现:草酸含量,纯野生组在两个时间点都最低;酒石酸含量,刚凝乳时纯野生组最高,36h时纯市售组最高;苹果酸含量,刚凝乳时混合组最高,36h时纯野生组最高;乳酸含量,刚凝乳时混合组最高,36h时纯野生组最高;乙酸含量,纯野生组在两个时间点都最高;柠檬酸含量,混合组在两个时间点都最高;丁二酸含量,刚凝乳时纯市售组最高,36h时纯野生组最高;丙酸含量,刚凝乳时纯市售组最高,36h时混合组最高。我们采用打分法来定量计算三组有机酸的含量,得出纯野生组和混合组的酸奶要明显优于纯市售组的酸奶,纯野生租的酸奶要优于混合租的酸奶。本论文在西藏海拔4500米以上地区的天然发酵奶中,筛选出一批具有高产酸特性的乳酸菌,并对其进行了产酸能力评价,这些工作有利于我们了解、利用、开发西藏特有的微生物资源。
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