基于南瓜籽油的CLA高产菌株的筛选及优化

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共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid,简写CLA),十八碳二烯酸,是亚油酸(Linoleic acid,LA)的一组构象和位置异构体。近年来,由于其独特的生理作用渐渐被人们所共识,有抗癌、抗动脉粥样硬化、参与脂肪分解与新陈代谢、增强肌体免疫能力及促进骨组织的代谢等诸多生理功能。目前化学法合成在工业上应用较广,虽然有很高的产量,但是其产物繁复,因为不能分离出其有效成分而在食品中受到了限制;除此之外,在化学合成过程中涉及高温高压操作,消耗高能、污染严重、有很大危险,使企业的成本增大。而微生物合成具有安全,容易入手等特点,并可以节省投资,对设备要求低,同时得到的产物结构单一,而逐步受到大多数科研工作者的关注。实验从传统泡菜中筛选出一株具有高转化LA为CLA的菌株进行诱变,将筛选出的菌株进行生理生化及16S rDNA鉴定,然后进行培养条件优化、发酵条件优化及发酵动力学试验,试验结果如下:筛选到的菌株初筛CLA的产量为68.2μg/ml,经紫外诱变后得到的菌株CLA产量为78.47μg/ml,后经亚硝基胍诱变,诱变结果为菌株CLA产量89.2μg/ml,最后进行紫外,亚硝基胍复合诱变,诱变后菌株产CLA含量为95.1425μg/ml,同时命名菌株为L44,经生理生化鉴定及16S rDNA鉴定结果显示菌株为嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)为了研究菌株的最适生长条件,对菌株的培养条件进行优化,研究了培养基种类,最佳温度,最佳pH,最佳接种量四个方面进行试验。得出的结果显示在改良MRS培养基,pH7,温度37℃,接种量为3%时菌株的菌体浓度最高,且优化后菌株的生长曲线较优化前菌株的对数生长期提前,菌体浓度也有所提高。以CLA产量为指标,研究了不同碳源,氮源,金属离子,吐温80对嗜酸乳杆菌产CLA的影响,以及金属离子的最佳添加量,结果显示,葡萄糖,组合氮源,对嗜酸乳杆菌产CLA的影响最佳,金属离子硫酸镁,硫酸锰,乙酸钠,磷酸氢二钾对嗜酸乳杆菌的转化能力都有促进作用,其最佳添加量为,硫酸镁0.58g,乙酸钠5g,磷酸氢二钾2g,硫酸锰0.25g,吐温80的最佳添加量为1ml。试验以提高CLA产量为目的,通过单因素试验确定4个影响显著的因素:培养时间、pH、培养温度、接种量。并以此为基础进行四元二次正交旋转组合试验,确定最优培养条件:培养时间24h,培养温度37℃,pH7,接种量10%,可以获得最大产量,预测值为107.0989μg/ml。所得回归方程为:Y=-2549.59+70.08741X1+156.17X2-1.012593X1X1+0.743333X1X2-12.52333X2X2-0.8475X2X3-0.973958x3x-3-2.663333x4x4
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