基本信息
- 项目名称：
- 三联益生菌固态发酵工艺研究及其发酵物的性质检测
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文测定了三联益生菌在 MRS和 PTYG培养基中的生长曲线，确定出最佳活化液体培养基为MRS培养基，通过单因素及正交试验获得三联菌培养的最佳益生元为西红柿汁和低聚果糖，固体发酵基质为麦麸，固体培养的最适条件，营养物质用量 MRS 70%(v/w)，培养时间28 h。本文同时研究三联益生菌发酵物的性质及其在消化道内的活菌数并对三联益生菌的保质期进行了测定。
- 详细介绍：
- 本文研究三联益生菌的固体发酵工艺，提高三联菌的活菌数，为实现三联益生菌医药及绿色饲料工业生产提供理论和实验依据，使低成本、大规模、高质量生产益生菌制剂及益生菌饲料成为可能。测定了三联益生菌在 MRS和 PTYG液体基础培养基中的生长曲线，确定出最佳活化液体培养基为MRS培养基，通过单因素及正交试验获得三联菌培养的最佳益生元为西红柿汁和低聚果糖，固体发酵基质为麦麸，固体培养的最适条件为：温度37 ℃，起始 pH6.8，接种量 70%(v/w)，营养物质用量 MRS 70%(v/w)，培养时间28 h。 本文同时研究三联益生菌发酵物的性质及其在消化道内的活菌数，来检测三联菌发挥益生作用的能力。并对三联益生菌的保质期进行测定，获得益生菌制剂在工业生产及作为产品销售的运输和货架期保持较高活菌数的理论数据及保存时间。使益生菌药物制剂及作为绿色动物饲料的后期销售有可参考的数据基础。本文研究的益生菌联菌制备工艺为解决人类抗生素滥用导致的菌群失调问题提供了有效途径。另外，三联益生菌发酵物可作为动物饲料添加剂，一方面可以提高牲畜产量，另一方面也可以无抗生素残留、无公害、绿色健康的肉类食品为人类食用，具有重大的意义。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的： 研究三联菌的发酵工艺，实现三联菌医药及绿色饲料工业生产提供理论和实验依据。 研究三联益生菌发酵物的性质及其在消化道内的活菌数，为后期销售提供依据。 基本思路： 测定生长曲线确定活化的液体培养基。 通过单因素及正交实验获得益生元，固体基质及固体培养条件。 检测固体发酵物在模拟胃肠环境中的性质。 检测固体发酵物的疏水性、抑菌能力和保质期。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：按照单因素，正交实验得到培养条件，采用 SPSS10.0 for Windows对正交试验结果进行方差分析。利用方差分析的数学方法统计抑菌试验的结果。 先进性：根据经典恒温法的理论依据Arrhenius的指数定律测定微生物活菌制剂的保质期。 独特性： 联菌培养有利于提高活菌数及达到益生效果，目前尚无本研究的三种联菌的固态培养的报道。
应用价值和现实意义
- 实际应用价值： （1）本文研究三联益生菌的固体发酵工艺，为三联菌工业化提供依据，使工厂利用低成本的发酵原料进行生产。 （2）研究三联益生菌发酵物的性质及其在消化道内的活菌数，给三联菌益生菌产品提供令人信服的理论数据。 现实意义： （1）由于无毒无副作用，三联益生菌活菌制剂适用于老人，儿童，哺乳期妇女。 （2）作为绿色牲畜饲料方面，提高牲畜产量，可以无公害的为人类食用。
学术论文摘要
- 测定三联益生菌在 MRS和 PTYG液体基础培养基中的生长曲线，得出结论：同等条件下，固态培养活菌数为液态培养的 1-5倍，最高达 1.61×1015 CFU/mL。四种基质的比较，发现豆渣和麦麸为佳。通过正交试验对三联菌固态培养的条件进行了优化，结果表明最佳培养条件。用优化的MRS培养基培养三联菌，采用麦麸为基质，得到发酵物，其活菌数高达6.86×1013 CFU/g。发酵物经模拟胃液、胆汁酸、肠液、消化道处理后，活菌数分别达到109，1010，1014，1011 CFU/g，说明其对消化道环境有很高的耐受力。疏水性试验反映三联菌固体发酵物具有良好的疏水性；经大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌试验表明发酵物具有很好的抑菌性；经经典加速试验，活菌数仍可达到107 CFU/g，相当于室温下，储存一年的活菌量。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 丁可，余倩. 双歧杆菌检测方法进展研究[J]. 现代预防医学，2004，31（5）：723-727 [2] 邵伟，邵伟，乐超银，等. 双岐杆菌冻干粉制备工艺研究[J]. 现代食品科技，2008，21（4）：54-56 [3] COLLINS E B. Bifidobacteria in dairy products[J]. Cultured Dairy Products Journal，1993， 28（4）：1620-1627. [4] PICOT A, LACROIX C. Effects of micronization on viability and thermotolerance of probiotic freeze-dried cultures[J]. International Dairy Journal，2003，13（6）：455-462. [5] 李妍，赵文静，高鹏飞，等. 益生菌Lactobacillus casei Zhang增殖培养基的优化[J]. 微生物学通报，2009，36（2）：181-186. [6] 叶晴. 用真空冷冻干燥法保存微生物菌株. 现代科学仪器，2000，4：19-20 [7] 刘丽凤，孟祥晨. 双歧杆菌的冻干损伤及保护. 中国乳品工业，2006，34（1）：39-43
同类课题研究水平概述
- 双歧杆菌及酪酸梭菌是人体和动物肠道内数量占优势的一种益生菌，在预防肠道肿瘤，改善维生素代谢，增强人体免疫，预防便秘等方面发挥着重要的作用[1]；地衣芽孢杆菌口服以后以活菌形式进入肠道内，在生长代谢中能产生多种抗菌活性物质，如短杆菌肽、枯草杆菌素、制霉菌素和头孢菌素C等，具有抑制肠道中的失衡的肠道菌群、重新建立平衡的微生态环境的功能，有加强肠道的蠕动,减少机会致病菌在肠腔内停留时间，阻止机会致病菌的粘附和定植等作用[2]。 微生态制剂(microecologics)又称微生态调节剂(microecological modulator)[3]，作为理想微生态制剂必须符合活菌含量高的标准，应达到107~1010个/g(mL)[4]，因此高活菌数是微生态制剂的重要指标。相对于纯培养，联菌培养更有利于提高活菌数及达到益生效果[5]，固态培养更有利于三联菌微生态制剂工业化生产。 目前尚无双歧杆菌、酪酸梭菌、地衣芽孢杆菌联合固态培养的报道。文献报道两歧双歧杆菌固态培养最高活菌数为 1.6×109 CFU/g；联菌培养最高活菌数为 109 CFU/mL；地衣芽孢杆菌固态培养相关文献中，活菌数最高为 9.15×109 CFU/g；酪酸梭菌固态培养相关报道目前还未发现。 [1]朱俊晨，李世敏，魏小青。双歧杆菌对人体的生理作用及研究进展中国微生态学杂志2000 年2 月第12。 [2]李雄彪，马庆英，崔云龙。酪酸梭状芽胞杆菌研究进展，中国微生态学杂志2006 年8 月第18 卷第4 期文章编号：10052376X（2006）0420331205 [3]顾真荣，吴畏，高新华，等。枯草芽孢杆菌G3菌株的抗菌物质及其特性[J]。植物病理报，2004，34(2)：166—172 。 [4] LI S,ZHAO ZA,LI M,et al.Purification and characteriza-tion of a novel chitinase from Bacillus brevis[J].Acta biochimica et Biophysica,2002,34(6):690—696. [5]刘希山，罗欣，梁荣蓉，等。嗜酸乳杆菌与嗜热链球菌混合培养制作保健型发酵乳的研究。
