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        產(chǎn)D-乳酸的德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵工藝研究

        2018-03-13 02:04:57韓文靜梁穎超張廣昊
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018年7期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)酸量菌體乳酸

        韓文靜,梁穎超,陶 進,張廣昊

        (玉米深加工國家工程研究中心,吉林長春 130033)

        乳酸又稱丙醇酸,是自然界最小的手性分子,具有L(+)和D(-)2種光學(xué)構(gòu)型[1-3]。D-乳酸作為手性中心,是合成多種手性物質(zhì)的前體,在醫(yī)藥、農(nóng)藥、化工等方面應(yīng)用十分廣泛。2000年以后,世界乳酸總生產(chǎn)能力已超過25萬t/a,總產(chǎn)量為13萬t/a,并每年遞增[4]。D-乳酸的年生產(chǎn)量約1.6萬t,而發(fā)酵法生產(chǎn)D-乳酸的需求量約2.6萬t[5],所以D-乳酸的研究擁有廣闊的市場前景。例如德國巴斯夫公司生產(chǎn)的S-2-氯丙酸除草劑、日本達意賽爾生產(chǎn)的對乙基苯氧丙酸除草劑、德國赫斯特公司生產(chǎn)的威霸除草劑[4]等。此外,D-乳酸還可用于聚乳酸的生產(chǎn),根據(jù)生產(chǎn)的聚乳酸的性質(zhì),可以應(yīng)用于各類食品和化妝品的外包裝材料,在服裝方面也有很好的應(yīng)用前景,可以做成紗、編織物等。

        世界乳酸產(chǎn)量的90%是通過發(fā)酵法生產(chǎn)的,其余是化學(xué)合成的。國際上的D-乳酸生產(chǎn)也主要采用微生物發(fā)酵法[6]。我國的D-乳酸生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)需要,生產(chǎn)技術(shù)相對落后,尤其對D-乳酸生產(chǎn)菌研究相對落后[7]。因此,對D-乳酸產(chǎn)生菌研究是非常重要的。關(guān)于研究發(fā)酵法產(chǎn)D-乳酸的工作有一些報道,王剛等[8]對假腸膜明串珠菌進行研究,得出該菌的最適生長溫度為35 ℃,最適pH為6.5,4%初始葡萄糖濃度,6%的接種量,35 ℃有助于發(fā)酵產(chǎn)酸,35 ℃耗糖速度最快。劉海燕等[9]以麥芽汁為培養(yǎng)基發(fā)酵德氏乳桿菌RFXI,通過優(yōu)化培養(yǎng)基,使RFXI的活菌數(shù)比優(yōu)化前提高了4.6倍。劉聯(lián)杰[10]對誘變后的菊糖芽孢乳桿菌進行研究,得到發(fā)酵培養(yǎng)基為:葡萄糖152.90 g/L,蛋白胨18.25 g/L,牛肉膏10.00 g/L,酵母抽提物6.25 g/L,磷酸氫二鉀3.00 g/L,乙酸鈉3.00 g/L,七水硫酸鎂0.10 g/L。許婷婷等[11]對誘變后的乳桿菌進行研究,得到該菌株在只含葡萄糖及無機鹽的培養(yǎng)基中對糖的總轉(zhuǎn)化率接近理論最大值,達到98%,D-乳酸產(chǎn)量達到48.5 g/L,光學(xué)純度在99%以上。于培星[12]以凝結(jié)芽孢桿菌JD-063D為出發(fā)菌株,通過誘變后篩選出一株JD-76D,產(chǎn)酸由出發(fā)菌株的61 g/L提高到145 g/L,D-乳酸純度由原菌株的97.5%增加到98.7%以上。目前鮮見關(guān)于德氏乳桿菌保加利亞亞種生長的研究報道。筆者分析了德氏乳桿菌保加利亞亞種在不同條件下的生長情況,從而篩選出適合其生長的環(huán)境,為德氏乳桿菌保加利亞亞種產(chǎn)D-乳酸條件摸索及生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1材料

        1.1.1菌種。德氏乳桿菌保加利亞亞種,由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)提供,玉米深加工國家工程研究中心活化保藏。

        1.1.2培養(yǎng)基。平板培養(yǎng)基:蛋白胨1.000%,牛肉粉0.800%,酵母粉0.400%,葡萄糖2.000%,磷酸氫二鉀0.200%,檸檬酸氫二銨0.200%,乙酸鈉0.500%,硫酸鎂0.020%,硫酸錳0.004%,瓊脂1.400%,吐溫-80 0.100%,118 ℃滅菌15 min,pH 6.3~6.7。種子培養(yǎng)基(MRS肉湯培養(yǎng)基):蛋白胨1.000%,牛肉粉0.800%,酵母粉0.400%,葡萄糖2.000%,磷酸氫二鉀0.200%,檸檬酸氫二銨0.200%,乙酸鈉0.500%,硫酸鎂0.020%,硫酸錳0.004%,吐溫-80 0.100%,118 ℃滅菌15 min,pH 5.5~5.9。 發(fā)酵培養(yǎng)基:蛋白胨1.000%,牛肉粉0.800%,酵母粉0.400%,葡萄糖7.000%,磷酸氫二鉀0.200%,檸檬酸氫二銨0.200%,乙酸鈉0.500%,硫酸鎂0.020%,硫酸錳0.004%,吐溫-80 0.100%,發(fā)酵前一次性加入碳酸鈣5.000%,118 ℃滅菌15 min,pH 6.4~6.7。

        1.2方法

        1.2.1產(chǎn)酸量檢測。采用EDTA定鈣法,按照文獻[13-14]方法進行。

        1.2.2不同葡萄糖添加量對產(chǎn)酸量的影響。葡萄糖添加量為2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%,通過EDTA定鈣法測定不同葡萄糖濃度的發(fā)酵液中產(chǎn)酸量。

        1.2.3不同初始pH對菌體生長的影響。菌種分別接種在pH 5.5、6.0、6.5、7.0、7.5的發(fā)酵培養(yǎng)基中,接種量為10%。采用分光光度法在600 nm波長下測定OD值。

        1.2.4不同溫度對產(chǎn)酸量的影響。培養(yǎng)溫度是細(xì)菌生長的一個重要因素,它可以通過改變脂肪酸的組成影響細(xì)胞膜和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的組成及其完整[15]。根據(jù)文獻記載,德氏乳桿菌保加利亞亞種生長溫度為37~45 ℃,當(dāng)溫度高于50 ℃或低于20 ℃時菌體不能生長[16]。在其他發(fā)酵條件為最佳狀態(tài)下,選擇生長溫度分別為36、38、40、42、44、46 ℃,采用EDTA法測定上述溫度下的產(chǎn)酸量。

        1.2.5不同接種量對產(chǎn)酸量的影響。接種量大小影響菌體生長速度。過小,會延長菌種生長的遲緩期,發(fā)酵周期變長;過大,會使菌體生長過剩,菌體利用營養(yǎng)物質(zhì)自身生長,不利于產(chǎn)酸。在最佳發(fā)酵溫度、pH、裝液量條件下,接種量分別為6%、8%、10%和12%,測定產(chǎn)酸量,確定最佳接種量。

        1.2.6不同裝液量對產(chǎn)酸量的影響。裝液量的多少影響發(fā)酵培養(yǎng)基中溶氧值的大小,該試驗使用的菌種是兼性厭氧型,溶氧值的大小直接影響產(chǎn)酸量。在其他發(fā)酵條件為最佳狀態(tài)下,裝液量分別為50、75、100、125、150 mL,測定不同裝液量下的產(chǎn)酸量。

        1.2.7發(fā)酵周期對產(chǎn)酸量的影響。發(fā)酵周期過短,菌體的生長不穩(wěn)定,培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)主要提供給菌體生長,用于產(chǎn)物積累較少;而發(fā)酵周期過長,營養(yǎng)物質(zhì)耗盡和代謝產(chǎn)物的大量積累使菌體自溶,因此發(fā)酵周期對菌體的產(chǎn)酸量有很大的影響。在其他發(fā)酵條件最佳狀態(tài)下,在發(fā)酵周期24、32、40、48、56、64、72、78 h的條件下,測定產(chǎn)酸量。

        2 結(jié)果與分析

        2.1不同葡萄糖添加量對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響由圖1可知,隨著葡萄糖添加量的增加,產(chǎn)酸量也有明顯的增加,當(dāng)葡萄糖添加量達7%時,產(chǎn)酸量最高;但隨葡萄糖添加量繼續(xù)增加,產(chǎn)酸量反而降低。故選擇7%為葡萄糖最佳添加量。

        圖1 不同葡萄糖添加量對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響Fig.1 Effect of different glucose additions on D-lactic acid production

        2.2不同初始pH對菌體生長的影響由圖2可知,當(dāng)初始pH為6.5時,菌體生長狀態(tài)最佳,故發(fā)酵初始pH確定為6.5。

        圖2 不同初始pH對菌體生長的影響Fig.2 Effect of different initial pH on cell growth

        2.3不同溫度對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響由圖3可知,隨著溫度的升高,菌體產(chǎn)酸量增加,當(dāng)溫度達到42 ℃時產(chǎn)酸量最高,隨著溫度的不斷增加,菌體產(chǎn)酸量開始降低,溫度影響細(xì)胞內(nèi)酶活變化,溫度升高,細(xì)胞內(nèi)酶促反應(yīng)加快,代謝和生長也相應(yīng)加快;但當(dāng)溫度過高時,生物活性物質(zhì)發(fā)生變性,細(xì)胞功能下降甚至死亡。故選擇42 ℃為最佳生長溫度。

        圖3 不同溫度對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響Fig.3 Effect of different temperature on D-lactic acid production

        2.4不同接種量對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響由圖4可知,隨著接種量的增加,產(chǎn)酸量也不斷增加,當(dāng)接種量為10%時,產(chǎn)酸量最大,而接種量繼續(xù)增加時,產(chǎn)酸量反而下降,可能接種量過大,培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分主要用于菌株的生長,從而造成了產(chǎn)酸量的降低。故以接種量10%為最佳值。

        圖4 不同接種量對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響Fig.4 Effect of different inoculum size on D-lactic acid production

        2.5不同裝液量對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響由圖5可知,125 mL為最佳裝液量。

        圖5 不同裝液量對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響Fig.5 Effect of different liquid loading on D-lactic acid production

        2.6不同發(fā)酵周期對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響由圖6可知,在72 h內(nèi),D-乳酸的產(chǎn)酸量隨著時間的增長而增加,而在72 h以后,D-乳酸的產(chǎn)酸量開始減少,故確定72 h為最佳發(fā)酵周期。

        圖6 發(fā)酵周期對D-乳酸產(chǎn)酸量的影響Fig.6 Effect of fermentation period on D-lactic acid production

        3 結(jié)論

        通過試驗得到產(chǎn)D-乳酸的德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵工藝條件為葡萄糖添加量7%,生長溫度42 ℃,發(fā)酵周期72 h,初始pH 6.5,接種量10%,裝液量125 mL/250 mL,此時產(chǎn)酸量最高,為37.8 g/L。

        [1] CORMA A,IBORRA S,VELTY A.Chemical routes for the transformation of biomass into chemicals [J].Chen Rev,2007,107(6):2411-2502.

        [2] 李媛,徐書景,張慶,等.采用鈉鹽調(diào)酸發(fā)酵生產(chǎn)D-乳酸的工藝研究[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,38(3):297-300.

        [3] 劉聯(lián)杰,周安盛,方聰明,等.產(chǎn)D-乳酸菊糖芽孢乳桿菌的誘變及發(fā)酵條件研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,53(20):4936-4940.

        [4] 崔小明.乳酸的生產(chǎn)應(yīng)用及市場前景[J].四川化工與腐蝕控制,2002,5(2):37-41.

        [5] 呂九琢,徐亞賢.乳酸應(yīng)用、生產(chǎn)及需求的現(xiàn)狀與預(yù)測[J].北京石油化工學(xué)院學(xué)報,2004,12(2):32-36.

        [6] 周麗,田康明,陳獻忠,等.微生物發(fā)酵產(chǎn)光學(xué)純度D-乳酸研究進展[J].中國生物工程雜志,2010,30(10):114-124.

        [7] 劉娟,王剛,張明磊,等.D-乳酸產(chǎn)生菌的研究進展[J].微生物學(xué)雜志,2016,36(1):96-99.

        [8] 王剛,劉娟,陳光,等.產(chǎn)D-乳酸假腸膜明串珠菌生長特性分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科技,2016,55(5):1239-1241.

        [9] 劉海燕,李應(yīng)彪,徐幸蓮,等.德氏乳桿菌增殖培養(yǎng)基的優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代食品科技,2008,24(11):1160-1163.

        [10] 劉聯(lián)杰.產(chǎn)D-乳酸菌株的選育及發(fā)酵過程優(yōu)化[D].武漢:湖北工業(yè)大學(xué),2014.

        [11] 許婷婷,柏中中,何冰芳.D-乳酸研究制備進展[J].化工進展,2009,28(6):991-996.

        [12] 于培星.高產(chǎn)D-乳酸生產(chǎn)菌株的選育[J].中國食品添加劑,2010(4):796-800.

        [13] 鄭志,姜紹通,潘麗軍.EDTA定鈣法測定發(fā)酵液中乳酸含量的探討[J].食品科學(xué),2003,24(3):102-105.

        [14] 金其榮,張繼民,徐勤.有機酸發(fā)酵工藝學(xué)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1997:402-404.

        [15] 李銀鏑.D-乳酸高產(chǎn)菌株的選育、發(fā)酵條件的優(yōu)化及代謝通量分析[D].天津:天津大學(xué),2007.

        [16] 王偉.德氏乳桿菌發(fā)酵性能研究及發(fā)酵工藝優(yōu)化[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.

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