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        1 株高產(chǎn)L-乳酸菌株的分離鑒定及其發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化

        2018-03-20 08:40:42孫麗慧王云曉呂詩文賀雷雨包永明
        食品科學(xué) 2018年6期
        關(guān)鍵詞:棉籽餅酵母粉氮源

        孫麗慧,王云曉,呂詩文,李 曼,賀雷雨,包永明

        (1.大連理工大學(xué)食品與環(huán)境學(xué)院,遼寧 盤錦 124221;2.大連理工大學(xué)生命與醫(yī)藥學(xué)院,遼寧 盤錦 124221)

        乳酸又名2-羥基丙酸,是一種重要的多用途有機(jī)酸,被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)藥及化工等行業(yè)[1-2]。乳酸按其構(gòu)型和旋光性可分為D-型、L-型和DL-型3 種類型,由于人體只具有L-乳酸脫氫酶,因此只能代謝L-型的乳酸,若過量攝入D-型或DL-型的乳酸則會(huì)引起人體代謝功能紊亂、造成酸中毒等不良反應(yīng)[3]。世界衛(wèi)生組織明確規(guī)定,D-型或DL-型的乳酸不得加入到嬰幼兒食品中,而成人每天攝入的D-型乳酸也不能超過100 mg/kg體質(zhì)量[4]。目前工業(yè)生產(chǎn)的乳酸約70%作為酸浸劑、調(diào)味劑、防腐劑等功能用于食品行業(yè)中,因而,高光學(xué)純L-乳酸的生產(chǎn)受到了越來越多的關(guān)注[5-6]。

        微生物發(fā)酵法是L-乳酸的主要生產(chǎn)方法,所涉及的微生物主要包括一些絲狀真菌、乳酸細(xì)菌和部分芽孢桿菌等,該方法具有產(chǎn)物光學(xué)純度相對較高、生產(chǎn)工藝簡單、副產(chǎn)物少、能耗小等優(yōu)勢[7-11]。盡管國內(nèi)外眾多學(xué)者多年來已經(jīng)在發(fā)酵法生產(chǎn)L-乳酸取得了很多的研究成果,但目前研究中仍存在一些不足之處,或是乳酸的產(chǎn)酸量不高,糖酸轉(zhuǎn)化率低[12-15];或是產(chǎn)物乳酸中含有較多的D-型乳酸,目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)-乳酸的光學(xué)純度較低,造成下游L-乳酸的分離提純較為困難[16];或是產(chǎn)生菌對營養(yǎng)物質(zhì)要求較高,往往需要價(jià)格較貴的酵母粉或酵母膏作為氮源才能獲得較高的乳酸產(chǎn)量,增加了發(fā)酵的成本[17-20],這些問題都不利于L-乳酸的工業(yè)化生產(chǎn)。因此,本研究旨在篩選獲得1 株高產(chǎn)乳酸且L-乳酸光學(xué)純度較高的菌株并對其進(jìn)行生理生化和分子生物學(xué)鑒定,進(jìn)而對培養(yǎng)基進(jìn)行初步優(yōu)化,尋求廉價(jià)氮源部分替代酵母粉或酵母膏,以期降低生產(chǎn)成本,并在5 L發(fā)酵罐中進(jìn)行批式流加發(fā)酵以驗(yàn)證其發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的潛能,為乳酸發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)提供1 株可供選擇的優(yōu)良菌株及其發(fā)酵培養(yǎng)基的配方組成。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        1.1.1 樣品

        市售酸奶、辣白菜、榨菜、奶酪、泡菜汁、新鮮水果、海水及從遼寧不同地方采集的下層土壤等樣品共120余份。

        1.1.2 試劑

        L/D-乳酸檢測試劑盒 愛爾蘭Megazyme公司;CBC棒狀桿菌鑒定卡 法國梅里埃公司;革蘭氏染色液試劑盒 青島海博生物技術(shù)有限公司;TaKaRa 16S rDNA Gene Bacterial Identification PCR Kit、TaKaRa Lysis Buffer for Microorganism to Direct PCR 寶生物工程(大連)有限公司;牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、瓊脂北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

        1.1.3 培養(yǎng)基

        分離液體培養(yǎng)基:采用MRS培養(yǎng)基并添加溴甲酚紫0.1 g/L作為指示劑[21]。

        分離平板培養(yǎng)基:為改良的MRS培養(yǎng)基,即CaCO3-溴甲酚紫MRS平板培養(yǎng)基,在MRS培養(yǎng)基中加入CaCO320 g/L、溴甲酚紫0.1 g/L作為指示劑,瓊脂15 g/L[21]。

        搖瓶種子培養(yǎng)基:葡萄糖20 g/L,其他同文獻(xiàn)[21]。

        基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基:葡萄糖40 g、酵母粉10 g、CH3COONa 4 g、KH2PO41 g、MgSO40.1 g、MnSO40.4 g、吐溫80 1 mL、CaCO320 g,充分溶解后用蒸餾水定容至1 L。

        1.2 儀器與設(shè)備

        VITEK 2 COMPACT全自動(dòng)微生物鑒定儀、麥?zhǔn)媳葷醿x法國梅里埃公司;SW-CJ-2FD潔凈工作臺(tái) 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;UV-5800紫外-可見分光光度計(jì)上海元析儀器有限公司;SBA-40C生物傳感分析儀山東省科學(xué)院生物研究所;HPX-9272MBE電熱恒溫培養(yǎng)箱、HPX-9272MBE電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司;ZWY-1102C恒溫培養(yǎng)振蕩器 上海智城分析儀器制造有限公司;N-300M熒光顯微鏡 寧波永新光學(xué)股份有限公司;BIOTECH-5BG發(fā)酵罐 上海保興生物設(shè)備工程有限公司。

        1.3 方法

        1.3.1 菌株的篩選

        取適量樣品加入至30 mL無菌水中,充分振蕩后靜止片刻,取上層清液1 mL加放入到分離液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)24 h。選取發(fā)酵液顏色變黃的樣品,經(jīng)稀釋后涂布于分離平板培養(yǎng)基,待長出菌落,挑取能夠水解CaCO3且變色圈較大的單菌落,接種到基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中,37 ℃、180 r/min培養(yǎng)24 h,選取產(chǎn)物濃度高的菌落,進(jìn)一步劃線純化直至純種,將其編號(hào)并保藏。

        1.3.2 菌株的鑒定

        1.3.2.1 形態(tài)學(xué)觀察

        肉眼直接觀察菌落的外部形態(tài),革蘭氏染色后于顯微鏡下觀察菌體形態(tài)。

        1.3.2.2 生理生化鑒定

        挑取純化的菌株加至3 mL生理鹽水中,振蕩混勻后利用麥?zhǔn)媳葷醿x測定菌懸液濁度達(dá)到2.7~3.3麥?zhǔn)蠞舛?,按照CBC棒狀桿菌鑒定卡的操作說明書進(jìn)行VITEK 2 COMPACT全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)分析。

        1.3.2.3 菌株16S rDNA序列擴(kuò)增與分析

        挑取培養(yǎng)基上的菌體于50 μL TaKaRa Lysis Buあer for Microorganism to Direct PCR(Code No.9164)中變性后離心取上清液作為模板,反應(yīng)條件:80 ℃,15 min;然后使用TaKaRa 16S rDNA Bacterial Identification PCR Kit(Code No.RR176)進(jìn)行PCR擴(kuò)增目的片段;經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳后,切膠回收目的片段;由大連寶生物工程有限公司進(jìn)行測序,通過NCBI數(shù)據(jù)庫在線BLAST系統(tǒng)進(jìn)行序列比對,以確定種屬。

        1.3.3 發(fā)酵培養(yǎng)基的初步優(yōu)化

        1.3.3.1 培養(yǎng)基中初始碳源質(zhì)量濃度的優(yōu)化

        在基礎(chǔ)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,分別以40~140 g/L的葡萄糖為碳源,按2%的接種量轉(zhuǎn)接到100 mL培養(yǎng)基中,于37 ℃、180 r/min恒溫振蕩培養(yǎng),定期取樣監(jiān)測,考察初始糖質(zhì)量濃度對發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的影響。

        1.3.3.2 培養(yǎng)基中氮源的優(yōu)化

        在基礎(chǔ)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,以40 g/L的葡萄糖為碳源,分別以20 g/L的酵母粉、牛肉膏、蛋白胨、棉籽餅粉、黃豆餅粉、玉米漿、硝酸銨、硫酸銨作為氮源,考察不同種類的氮源對發(fā)酵的影響,發(fā)酵時(shí)間為24 h,其他培養(yǎng)條件同1.3.3.1節(jié)。在此基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步降低氮源成本,利用發(fā)酵效果相對較好的廉價(jià)氮源按照一定配比進(jìn)行部分替代,考察不同配比的復(fù)合氮源對發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的影響。

        1.3.3.3 培養(yǎng)基中無機(jī)鹽的優(yōu)化

        在上述優(yōu)化的基礎(chǔ)上,以40 g/L的葡萄糖為碳源,10 g/L的酵母粉+15 g/L棉籽餅粉為氮源,分別考察不同質(zhì)量濃度的CH3COONa、KH2PO4、MgSO4及MnSO4對發(fā)酵的影響,發(fā)酵時(shí)間為24 h,其他培養(yǎng)條件同1.3.3.1節(jié)。

        1.3.4 5 L發(fā)酵罐中的批式流加發(fā)酵實(shí)驗(yàn)

        根據(jù)上述搖瓶中的優(yōu)化結(jié)果,進(jìn)而在5 L發(fā)酵罐中進(jìn)行了批式流加發(fā)酵,考察菌株的生長及L-乳酸的成情況。發(fā)酵條件如下:裝液量2 L,接種量10%,發(fā)酵溫度37℃,轉(zhuǎn)速180 r/min,4 mol/L NaOH溶液維持pH 6.0,發(fā)酵通氣量0.2 m3/min,發(fā)酵初始葡萄糖質(zhì)量濃度80 g/L,中間補(bǔ)加葡萄糖使其質(zhì)量濃度維持在30~80 g/L之間,發(fā)酵72 h。

        1.3.5 分析方法

        L-乳酸純度的測定:利用L-/D-乳酸檢測試劑盒測定乳酸的光學(xué)純度,光學(xué)純度的計(jì)算方法參照文獻(xiàn)[22];L-乳酸質(zhì)量濃度的測定:用SBA-40C生物傳感分析儀測定[23];還原糖含量的測定:采用3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicvlic acid,DNS)比色法[24];菌體濃度的測定:利用分光光度計(jì)測定OD600nm表示菌體的濃度。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 高產(chǎn)L-乳酸菌株的篩選

        利用分離液體培養(yǎng)基培養(yǎng)來源不同的120余份樣品,其中16 份樣品的發(fā)酵液變成黃色,經(jīng)稀釋后涂布于CaCO3-溴甲酚紫MRS分離平板培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),其中有5 株產(chǎn)酸圈較大,將其轉(zhuǎn)接到基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中,37 ℃、180 r/min培養(yǎng)24 h,檢測發(fā)酵液中L-乳酸的產(chǎn)量,結(jié)果如表1所示。

        從表1可知,從辣白菜樣品中篩選獲得的菌株LB-103在分離液體培養(yǎng)基中顯色速度最快,并且在分離平板培養(yǎng)基中的產(chǎn)酸圈直徑達(dá)10.5 mm,這些現(xiàn)象均說明該菌株具有較強(qiáng)的產(chǎn)酸能力,進(jìn)一步通過液體發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng),經(jīng)檢測證實(shí),菌株LB-103的L-乳酸產(chǎn)量最高,達(dá)到15.40 g/L。更重要的是,采用L/D-乳酸檢測試劑盒檢測乳酸的光學(xué)純度,結(jié)果表明,菌株LB-103只產(chǎn)生L-乳酸,無D-乳酸生成。因此,將該菌株進(jìn)行進(jìn)一步純化直至純種,保藏待用。

        表1 不同菌株產(chǎn)L-乳酸的能力Table 1 L-Lactic acid produced by different strains isolated from different sources

        2.2 菌株的鑒定

        2.2.1 形態(tài)學(xué)觀察

        將菌株LB-103在固體MRS培養(yǎng)基上培養(yǎng)48 h后,菌株在平板上的單菌落呈圓形,隆起,表面光滑,濕潤,不透明,邊緣整齊,顏色為乳白色(圖1a)。細(xì)菌革蘭氏染色呈陽性,短桿狀(圖1b)。

        圖1 LB-103菌株菌落形態(tài)(a)和革蘭氏染色照片(b)Fig. 1 Colony morphology (a) and gram staining (b) of strain LB-103

        2.2.2 菌株生理生化鑒定

        表2 LB-03菌株的主要生理學(xué)特征Table 2 Physiological characteristics of strain LB-03

        經(jīng)過純化的菌株LB-103利用VITEK 2 COMPACT全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)進(jìn)行生理生化鑒定,鑒定的結(jié)果為鼠李糖乳酸桿菌(Lactobacillus rhamnosus),可信度達(dá)95%,結(jié)果評價(jià)為Excellent identification(極好的鑒定)。具體生化反應(yīng)結(jié)果見表2。

        2.2.3 菌株16S rDNA序列擴(kuò)增

        以菌株LB-103基因組DNA為模板經(jīng)過PCR擴(kuò)增后進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳,目的片段大約為1 500 bp(圖2),將PCR產(chǎn)物回收純化后測序,確定該片段實(shí)際長度為1 337 bp。該序列已提交至GenBank,登記號(hào)為No.KY750318。將該序列在NCBI中BLAST比對發(fā)現(xiàn),菌株LB-103與L. rhamnosus的同源性極高,序列相似性達(dá)到100%。結(jié)合上述生理生化鑒定結(jié)果,可確定該菌株為鼠李糖乳酸桿菌,并將其命名為鼠李糖乳酸桿菌DLF-15038(L. rhamnosus DLF-15038)。

        圖2 菌株LB-103的16S rDNA凝膠電泳圖Fig. 2 Gel electrophoresis pattern of PCR amplified product of 16S rDNA from strain LB-103

        2.3 發(fā)酵培養(yǎng)基的初步優(yōu)化

        2.3.1 碳源質(zhì)量濃度對L. rhamnosus DLF-15038發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的影響

        圖3 葡萄糖質(zhì)量濃度對發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸影響Fig. 3 Effects of glucose concentration on the production of L-lactic acid

        如圖3所示,隨著糖質(zhì)量濃度的增加,發(fā)酵液中L-乳酸產(chǎn)量逐漸增加。然而在初始糖質(zhì)量濃度為80 g/L時(shí)L-乳酸的生成速率最高,這可能是由于在高質(zhì)量濃度糖基質(zhì)中,發(fā)酵液滲透壓增加,從而對菌體生長及其代謝會(huì)造成一定的抑制作用。因此為獲得較高的L-乳酸產(chǎn)量,避免高糖質(zhì)量濃度對微生物造成的抑制作用,可以考慮選擇發(fā)酵初始糖質(zhì)量濃度為80 g/L,采用流加補(bǔ)料的方式進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。

        2.3.2 氮源對L. rhamnosus DLF-15038發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的影響

        不同微生物對氮源的利用能力也不同,實(shí)驗(yàn)選擇了文獻(xiàn)中發(fā)酵L-乳酸產(chǎn)量較高的幾種有機(jī)氮源如酵母粉、牛肉膏、蛋白胨[4,21-22,25-26],同時(shí)又選擇了幾種廉價(jià)的有機(jī)氮源如棉籽餅粉、黃豆餅粉、玉米漿和無機(jī)氮源硝酸銨、硫酸銨,考察氮源種類對發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的影響,結(jié)果如圖4所示。

        圖4 不同氮源種類對L-乳酸產(chǎn)量的影響Fig. 4 Effects of different nitrogen sources on the production of L-lactic acid

        由圖4可以看出,在相同發(fā)酵條件下,有機(jī)氮源的發(fā)酵效果明顯好于無機(jī)氮源,這可能是由于有機(jī)氮源中除了含有蛋白質(zhì)、肽及游離的氨基酸以外,往往還含有少量的維生素和生長因子,可以滿足微生物生長和代謝的需要[17-18,25]。本實(shí)驗(yàn)中以酵母粉作為氮源時(shí)L-乳酸產(chǎn)量最高,蛋白胨次之,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Kwon[26]、Nancib[27]、于雷[17]等的報(bào)道一致,且目前文獻(xiàn)中報(bào)道的高產(chǎn)L-乳酸所用的氮源也多為酵母粉[25]。然而酵母粉和蛋白胨都是價(jià)格昂貴的氮源,對于生產(chǎn)用途廣且用量大的L-乳酸產(chǎn)品來說,在獲得高產(chǎn)量和高轉(zhuǎn)化率的同時(shí),也必須使用相對廉價(jià)的培養(yǎng)基成分,產(chǎn)品才更具有市場競爭力。本實(shí)驗(yàn)中以廉價(jià)的棉籽餅粉作為氮源,L-乳酸產(chǎn)量雖然較酵母粉或蛋白胨低,但明顯好于黃豆餅粉和玉米漿,并且菌體生長情況與酵母粉作為氮源的發(fā)酵結(jié)果相當(dāng)。因此,為減少酵母粉用量,降低發(fā)酵培養(yǎng)基成本,進(jìn)一步考察利用棉籽餅粉部分替代酵母粉發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的情況,結(jié)果如表3所示。

        表3 復(fù)合氮源對L-乳酸產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of complex nitrogen sources on the production of L-lactic acid

        從表3可以看出,10 g/L酵母粉分別添加15 g/L或20 g/L棉籽餅粉與15 g/L酵母粉分別添加15 g/L或20 g/L棉籽餅粉作為氮源,L-乳酸產(chǎn)量與單獨(dú)使用20 g/L酵母粉相當(dāng)。可見,利用棉籽餅粉部分替代酵母粉是可行的。當(dāng)以10 g/L酵母粉+15 g/L棉籽餅粉作為復(fù)合氮源時(shí),在此基礎(chǔ)上無論是增加酵母粉或是棉籽餅粉的用量,L-乳酸產(chǎn)量均無明顯變化。因此,考慮培養(yǎng)基的成本,選擇以10 g/L酵母粉+15 g/L棉籽餅粉作為復(fù)合氮源最為合適。

        2.3.3 無機(jī)鹽對L. rhamnosus DLF-15038發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的影響

        微生物的生長及其代謝產(chǎn)物合成過程中需要無機(jī)鹽和一些微量元素,很多無機(jī)鹽中的金屬離子是作為某些酶的激活劑,這些物質(zhì)往往在低質(zhì)量濃度時(shí)會(huì)促進(jìn)微生物生長和代謝產(chǎn)物合成,但在高質(zhì)量濃度時(shí)卻會(huì)表現(xiàn)出明顯的抑制現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)考察了不同質(zhì)量濃度的CH3COONa、KH2PO4、MgSO4及MnSO4對發(fā)酵的影響,結(jié)果如表4所示。最佳無機(jī)鹽質(zhì)量濃度分別為CH3COONa 3 g/L、KH2PO42 g/L、MnSO40.3 g/L和MgSO40.2 g/L。

        表4 不同質(zhì)量濃度的無機(jī)鹽對L-乳酸產(chǎn)量的影響Table 4 Effects of different concentrations of inorganic salts on the production of L-lactic acid

        2.4 5 L發(fā)酵罐中的批式流加發(fā)酵實(shí)驗(yàn)

        通過上述培養(yǎng)基優(yōu)化,確定發(fā)酵培養(yǎng)基為初始葡萄糖質(zhì)量濃度80 g/L、棉籽餅粉15 g/L、酵母粉10 g/L、CH3COONa 3 g/L、KH2PO42 g/L、MnSO40.3 g/L、MgSO40.2 g/L、吐溫80 1 mL/L。在該條件下,在5 L發(fā)酵罐中進(jìn)行了批式流加發(fā)酵,考察菌株的生長及L-乳酸的成情況,結(jié)果如圖5所示。發(fā)酵72 h,L-乳酸產(chǎn)量可達(dá)165.15 g/L,生產(chǎn)強(qiáng)度為2.29 g/(L·h),葡萄糖總消耗量為176.94 g/L,糖酸轉(zhuǎn)化率為93.34%。

        圖5 分批補(bǔ)料發(fā)酵過程曲線Fig. 5 Time course curve of fed-batch fermentation

        3 討論與結(jié)論

        本實(shí)驗(yàn)從辣白菜樣品中篩選出1 株高產(chǎn)乳酸的菌株LB-103,通過生理生化鑒定和16S rDNA序列分析,確定該菌株為鼠李糖乳酸桿菌(L. rhamnosus),將其命名為鼠李糖乳酸桿菌DLF-15038。經(jīng)L-/D-乳酸試劑盒檢測該菌株發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的光學(xué)純度為100%。純L-乳酸應(yīng)用于食品行業(yè)中可以保證食品安全性,此外純L-乳酸還可以生產(chǎn)高質(zhì)量的聚乳酸。但目前國內(nèi)外關(guān)于利用細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)乳酸的報(bào)道中,產(chǎn)物大多都混有D-型的乳酸[12,16],產(chǎn)純L-乳酸的報(bào)道較少。周穎等[22]對Lactococcus lactis KLDS 4.0325發(fā)酵產(chǎn)光學(xué)純度為100% L-乳酸的培養(yǎng)基優(yōu)化;高江婧等[28]從土壤樣品中篩選到1 株凝結(jié)芽孢桿菌,發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的光學(xué)純度達(dá)99%以上;Laopaiboon等[29]利用L. lactis IO-1發(fā)酵甘蔗渣生產(chǎn)光學(xué)純度為100% L-乳酸;Ramchandran等[30]利用L. lactis ssp. cremoris ASCC 930119生產(chǎn)光學(xué)純度為100% L-乳酸。本實(shí)驗(yàn)篩選獲得的L. rhamnosus DLF-15038不僅發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的光學(xué)純高,而且還具有非常好的產(chǎn)乳酸能力,在5 L發(fā)酵罐中進(jìn)行批式流加發(fā)酵實(shí)驗(yàn),發(fā)酵72 h,L-乳酸產(chǎn)量為165.15 g/L,生產(chǎn)強(qiáng)度為2.29 g/(L·h),糖酸轉(zhuǎn)化率為93.34%。

        對L. rhamnosus DLF-15038發(fā)酵產(chǎn)L-乳酸的培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明,廉價(jià)的棉籽餅粉可以部分替代酵母粉,采用15 g/L棉籽餅粉和10 g/L的酵母粉為復(fù)合氮源,L-乳酸的產(chǎn)量得以維持并顯著降低成本。Kwon等[24]曾在L-乳酸發(fā)酵培養(yǎng)基中用19.3 g/L大豆粉替代15 g/L的酵母粉,同樣可以獲得理想的發(fā)酵結(jié)果,但是需要在培養(yǎng)基中額外添加7 種維生素,Nancib等[27]也發(fā)現(xiàn)采用廉價(jià)氮源部分替代酵母粉,并補(bǔ)充B族維生素,可以獲得較好的發(fā)酵水平,這些研究在獲得廉價(jià)原料部分替代酵母粉的同時(shí),都需要額外補(bǔ)充維生素,因此對于降低成本的幅度有限。而本實(shí)驗(yàn)中使用廉價(jià)的棉籽餅粉部分替代酵母粉,無需維生素的額外添加,對于降低發(fā)酵培養(yǎng)基的成本效果更為顯著。此外,本研究對培養(yǎng)基中幾種無機(jī)鹽濃度進(jìn)行了考察,確定了最適無機(jī)鹽質(zhì)量濃度分別為CH3COONa 3 g/L、KH2PO42 g/L、MnSO40.3 g/L、MgSO40.2 g/L。本研究為L-乳酸發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)提供了1 株可供選擇的優(yōu)良菌株及其發(fā)酵培養(yǎng)基的配方組成,若對該菌株的發(fā)酵培養(yǎng)基的組成及發(fā)酵條件進(jìn)一步優(yōu)化,產(chǎn)物L(fēng)-乳酸的產(chǎn)量還會(huì)有提升的空間。

        [1] MA K, HU G, PAN L, et al. Highly efficient production of optically pure L-lactic acid from corn stover hydrolysate by thermophilic Bacillus coagulans[J]. Bioresource Technology, 2016, 219(11): 114-122. DOI:10.1016/j.biortech.2016.07.100.

        [2] MAZUMDAR S, BLANKSCHIEN M D, CLOMBURG J M, et al.Efficient synthesis of L-lactic acid from glycerol by metabolically engineered Escherichia coli[J]. Microbial Cell Factories, 2013, 12: 7.DOI:10.1186/1475-2859-12-7.

        [3] JIANG X, XUE Y F, WANG A Y, et al. Efficient production of polymer-grade L-lactate by an alkaliphilic Exiguobacterium sp. strain under nonsterile open fermentation conditions[J].Bioresource Technology, 2013, 143(9): 665-668. DOI:10.1016/j.biortech.2013.06.049.

        [4] 潘道東. 產(chǎn)L-乳酸之乳桿菌的篩選[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(8): 310-313. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2007.08.074.

        [5] WANG Y, CHEN C, CAI D, et al. The optimization of L-lactic acid production from sweet sorghum juice by mixed fermentation of Bacillus coagulans and Lactobacillus rhamnosus under unsterile conditions[J]. Bioresource Technology, 2016, 218(10): 1098-1105.DOI:10.1016/j.biortech.2016.07.069.

        [6] DAN C V, FRANCISC V D, OANA L P, et al. L (+)-Lactic acid production by pellet-form Rhizopus oryzae NRRL 395 on biodiesel crude glycerol[J]. Microbial Cell Factories, 2013, 12: 92.DOI:10.1186/1475-2859-12-92.

        [7] ABDEL-RAHMAN M A, TASHIRO Y, SONOMOTO K. Lactic acid production from lignocellulose-derived sugars using lactic acid bacteria: overview and limits[J]. Journal of Biotechnology, 2011,156(4): 286-301. DOI:10.1016/j.jbiotec.2011.06.017.

        [8] FU Y Q, YIN L F, ZHU H Y, et al. High-efficiency L-lactic acid production by Rhizopus oryzae using a novel modified one-step fermentation strategy[J]. Bioresource Technology, 2016, 218(7): 410-417. DOI:10.1016/j.biortech.2016.06.127.

        [9] MARCELA P B, LUCIANA F C, DAIANE C S, et al. L-(+)-Lactic acid production by Lactobacillus rhamnosus B103 from dairy industry waste[J]. Industrial Micorbiology, 2016, 47(3): 640-646. DOI:10.1016/j.bjm.2015.12.001.

        [10] ZHENG J, GAO M, WANG Q, et al. Enhancement of L-lactic acid production via synergism in open co-fermentation of Sophora flavescens residues and food waste[J]. Bioresource Technology, 2017,225(2): 159-164. DOI:10.1016/j.biortech.2016.11.055.

        [11] REDDY G, ALTAF M, NAVEENA B J, et al. Amylolytic bacterial lactic acid fermentation: a review[J]. Biotechnology Advances, 2008,26(1): 22-34. DOI:10.1016/j.biotechadv.2007.07.004.

        [12] ABDEL-RAHMAN M A, TASHIRO Y, SONOMOTO K. Recent advances in lactic acid production by microbial fermentation processes[J]. Biotechnology Advances, 2013, 31(6): 877-902.DOI:10.1016/j.biotechadv.2013.04.002.

        [13] 楊萍, 徐忠. 產(chǎn)L-乳酸的菌種的篩選及L-乳酸生產(chǎn)新途徑[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(3): 184-187. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2009.03.041.

        [14] PETROV K, POPOVA L, PETROVA P. High lactic acid and fructose production via Mn2+-mediated conversion of inulin by Lactobacillus paracasei[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2017, 3: 1-13.DOI:10.1007/s00253-017-8238-0.

        [15] KARI T K, MARJA I, MARILYN G W, et al. L-Lactic acid production from D-xylose with Candida sonorensis expressing a heterologous lactate dehydrogenase encoding gene[J]. Microbial Cell Factories,2014, 13: 1-14. DOI:10.1186/s12934-014-0107-2.

        [16] WU J C, JUTURU V. Microbial production of lactic acid: the latest development[J]. Critical Reviews in Biotechnology, 2016, 36(6): 967-977. DOI:10.3109/07388551.2015.1066305.

        [17] 于雷, 雷霆, 裴曉林, 等. L-乳酸發(fā)酵培養(yǎng)基中氮源的優(yōu)化[J]. 食品科技, 2007, 32(6): 49-53. DOI:10.3969/j.issn.1005-9989.2007.06.014.

        [18] NGUYEN C M, KIM J S, HWANG H J, et al. Production of L-lactic acid from a green microalga, hydrodictyon reticulum, by Lactobacillus paracasei LA104 isolated from the traditional Korean food, makgeolli[J]. Bioresource Technology, 2012, 110(4): 552-559.DOI:10.1016/j.jbiotec.2012.01.079.

        [19] MOON S K, WEE Y J, CHOI G W. A novel lactic acid bacterium for the production of high purity L-lactic acid, Lactobacillus paracasei subsp. paracasei CHB2121[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering, 2012, 114(2): 155-159. DOI:10.1016/j.jbiosc.2012.03.016.

        [20] ZHAO B, WANG L M, MA C Q, et al. Repeated open fermentative production of optically pure L-lactic acid using a thermophilic Bacillus sp. strain[J]. Bioresource Technology, 2010, 101(16): 6494-6498.DOI:10.1016/j.jbiotec.2010.03.051.

        [21] 丁涓, 魏敏, 張莉. 玉米漿發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸的工藝優(yōu)化[J]. 食品科學(xué),2011, 32(1): 127-130. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201101031.

        [22] 周穎, 高曉峰, 周晶, 等. 一株僅產(chǎn)L-乳酸的乳酸乳球菌發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(9): 84-88. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201509016.

        [23] QIN J, WANG X, ZHENG Z, et al. Production of L-lactic acid by a thermophilic Bacillus mutant using sodium hydroxide as neutralizing agent[J]. Bioresource Technology, 2010, 101(19): 7570-7576.DOI:10.1016/j.jbiotec.2010.04.037.

        [24] 趙凱, 許鵬舉, 谷廣燁. 3,5-二硝基水楊酸比色法測定還原糖含量的研究[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(8): 534-536. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2008.08.127.

        [25] MARK A E, SUBRAMANIAN R, Microbial production of lactic acid[J]. Biotechnology Letters, 2015, 37(5): 955-972. DOI:10.1007/s10529-015-1769-5.

        [26] KWON S, LEE P C, LEE E G, et al. Production of lactic acid by Lactobacillus rhamnosus vitamin-supplemented soybean hydrolysate[J]. Enzyme and Microbiology Technology, 2000,26(2/3/4): 209-215. DOI:10.1016/S0141-0229(99)00134-9.

        [27] NANCIB A, NANCIB N, MEZIANECHERIF D, et al. Joint effect of nitrogen sources and B vitamin supplementation of date juice on lactic acid production by Lactobacillus casei subsp. rhamnosus[J].Bioresource Technology, 2005, 96(1): 63-67. DOI:10.1016/biortech.2003.09.018.

        [28] 高江婧, 嚴(yán)群, 阮文權(quán). 一株產(chǎn)L-乳酸菌株的篩選、鑒定及營養(yǎng)條件的初步研究[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2010, 29(3): 453-457.DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2010.03.026.

        [29] LAOPAIBOON P, THANI A, LEELAVATCHARAMAS V, et al.Acid hydrolysis of sugarcane bagasse for lactic acid production[J].Bioresource Technology, 2010, 101(3): 1036-1043. DOI:10.1016/biortech.2009.08.091.

        [30] RAMCHANDRAN L, SANCIOLO P, VASILJEVIC T, et al.Improving cell yield and lactic acid production of Lactococcus lactis ssp. cremoris by a novel submerged membrane fermentation process[J]. Journal of Membrane Science, 2012, s403/404(3): 179-187.DOI:10.1016/j.memsci.2012.02.042.

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