嗜酸乳杆菌产共轭亚油酸及其乳制品的研究
共轭亚油酸(CLA)有很好的抗癌、减肥、抗动脉硬化等生理活性。目前，CLA工业化生产主要由化学异构法制得，其中产物异构体组成复杂，不利于在食品和医药方面使用。借助食品级微生物的亚油酸(LA)异构化，生物合成CLA可以获得异构体组成单一的产物，提高了产品中CLA的生物活性，拓宽了强化CLA食品的应用前景。本文采用具有转化LA到CLA能力的嗜酸乳杆菌菌株(LactobacillusacidophilusNCFM和LactobacillusacidophilusLakcid)来合成CLA，在建立CLA气相色谱程序升温检测方法的基础上，对高产CLA菌种的诱变选育、菌株代谢LA生成CLA的条件，亚油酸异构酶分离纯化和酶学性质、强化CLA的功能乳制品等进行了研究，旨在借助嗜酸乳杆菌异构化亚油酸生成CIA来提高乳品的功能性。
1、利用气相色谱和紫外光谱方法，建立共轭亚油酸(CLA)通用检测和定量分析程序为。证实，对于大多数脂肪酸而言，气相色谱法是比较好的CLA检测方法。气相色谱程序升温条件是：进样器温度200°C，炉温在60°C保持5min，然后以20°C/min升温至220°C保持47min；检测器温度为250°C；进样量1μL；延迟时间为7min；分析时间为60min。
2、以L.acidophilusNCFM和L.acidophilusLakcid为出发菌株，通过紫外照射和NTG诱变处理后，获得两株具有较高转化LA到CLA的突变株L.acidophilusNCFM-mt和L.acidophilusLakcid-mt。其中，L.acidophilusNCFM-mt的CLA最高产量达到28.67μg/mL，较原来出发菌株CLA产量提高了19.11μg/mL，而L.acidophilusLakcid-mt的CLA最高产量达到41.61μg/mL，较原来出发菌株CLA产量提高了31.4μg/mL。
3、L.acidophilusNCFM-mt和L.acidophilusLakcid-mt转化LA生成CLA的优化条件是：两菌体发酵生成CLA的最适温度为37°C，pH7.5，发酵时间24h。L.acidophilusLackid-mt以乳糖为碳源，以鱼蛋白胨为氮源，且二者比例为2：3时，CLA产量达到最高，为43.81μg/mL；L.acidophilusNCFM-mt以蔗糖为碳源，以蛋白胨为氮源，且二者比例为2：1时，CLA产量达到最高，为32.19μg/mL。
4、研究表明，BSA可以作为最优乳化剂来提高LA的乳化效果。当LA浓度为0.2g/L，菌株接种量为5﹪(v/v)，发酵48h后的发酵液pH降低到3.7。气谱分析结果表明，在这样的发酵条件下，L.acidophilusLackid-mt转化LA到CLA的转化率为59﹪，且CLA异构体含量在产物总脂肪酸中的比例达到36﹪；L.acidophilusNCFM-mt转化LA到CLA的转化率为52﹪，CLA异构体含量在产物总脂肪酸中的比例达到32﹪。
5、L.acidophilusNCFM-mt和L.acidophilusLakcid-mt亚油酸异构酶的相对分子质量为60.5KD；异构酶的最佳反应时间是10h；最佳反应温度为44°C。异构酶不耐热，当温度超过60°C时，酶的活力损失较快；酶的最适pH为6.0。研究了不同的金属离子对酶活的影响，其中Fe3+、Fe2+和Na+离子影响最大，对亚油酸异构酶活力有较大促进作用，Mg2+、K+离子对异构酶酶活力的影响较弱。研究证实，Mn2+、Zn2+和Cu2+对亚油酸异构酶活性起抑制作用。气谱分析结果表明，提取到的亚油酸异构酶可以代谢67﹪的LA转化到CLA。
6、以脱脂或全脂乳作为介质，接种高产CLA的嗜酸乳杆菌菌株后的发酵乳表明，其中LA对发酵牛乳中的CLA生成有诱导作用；添加碳源对生成CLA的影响顺序是葡萄糖＞蔗糖＞乳糖，添加氮源对生成CLA的影响顺序是酵母膏＞酪蛋白＞尿素＞硫酸铵；LA的添加量为0.2g/L。在上述条件下，接种L.acidophilusNCFM-mt和L.acidophilusLackid-mt的发酵乳中的CLA平均生成量较普通酸乳提高10倍，且两菌株的活菌数也达到最高。整个冷藏期间，在0d～16d之问，这种嗜酸乳杆菌发酵乳中的CLA含量基本保持不变，16d之后CLA含量呈缓慢下降趋势；研究表明，发酵乳中的CLA含量在0d～30d之间呈缓慢下降趋势，下降程度是冷藏起始含量的21.5﹪;储存至30d后发酵乳中的CLA含量呈快速下降趋势，至90d时，CLA下降程度为冷藏起始含量的44.31﹪。
嗜酸乳杆菌;共轭亚油酸;亚油酸异构酶;生物转化;分离纯化
河北农业大学
硕士
微生物学
张柏林
2006
中文
TS252.54
96
2007-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）