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嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质的分离与结构鉴定

作　者: 周昊朕
导　师: 陆兆新
学　校: 南京农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 嗜酸乳杆菌NX2-6 抑菌物质分离纯化结构鉴定
分类号: TS201.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人民生活水平的提高和食品安全意识的增强,人们对食品的安全卫生和自身健康状况日益关注,天然食品和绿色食品更容易被消费者认可和接受。因此,研究开发广谱、高效、稳定、安全的天然抑菌物质已成为当今国际食品防腐剂发展的主要方向。微生物来源的天然防腐剂,由于生产成本低廉、来源广泛等原因,目前已成为研究热点。本研究内容主要是针对来源于内蒙古锡林浩特地区酸马奶样品中的1株高活性菌株嗜酸乳杆菌NX2-6(Lactobacillus acidophilus NX2-6)所产抑菌物质的发酵动态探讨,并对该抑菌物质进行分离纯化和结构研究,最后探索了其在食品保藏中的实际应用价值,为后续在食品工业中的应用提供理论支持和科学依据。具体研究结果分述如下：1.嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质的培养条件和发酵动态的探讨。结果表明：发酵培养前镜检菌体的菌落特征为G+,白色的小菌落,两端平齐的单个或成链状；确定发酵种龄18 h,培养基装液量90%,发酵时间在48 h为产抑菌物质的最适条件；并分析发酵动态过程中还原糖浓度、菌体生物量和pH值等指标的变化情况,在发酵38～48h期间内相关峰值分别达到18.02 g/L、6.01 g/L和4.05。2.嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质分离纯化的研究。通过对嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质进行浓缩萃取、硅胶柱层析分离和分析型液相色谱纯化等步骤,获得1种广谱抑菌活性物质。研究结果表明：抑菌物质的特征紫外光谱为220 nm；最适硅胶柱层析的分离条件为200～300目数的分离胶,洗脱剂梯度在氯仿／甲醇=80/20处,洗脱剂流速为0.6 mL/min;抑菌活性物质在液相分离条件下目标峰的保留时间是19.669 min,液相条件的测定纯度为98%。3.嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质的结构鉴定。经制备型高效液相色谱纯化得到的组分峰,其保留时间在19.832 min。液质联用确定该抑菌物质的分子量567.0,二级质谱结果表明该组分在电喷雾离子化源轰击下会形成m/z 549.00、523.30、456.85以及284.06等若干离子碎片,红外光谱和核磁共振实验确定该物质中有酰胺键-NH-CO-、苯环-C=C-、甲基-CH3等。结合已知文献比对,尚未发现相似的物质,确定为嗜酸乳杆菌来源的小肽类抑菌物质。4.嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质在牛奶和水果保藏中的应用研究。结果表明,添加了抑菌物质的生鲜牛奶在4℃贮藏条件下能够部分抑制嗜温菌的生长,3天内可防止牛奶酸败；而添加抑菌物质的巴氏杀菌奶在4℃和20℃条件下均能有效抑制嗜温菌生长,防止牛奶酸败和保持巴氏杀菌奶的良好感官,只是4℃下贮藏明显好于20℃。此外,该抑菌物质在对新鲜苹果采后的青霉病和软腐病时,可以明显降低果实的病害发生率和抑制病斑的扩展,延长保质期。

全文目录

表格索引 8-10图形索引 10-12摘要 12-14ABSTRACT 14-16第一章文献综述 16-30 1 前言 16 2 乳酸菌来源的抑菌物质研究 16-18 3 抑菌物质的分离纯化 18-19 3.1 溶剂萃取法 18 3.2 硅胶柱层析法 18-19 3.3 高效液相色谱法 19 4 抑菌物质的结构鉴定分析 19-21 4.1 紫外光谱 19-20 4.2 质谱分析 20 4.3 外光谱 20 4.4 核磁共振 20-21 5 乳酸菌来源的抑菌物质的应用与安全 21-23 5.1 乳酸菌抑菌物质的应用 21-23 5.1.1 发酵食品中的应用 21 5.1.2 食品添加剂中的应用 21-22 5.1.3 肉品保藏中的应用 22 5.1.4 医药方面的应用 22 5.1.5 饲料中的应用 22-23 5.2 乳酸菌抑菌物质的安全性 23 6 本研究的目的意义和内容 23-25 参考文献 25-30第二章嗜酸乳杆菌NX2-6发酵产抑菌物质的动态研究 30-40 1 材料与方法 30-33 1.1 材料 30-31 1.1.1 菌种 30 1.1.2 培养基 30-31 1.1.3 主要试剂 31 1.1.4 主要仪器与设备 31 1.2 方法 31-33 1.2.1 嗜酸乳杆菌NX2-6菌种活化、镜检 31 1.2.2 嗜酸乳杆菌NX2-6发酵液的制备 31-32 1.2.3 嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质的分离及活性检测 32 1.2.4 嗜酸乳杆菌NX2-6的耐渗透压、耐胆盐能力 32 1.2.5 种龄对嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质的影响 32 1.2.6 装液量对嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质的影响 32 1.2.7 发酵时间对嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质的影响 32 1.2.8 嗜酸乳杆菌NX2-6菌株的发酵动态曲线 32-33 2 结果与分析 33-36 2.1 嗜酸乳杆菌NX2-6的表观特征 33 2.2 嗜酸乳杆菌NX2-6的耐渗透压、耐胆盐能力 33-34 2.3 嗜酸乳杆菌NX2-6产抑菌物质培养条件的研究 34-35 2.3.1 种龄的确定 34 2.3.2 装液量的确定 34 2.3.3 发酵时间的确定 34-35 2.4 嗜酸乳杆菌NX2-6的发酵动态曲线 35-36 3 讨论 36-37 4 本章小结 37-38 参考文献 38-40第三章嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质的分离纯化研究 40-56 1 材料与方法 40-44 1.1 材料 40-42 1.1.1 菌种 40 1.1.2 培养基 40-41 1.1.3 主要试剂 41 1.1.4 主要仪器与设备 41-42 1.2 方法 42-44 1.2.1 菌株NX2-6发酵上清液的制备 42 1.2.2 抑菌物质粗提物的制备 42 1.2.3 指示菌平板的制备 42-43 1.2.4 菌株NX2-6抑菌物质的活性检测 43 1.2.5 菌株NX2-6抑菌物质的特征紫外吸收光谱 43 1.2.6 硅胶柱层析的分离 43 1.2.7 分析型高效液相色谱分离与检测 43-44 2 结果与分析 44-52 2.1 抑菌物质的浓缩 44-45 2.2 抑菌物质的萃取分离 45-46 2.3 抑菌物质的特征紫外光谱 46-47 2.4 抑菌物质的硅胶柱层析分离 47-51 2.4.1 硅胶目数对分离的影响 47-49 2.4.2 洗脱剂梯度对分离的影响 49-50 2.4.3 洗脱剂流速对分离的影响 50-51 2.5 抑菌物质的分析液相色谱分离纯化与检测 51-52 3 讨论 52-53 4 本章小结 53-54 参考文献 54-56第四章嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质的结构鉴定 56-68 1 材料与方法 56-58 1.1 材料 56-57 1.1.1 菌种 56 1.1.2 培养基 56 1.1.3 主要试剂 56 1.1.4 主要仪器与设备 56-57 1.2 方法 57-58 1.2.1 制备型高效液相色谱分离与测定 57 1.2.2 液质联用测定 57 1.2.3 二级质谱测定 57-58 1.2.4 红外光谱测定 58 1.2.5 核磁共振测定 58 2 结果与分析 58-65 2.1 制备型高效液相色谱分离与测定 58-59 2.2 液质联用测定 59-61 2.3 二级质谱测定 61 2.4 红外光谱测定 61-62 2.5 核磁共振测定 62-65 3 讨论 65-66 4 本章小结 66-67 参考文献 67-68第五章嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质在食品保藏中的应用 68-88 1 材料与方法 68-71 1.1 材料 68-69 1.1.1 菌种 68 1.1.2 培养基 68-69 1.1.3 主要原料 69 1.1.4 主要试剂 69 1.1.5 主要仪器与设备 69 1.2 方法 69-71 1.2.1 嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质对生鲜牛奶保藏的研究 69-70 1.2.2 嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质对巴氏杀菌奶保藏的研究 70 1.2.3 嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质对新鲜苹果保藏的研究 70-71 2 结果与分析 71-82 2.1 嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质对生鲜牛奶保藏的研究 71-75 2.1.1 生鲜牛奶贮藏期间的感官评估 71-72 2.1.2 生鲜牛奶在贮藏过程中嗜温菌总数的变化 72-74 2.1.3 生鲜牛奶在贮藏过程中可滴定酸度的变化 74-75 2.2 嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质对巴氏杀菌奶保藏的研究 75-79 2.2.1 巴氏杀菌奶贮藏期间的感官评估 75-76 2.2.2 巴氏杀菌奶在贮藏过程中嗜温菌总数的变化 76-78 2.2.3 巴氏杀菌奶在贮藏过程中可滴定酸度的变化 78-79 2.3 嗜酸乳杆菌NX2-6抑菌物质对苹果保藏的研究 79-82 2.3.1 新鲜苹果接种点青霉防腐保鲜实验 79-80 2.3.2 新鲜苹果接种匍枝根霉防腐保鲜实验 80-81 2.3.3 新鲜苹果接种病原菌对发病情况的影响 81-82 3 讨论 82-83 4 本章小结 83-84 参考文献 84-88全文结论 88-90创新点 90-92致谢 92

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