北方伟业计量集团有限公司
乳酸菌在生长代谢过程中产生的酸降低培养液中pH值,而大量的氢离子影响硒离子与细胞表面的结合,从而使菌体的富硒率降低。分别调节硒浓度为5μg/mL的MRS液体培养基的pH值为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0,然后接入植物乳杆菌,试验结果显示菌体富硒量先随pH值升高而增加,当pH值为5.5时达到最高值为739.544μg/g;而超过pH5.5时,富硒量呈下降趋势。利用同种乳酸菌培养在添加相同亚硒酸钠浓度和接种量的番茄汁液体培养基中,得到的富硒率分别为62.22%和72.17%,其差异可能与各自pH值有关,前者pH值为6.6,后者pH值为6.8。这些研究证实了培养液的pH值过高过低都会抑制乳酸菌富硒能力。另外,通过测定培养液pH值来确定加硒的浓度范围。朱何东等将布氏乳杆菌分别接种到含Na2SeO3溶液40、45、50μg/mL的培养液中培养,通过测定培养液pH值来判断菌体是否正常产酸,结果表明在Na2SeO3浓度为40μg/mL~50μg/mL条件下菌体产酸正常。
接种量和种龄在一定程度上对乳酸菌富硒能力有影响。接种量过多,乳酸菌繁殖过盛导致发酵液营养缺失,生物量减少;接种量过少,乳酸菌生长缓慢,影响发酵时间。李艳娇等通过比较不同的接种量对乳酸菌富硒量的影响,研究发现富硒量先随接种量升高而增加,当接种量为9%时富硒量达到最高值8g/L,而接种量超过9%时,富硒量呈下降趋势。乳酸菌种龄时间过长或过短均会出现生长缓慢或衰老等现象。据研究报道接入种龄为9h~15h的乳酸菌,其富硒量和富硒能力均较高,而种龄低于9h或高于15h,乳酸菌生长不佳。因此在实践中应选择适宜的接种量和种龄来提高乳酸菌富硒能力。
硒浓度、加硒时间、培养时间、pH值、接种量和培养基等诸多培养条件都影响着乳酸菌的富硒能力,各因素之间存在着相互作用。通过响应面及等高线分析可知,加硒时间与接种量、初始pH值与接种量两两之间具有良好的交互作用,根据二次多项回归模型方程得到最优富硒培养条件为加硒时间7.59h、初始pH5.43、接种量3.26%。徐颖等报道了影响鼠李糖乳杆菌富硒率大小的主次因素依次为加硒时间、硒浓度和培养温度。此外,培养温度、接种量、硒浓度、培养温度与接种量之间的一次交互作用是影响乳酸菌富硒量的主要因素。以富硒率为指标,需要选择多种因素的试验设计方案来优化乳酸菌富硒培养条件,有利于找出富硒最佳的培养条件,以提高乳酸菌的富硒能力。
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