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遏蓝菜发酵过程中微生物菌群演变规律及菌株分离鉴定



全 文 :农产品加工(学刊) 2013年第 10期
摘要:将遏蓝菜发酵 30 d,每隔 3 d从汁液中采样,利用 MRS与 PDA培养基进行分离纯化,获得 6株菌株,其中
1株酵母菌、1株未确定菌、4株乳酸菌。研究发现,遏蓝菜发酵过程中 3~6 d优势微生物是酵母菌;之后优势微生
物菌群为乳酸菌,6~15 d主要为乳球菌;15~30 d主要为乳杆菌,即植物乳杆菌、短乳杆菌。
关键词:遏蓝菜;发酵;酵母菌;乳酸菌;鉴定
中图分类号:TS255.7 文献标志码:A doi:10.3969/jissn.1671- 9646(X).2013.10.025
The Regularity of Microflora Evolution and the Separation of
Bacterial Strain in the Process of Arvenus Fermentation
LI Yang- yang,LIANG Rui- feng,LI Li- hong,*WANG Xiang- dong
(College of Engineering,Shanxi Normal University,Linfen,Shanxi 041004,China)
Abstract:The samples are obtained every 3 d from the Arvenus fermentation liquid for 30 d. 6 bacteria strains are separated by
using the medium of MRS and PDA, in which 1 strain is Saccharomycete,1 strain is undetermitetion, and 4 strains are
Lactobacillus. It can be concluded that during the Arvenus fermentation,Saccharomycete is the good floral from 3 to 6 days,
following is Lactic acid bacteria,especially Lactococus lactics from 6 to 15 days,and transform into Lactobacillus,especially
Lactococus plantarum and Lactococus brevis from 15 to 30 days.
Key words:Arvenus;fermentation;Saccharomycete;Lactobacillus;identification
收稿日期:2013- 07- 06
基金项目:教育部“国家级大学生创新创业训练计划项目(201210118010)”。
作者简介:李扬扬(1990— ),女,山西人,本科,研究方向:食品营养与检验。
*为通讯作者:王向东(1957— ),男,北京人,教授,硕士生导师,研究方向:功能食品。
0 引言
遏蓝菜(Thlaspi arvenus L.) 学名菥蓂,十字花
科 (Cruciferae) 遏蓝菜属 (Thlasp) 一年生草本植
物,属于珍稀的野生蔬菜种质资源,无公害、无污
染,具有独特的风味以及较高的营养价值和药膳价
值[1]。经过发酵的遏蓝菜,含有丰富的活性菌、维生
素和钙、磷等矿物质,以及人体所需的 10余种氨基
酸。食用时质地柔嫩,风味独特,具有促进消化酶
分泌的作用[2];摄入的活性菌及其代谢产物可起到整
肠、防便秘、提高免疫功能、降低血脂、降低胆固
醇等作用。
本文采用MRS与 PDA培养基,对不同发酵时期
的汁液进行接种培养 [3],根据菌落特征分离纯化菌
株,进行显微形态学、生理生化特性鉴定[4],确定不
同发酵时期微生物主要菌群的演变规律及主要发酵
菌株,为遏蓝菜的人工发酵菌株筛选提供理论依据。
1 材料与试剂
1.1 试验材料
遏蓝菜,采摘于山西省临汾市县底镇下西庄村。
1.2 主要仪器与试剂
VD- 650G- U型超净工作台、303- 0型台式培养
箱,北京永光明医疗仪器厂产品;LDZX- 40BI型立
式自动蒸汽灭菌器,上海申安医疗器械厂产品;
CX31型数码摄影生物显微镜,日本 OLYMPUS产品。
蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、葡萄糖、硫酸镁、
硫酸锰、柠檬酸三铵、吐温 - 80、过氧化氢、明胶,
北京奥博星生物技术有限责任公司产品。
2 试验方法
2.1 遏蓝菜发酵[5]
将遏蓝菜洗净,沥干明水,按遏蓝菜与盐质量
比 5∶1进行搓盐,装入消毒的泡菜坛内,装量为坛
遏蓝菜发酵过程中
微生物菌群演变规律及菌株分离鉴定
李扬扬,梁瑞峰,李丽红,*王向东
(山西师范大学 工程学院,山西 临汾 041004)
文章编号:1671- 9646(2013) 10a- 0076- 03
第 10期(总第 331期) 农产品加工(学刊) No.10
2013年 10月 Academic Periodical of Farm Products Processing Oct.
2013年第 10期
图 1 遏蓝菜发酵菌株显微结构
容量的 2/3。盖上坛盖,在坛口水槽内加凉开水,以
隔绝空气。置于 25 ℃下进行发酵,发酵期间注意保
持坛口水槽处的水量,密封以维持坛内的厌氧环境。
2.2 微生物菌落形态鉴定[6]
制备 MRS、PDA平板培养基,在不同发酵时期
(3,6,9,12,15,18,21,24,27,30 d),无菌
操作从泡菜坛中吸取 0.1 mL遏蓝菜发酵汁液,移入
装有 9.9 mL灭菌生理盐水的试管中,振荡摇匀直至
完全混合,然后再吸取 1 mL 稀释液按 10倍稀释法
递增稀释至 1×10-6,1×10-7,1×10-8,用移液枪吸
取不同稀释浓度的汁液 100 μL,接种于MRS与 PDA
平板培养基上。将平皿倒置于 37 ℃恒温箱内培养
48 h后观察菌落形态,初步确定主要菌群。
2.3 菌株分离鉴定
2.3.1 菌株分离纯化
在无菌条件下对其平板中具有典型菌落特征的
菌株进行反复的划线分离,经过 3代纯化培养,得
到单菌落,挑取菌落特征不同的分别克隆在不同的
平面,并将各菌株编号,于 4 ℃保藏,用于进一步
的鉴定分析。
2.3.2 菌株鉴定
形态学鉴定[7]:在无菌条件下,对挑选出的菌株
进行革兰氏染色。通过革兰氏染色,在光学显微镜
下用油镜观察菌体形态及个体间有无关联,找到合
适的视野,拍照,同时观察染色特征。
生理生化特性测定[8]:对挑选出的菌株进行接触
酶试验、V- P 测定、明胶液化试验、硫化氢试验、
碳水化合物发酵,观察其生长状况。
3 结果与分析
3.1 微生物菌落形态鉴定
对 MRS,PDA培养菌株进行菌落特征观察,确
定出具有典型菌落特征的 6株菌。
遏蓝菜发酵汁液微生物菌落特征见表 1。
由表 1可以看出,菌株 A的菌落大小为 4~5 mm,
菌落为乳黄色,圆形,隆起且表面不光滑较干燥,
总体菌落较大,可初步判定为酵母菌;菌株 B,C,
D,E,F的菌落大小为 1~3 mm,根据菌落其他特征
可初步判定为乳酸菌[9]。
3.2 菌株鉴定
经过对上述 6株菌株进行 3代分离纯化培养后,
制成玻片,在显微镜下进行显微形态结构观察。
遏蓝菜发酵菌株显微结构见图 1,遏蓝菜发酵菌
株个体形态特征见表 2。
6株菌株革兰氏染色为紫色,为革兰氏阳性菌。
菌株 A为椭圆形,有芽孢无鞭毛,可初步判断为酵
母菌;菌株 B为棒球状,无芽孢与鞭毛,无法进行
判断;菌株 C,D为球状,菌株 E,F为杆状,无芽
孢与鞭毛,根据其形态特征可初步判断为乳酸菌。
经过对上述 6个菌株进行 3代划线纯化,进行
生理生化特征鉴定。
遏蓝菜发酵菌株生化特征见表 3。
由表 3 可知,①菌株 A:接触酶试验、V- P测
试、明胶液化试验、硫化氢试验均为阴性反应,能
表 1 遏蓝菜发酵汁液微生物菌落特征
菌落
特征
菌落大小
/mm
菌落
颜色
菌落
形状
菌落
隆起度
菌落
边缘
A
B
C
D
E
F
4~5.0
1~2.0
1~2.0
1~1.5
2~3.0
2~3.0
乳黄色
乳白色
白色
乳黄色
乳白色
白色
圆形
圆形
圆形
圆形
圆形
圆形
隆起
稍隆
中央隆起
稍隆
隆起
隆起
不整齐
整齐
整齐
整齐
整齐
整齐
菌落表
面状态
不光滑
光滑
光滑
光滑
光滑
光滑
菌落
光泽
无光泽
有光泽
有光泽
有光泽
有光泽
有光泽
表 2 遏蓝菜发酵菌株个体形态特征
形态特征 形状 革兰氏染色 芽孢 鞭毛
A
B
C
D
E
F
椭圆
棒球状
球状
链球状
短杆状
杆状
G+
G+
G+
G+
G+
G+












菌株 E (40×100)
菌株 A(10×100) 菌株 B(40×100)
菌株 C (40×100) 菌株 D(40×100)
菌株 F(40×100)
李扬扬,等:遏蓝菜发酵过程中微生物菌群演变规律及菌株分离鉴定 77· ·
农产品加工(学刊) 2013年第 10期
发酵葡萄糖、麦芽糖,不发酵乳糖、蔗糖,根据
《真菌鉴定手册》 [10]初步判定 A菌株为酵母菌。②菌
株 B:接触酶试验、V- P测试、明胶液化试验、硫化
氢试验都为阴性反应,只能利用葡萄糖发酵,不发
酵乳糖、蔗糖、麦芽糖,不能确定菌株 B。③菌株
C,D,E,F的接触酶试验、V- P测试、明胶液化试
验、硫化氢试验都为阴性反应,菌株 C,D的乳糖发
酵、麦芽糖发酵、葡萄糖发酵都为阳性反应,根据
《常见细菌系统鉴定手册》可初步判定菌株 C,D为
乳球菌;菌株 E,F的乳糖发酵、麦芽糖发酵、蔗糖
发酵、葡萄糖发酵试验为阳性,而菌株 E水杨苷发
酵试验为阳性,菌株 F为阴性,根据《常见细菌系
统鉴定手册》可初步判定菌株 E为植物乳杆菌,菌
株 F为短乳杆菌。
3.3 发酵过程中微生物菌群演变规律
发酵过程中,每隔 3 d 取样、稀释、接种、培
养,测定菌落数量。
不同菌株菌落总数见表 4,遏蓝菜发酵过程中菌
群演变规律见图 2。
由图 2可知,发酵过程的不同阶段,存在的微
生物种群不同。在发酵初期(3~6 d),主要是好氧
或兼性厌氧菌作用,以酵母菌为优势菌群;在发酵
中期(6~15 d)、后期(15~30 d),主要为厌氧菌作
用,分别以乳球菌、植物乳杆菌和短乳杆菌为优势
菌群。
4 结论
(1) 通过对遏蓝菜发酵汁液中的微生物进行分
离纯化,得到 6株优势菌,其中 1株酵母菌、4株乳
酸菌、1株未确定菌。通过对 4株乳酸菌进行生理生
化特性测试,确定为乳球菌和乳杆菌。研究发现,
遏蓝菜发酵过程中 3~6 d优势微生物菌群是酵母菌,
之后优势微生物菌群为乳酸菌,6~15 d主要为乳球
菌,15~30 d为乳杆菌即植物乳杆菌、短乳杆菌。根
据遏蓝菜发酵菌群演变规律可知,在发酵初期主要
是好氧或兼性厌氧菌作用,以酵母菌为优势菌群;
在发酵中、后期主要为厌氧菌作用,此阶段优势菌
株为植物乳杆菌和短乳杆菌。
(2) 研究结果表明,遏蓝菜“轻盐发酵”具有
明显的阶段性。利用这一规律,今后可以考虑将发
酵过程中分离得到的优势菌株进行高密度培养,在
工业化生产遏蓝菜发酵产品时,人为接种相应的优
势菌株,以期缩短遏蓝菜发酵周期,提高发酵效率。
参考文献:
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表 3 遏蓝菜发酵菌株生化特征
生化特征 菌株 A 菌株 B 菌株 C 菌株 D 菌株 E 菌株 F
接触酶试验
V- P测试
明胶液化试验
硫化氢试验
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
碳水化
合物发
酵实验
乳糖
麦芽糖
蔗糖
葡萄糖
水杨苷
-
+
-
+
-
-
-
+
+
+
-
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
注:“+”表示为阳性;“-”,表示为阴性;空格表示未进行此试验
表 4 不同菌株菌落总数
时间 t/d 菌株 A 菌株 B 菌株 C 菌株 D 菌株 E 菌株 F
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1.2×108
2.3×108
0.5×108
0×108
0×108
0×108
0×108
0×108
0×108
0×108
0.1×108
0.6×108
1.5×108
2.6×108
1.2×108
0.7×108
0.3×108
0.2×108
0.1×108
0.1×108
0.1×108
0.8×108
1.6×108
3.6×108
4.5×108
3.1×108
2.5×108
1.7×108
0.9×108
0.4×108
0.1×108
0.9×108
1.4×108
3.8×108
4.3×108
2.9×108
2.6×108
1.8×108
0.8×108
0.5×108
0.2×108
0.7×108
1.6×108
4.3×108
4.9×108
4.7×108
4.8×108
4.4×108
3.9×108
3.8×108
0.1×108
0.6×108
1.3×108
4.1×108
4.8×108
4.9×108
4.8×108
4.6×108
4.0×108
3.9×108
图 2 遏蓝菜发酵过程中菌群演变规律





10
8
CF

m
L-
1
6
4
2
0
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
时间 t/d
■◆ ▲- 菌株 A; - 菌株 B; - 菌株 C;
- 菌株 D; - 菌株 E; - 菌株 F●★



●★●
●●●●





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★ ▲






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/CFU·mL-1
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