为研究高产葡萄耐量因子醇母菌在生产过程中富铬性能的变化,本文通过铬耐量试验和富铬能力筛选试验,从9株供试啤酒酵母菌中获得1株富铬能力强,遗传性能稳定,综合指标高的耐铬性菌株。利用摇瓶发酵工艺,通过15L和50L逐级放大中试生产工艺对筛选菌株富铬能力进行了研究。结果表明,经过50L发酵罐发酵工艺,菌株(YSI-3.7)有机铬含量为1 234μg ·g-1,总铬含量为1 502μg ·g-1,有机铬百分含量为82%,干菌体生物量为0.96g ·100mL-1发酵液,湿菌体生物量为6.00g ·100mL-1发酵液。菌株在中试生产过程中保持较高的富铬性能,其富铬能力是市售富铬酵母产品的2~5倍。该研究表明菌株YSI-3.7可作为GTF产业化生产供试菌株,为GTF产业化生产提供研究基础。
全 文 :摇 核 农 学 报摇 圆园员源袁圆愿渊愿冤院员源缘猿 耀 员源缘苑允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员猿鄄员员鄄圆缘摇 接受日期院圆园员源鄄园猿鄄员怨
基金项目院自然科学基金面上项目渊猿员猿苑员苑远猿冤
作者简介院孔凡华袁女袁主要从事食品微生物方面研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 远园缘园愿缘怨源员岳 择择援 糟燥皂
通讯作者院吕加平袁男袁研究员袁主要从事食品微生物与发酵工程研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 造增躁责缘愿远岳 增蚤责援 泽蚤灶葬援 糟燥皂
刘鹭袁女袁副研究员袁主要从事乳品加工质量与安全研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 员猿怨员园远远远员苑怨岳 员远猿援 糟燥皂
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员源冤园愿鄄员源缘猿鄄园缘
高产葡萄糖耐量因子渊郧栽云冤酵母菌株的筛选
及中试工艺
孔凡华员 摇 周志江员 摇 张书文圆 摇 芦摇 晶圆 摇 崔文明圆 摇 王摇 莹圆 摇 李红娟圆 摇 薛海晓圆
赵丽丽圆 摇 刘摇 鹭圆 摇 吕加平圆
渊员 天津大学化工学院食品科学系袁天津摇 猿园园园苑圆曰 圆中国农业科学院农产品加工研究所袁北京摇 员园园员怨猿冤
摘摇 要院为研究高产葡萄耐量因子醇母菌在生产过程中富铬性能的变化袁本文通过铬耐量试验和富铬能
力筛选试验袁从 怨 株供试啤酒酵母菌中获得 员 株富铬能力强袁遗传性能稳定袁综合指标高的耐铬性菌株遥
利用摇瓶发酵工艺袁通过 员缘蕴和 缘园蕴逐级放大中试生产工艺对筛选菌株富铬能力进行了研究遥 结果表
明袁经过 缘园蕴发酵罐发酵工艺袁菌株渊再杂陨 原 猿郾 苑冤有机铬含量为 员 圆猿源滋早窑早 原员袁总铬含量为 员 缘园圆滋早窑早 原员袁
有机铬百分含量为 愿圆豫 袁干菌体生物量为 园郾 怨远早窑员园园皂蕴 原员发酵液袁湿菌体生物量为 远郾 园园早窑员园园皂蕴 原员发酵
液遥 菌株在中试生产过程中保持较高的富铬性能袁其富铬能力是市售富铬酵母产品的 圆 耀 缘 倍遥 该研究
表明菌株 再杂陨 原 猿郾 苑 可作为 郧栽云产业化生产供试菌株袁为 郧栽云产业化生产提供研究基础遥
关键词院葡萄糖耐量因子渊郧栽云冤曰菌株 再杂陨 原 猿郾 苑曰有机铬曰中试工艺
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员源郾 园愿援 员源缘猿
摇 摇 铬是人类及动物体内所必需的微量元素袁具有重
要的生物学功能袁机体中的铬以葡萄糖耐量因子
渊早怎造怎糟燥泽藻 贼燥造藻则葬灶糟藻 枣葬糟贼燥则袁 郧栽云冤的形式存在袁葡萄糖耐
量因子是一种小分子铬结合物质袁三价有机铬是其重
要活性中心袁含有半胱氨酸尧天门冬氨酸尧甘氨酸和谷
氨酸遥 郧栽云可以起到降低血糖尧改善营养尧控制糖尿病
的发生等作用咱员 原 猿暂 遥 缺铬可导致人体胰岛素功能障
碍袁出现高血糖尧高血脂等症状咱源暂 遥 目前袁微量元素铬
的补充有无机铬和有机铬两种形式袁无机铬吸收率低
且毒性大曰有机铬易被吸收且安全性高袁富铬酵母中含
有生物活性较高的有机铬袁被认为是生物相容性最优
的补铬产品咱缘 原 远暂 遥
酵母菌具有生长快尧富集效率高尧便于获得和大批
量生产的特点袁部分酵母菌体具有较高的铬耐受性袁能
将其生存环境中一定量的无机铬离子吸收到体内转化
为有机铬袁人们通过测定富铬酵母中有机铬含量来间
接评价葡萄糖耐量因子的含量咱苑暂 袁利用微生物高效富
集铬是生产 郧栽云 的有效途径咱愿 原 怨暂 遥 研究人员在对比
研究三种酵母产 郧栽云 能力后认为啤酒酵母富集生产
郧栽云能力最高袁总铬达至 员 远园园早窑渊早援 凿糟憎冤 原员 咱员园暂 遥 通过
分批补料尧在线连续添加铬的方式培养啤酒酵母袁其总
铬产量较高袁达至 猿员员猿 早窑渊早援 凿糟憎冤 原员袁但其中有机铬
仅为 苑怨缘 早窑渊早援 凿糟憎冤 原员袁菌体经生物转化为有机铬较
少咱员员暂 遥 研究者通过多种方法选育高产葡萄糖耐量因
子酵母菌株袁包括 晕赞 垣离子注入法咱员圆暂 尧空间搭载法咱员猿暂 尧
紫外线诱变法咱员源暂等遥 近几年人们把研究的重点放在
铬蛋白高效表达株的筛选尧高生物量菌株的制备和最
适宜发酵培养条件优化等方面咱员缘 原 员苑暂 遥 研究发现培养
基的组成尧加铬量尧发酵 责匀值等对富铬酵母的产量有
很大影响咱员愿 原 圆园暂 遥
目前为止袁对高产 郧栽云富铬酵母菌株的筛选和培
养条件优化的研究多停留在摇瓶实验和 缘蕴 发酵罐发
酵工艺阶段袁没有关于发酵技术逐级放大的研究遥 由
于菌株的生长和代谢受到多种因素的影响袁随着生产
猿缘源员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
规模的逐级扩大袁菌株的生长状态和富铬性能可能会
发生一定的改变遥 本研究通过铬耐量试验和富铬能力
筛选试验筛选出目的菌株袁在摇瓶发酵工艺的基础上袁
通过 员缘蕴和 缘园蕴发酵罐发酵工艺逐级放大袁对菌株中
试规模发酵过程中有机铬富集能力进行了研究袁为富
铬酵母菌株发酵的工业化生产提供基础遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 菌株
酝粤匀员员 原 源尧酝粤匀员员 原 缘尧酝粤匀员员 原 怨尧再员尧再猿尧再源尧
再苑尧再杂 原 猿尧再杂陨 原 猿郾 苑 为中国农业科学院农产品加工
研究所食品微生物与发酵工程实验室保藏啤酒酵母菌
种遥
员郾 圆摇 仪器与试剂
阅蕴鄄悦允鄄陨晕 高性能无菌试验台渊哈尔滨市东联公
司冤尧栽杂粤韵 匀杂陨晕 栽匀 原 猿缘远园 高压灭菌锅渊珠海造鑫企
业有限公司冤尧匀在匝鄄云员远园 摇床培养箱渊哈尔滨市东联
公司冤尧栽郧蕴 原 员远郧 高速冷冻离心机渊上海安亭科学仪
器厂冤尧哉灾猿园员园 日立紫外可见分光光度计渊日本东京
匀蚤贼葬糟澡蚤 匀蚤早澡鄄栽藻糟澡灶燥造燥早蚤藻泽 悦燥则责燥则葬贼蚤燥灶冤尧酝阅杂 原 远 微波
消解 辕萃取仪渊上海新仪冤尧粤粤远猿园园 火焰原子吸收分光
光度计渊日本岛津冤尧杂蕴鄄晕 电子天平渊上海民桥精密仪
器有限公司冤尧责匀 计渊意大利 匀葬灶灶葬冤尧栽郧蕴 原 员远郧 高速
冷冻离心机渊上海安亭科学仪器厂冤尧砸耘缘圆 原 怨怨 型号
旋转蒸发仪渊上海亚荣生化仪器厂冤尧灾蚤则贼蚤泽 郧藻灶藻泽蚤泽 冷
冻干燥机渊美国 灾蚤则贼蚤泽冤尧月陨韵栽耘悦匀 原 缘园月郧 自动控制发
酵罐渊上海保兴生物设备工程有限公司冤袁晕悦月陨韵 原
员缘蕴发酵罐渊上海国强生化工程装备有限公司冤遥
富铬酵母渊补铬保健品食品和药品原料冤和铬酵
母要维生素 悦耘胶囊渊口服补铬保健品冤均为市售产品遥
员 园园园滋早窑皂蕴 原员铬标准液购自中国计量科学院曰
硝酸尧高氯酸为优级纯曰三氯化铬尧氨水尧葡萄糖等均为
国产分析纯曰酵母浸粉尧大豆蛋白胨尧琼脂粉为生化试
剂曰分析用水为蒸馏水遥
员郾 猿摇 菌株筛选
将 怨 株菌均匀涂布于含 愿园园滋早窑皂蕴 原员铬离子的斜
面培养基渊再耘孕阅冤平板上袁圆愿益培养 圆 耀 猿凿袁挑取平皿
中光滑圆润尧形体大的单菌落接种于含 源园园滋早窑皂蕴 原员
铬离子的液体培养基 渊 再孕阅冤中进行发酵试验袁于
圆愿益尧圆园园则窑皂蚤灶 原员摇床培养 源源澡袁收集菌体袁测定菌体
生物量尧有机铬含量和总铬含量遥
员郾 源摇 遗传稳定性
将筛选出的 郧栽云 高产酵母菌株在斜面培养基上
连续转接五代袁挑取每一代菌株进行摇瓶发酵富铬实
验袁测定各代菌体生物量尧有机铬含量和总铬含量遥
员郾 缘摇 中试规模发酵
员郾 缘郾 员摇 员缘蕴 发酵罐发酵 摇 将筛选出的菌株接种在
再孕阅培养基中于 圆愿益尧圆园园则窑皂蚤灶 原员摇床培养 员圆澡作为
种子液袁按 员园豫接种量接种于 员缘蕴 发酵罐中袁以 再孕阅
培养基作为发酵工作液袁初始铬离子浓度为 源园园滋早窑
皂蕴 原员袁培养 圆源澡后流加铬液袁使发酵液中最终铬离子
浓度为 缘园园滋早窑皂蕴 原员遥 发酵过程中袁调节溶氧高于
源园豫 袁温度 圆愿益袁培养 源源澡后收集菌体袁测定菌体生物
量尧有机铬含量和总铬含量遥
员郾 缘郾 圆摇 缘园蕴发酵罐发酵摇 试验过程如 员郾 缘郾 员遥
员郾 远摇 市售产品测定
称取适量富铬酵母和铬酵母要维生素 悦耘 胶囊袁
测定其有机铬含量和总铬含量遥
员郾 苑摇 指标测定
员郾 苑郾 员摇 生物量测定摇 取一定体积的发酵液袁缘 园园园则窑
皂蚤灶 原员离心 员园皂蚤灶袁弃上清液遥 去离子水洗涤沉淀物 猿
次袁重复离心袁收集菌体袁测其湿重遥 冷冻干燥袁测其干
重遥
员郾 苑郾 圆摇 有机铬测定 摇 称取 园郾 员早 左右样品袁溶于
园郾 员皂燥造窑蕴 原员氨水溶液中袁于 猿苑益尧圆园园 则窑皂蚤灶 原员提取
猿澡袁缘 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 员园皂蚤灶袁收集上清液遥 微波消
解袁参照 郧月 辕 栽员缘缘缘缘郾 远 原 员怨怨缘咱圆员暂火焰原子吸收光谱法
测定消化液中铬含量遥
员郾 苑郾 猿摇 总铬测定摇 称取 园郾 员早 左右样品于溶样杯中袁
微波消解袁方法同有机铬测定遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 菌株的筛选
酝粤匀员员 原 源尧酝粤匀员员 原 缘尧酝粤匀员员 原 怨尧再员尧再猿尧再源尧
再苑尧再杂陨 原 猿郾 苑 在 愿园园滋早窑皂蕴 原员铬离子斜面培养基上培
养 圆 耀 猿凿袁均长出大而圆的菌落袁再杂 原 猿 无菌落长出遥
由此初步筛选出耐铬性能强的 愿 株出发菌株 酝粤匀员员
原 源尧酝粤匀员员 原 缘尧酝粤匀员员 原 怨尧再员尧再猿尧再源尧再苑尧再杂陨 原
猿郾 苑袁并在液体发酵中进一步筛选袁不同菌株液体发酵
郧栽云产量及生物量测定结果如下遥
摇 摇 由表 员 可知袁菌株 再源尧再员尧再苑 的富铬能力最弱袁有
机铬富集量在 源园豫 耀 远园豫之间袁菌株 再猿尧酝粤匀员员 原 缘尧
酝粤匀员员 原 怨 的富铬能力居中袁有机铬富集量在 苑园豫左
右袁菌株 酝粤匀员员 原源 和 再杂陨 原 猿郾 苑 有机铬富集量最高袁
均在 怨园豫以上袁菌株 再杂陨 原 猿郾 苑 有机铬含量为 圆员缘怨滋早
窑早 原员袁菌株 酝粤匀员员 原 源 有机铬含量为 员源愿怨滋早窑早 原员袁
源缘源员
摇 愿 期 高产葡萄糖耐量因子渊郧栽云冤酵母菌株的筛选及中试工艺
摇 摇 摇 摇 摇 摇 表 员摇 不同菌株液体发酵 郧栽云 产量及生物量测定渊皂藻葬灶 依 杂阅袁灶 越猿冤
栽葬遭造藻 员摇 孕则燥凿怎糟贼蚤燥灶 燥枣 郧栽云 葬灶凿 遭蚤燥皂葬泽泽 燥枣 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 泽贼则葬蚤灶泽 渊皂藻葬灶 依 杂阅袁灶 越猿冤
菌株
再藻葬泽贼 泽贼则葬蚤灶泽
有机铬含量
韵则早葬灶蚤糟 糟澡则燥皂蚤怎皂 辕
渊滋早窑早 原员 冤
总铬含量
栽燥贼葬造 糟澡则燥皂蚤怎皂 辕
渊滋早窑早 原员 冤
有机铬百分含量
砸葬贼蚤燥 燥枣 燥则早葬灶蚤糟
糟澡则燥皂蚤怎皂 辕 豫
生物量 月蚤燥皂葬泽泽
干菌体
阅则赠 糟藻造造泽 辕 渊早窑员园园皂蕴 原员 冤
湿菌体
宰藻贼 糟藻造造泽 辕 渊早窑员园园皂蕴 原员 冤
酝粤匀员员 原 源 员源愿怨 依 员圆援 猿员遭月 员缘怨苑 依 员员援 猿愿藻耘 怨猿 员援 园员 依 园援 园缘 缘援 园员 依 园援 员员
酝粤匀员员 原 缘 员源苑缘 依 怨援 缘圆糟月 圆员员苑 依 怨援 源员遭月 苑园 员援 园缘 依 园援 园愿 缘援 园怨 依 园援 园源
酝粤匀员员 原 怨 员员圆员 依 愿援 猿源藻耘 员远源远 依 愿援 缘源凿阅 远愿 员援 员圆 依 园援 员猿 缘援 圆员 依 园援 园怨
再员 缘员愿 依 员园援 源圆早郧 怨怨园 依 员园援 苑愿澡匀 缘圆 员援 园员 依 园援 园远 缘援 员猿 依 园援 员猿
再猿 员圆园愿 依 远援 缘员凿阅 员远愿员 依 远援 怨远糟悦 苑圆 园援 怨猿 依 园援 员园 缘援 园愿 依 园援 员圆
再源 源员猿 依 猿援 圆源澡匀 怨员缘 依 源援 猿员早郧 源缘 员援 园缘 依 园援 员圆 缘援 员远 依 园援 园苑
再苑 远猿员 依 苑援 苑猿枣云 员园猿圆 依 缘援 愿员枣云 远员 园援 怨怨 依 园援 园苑 缘援 员圆 依 园援 园怨
再杂陨 原 猿援 苑 圆员缘怨 依 缘援 猿圆葬粤 圆猿源苑 依 远援 圆猿葬粤 怨圆 园援 愿缘 依 园援 园源 源援 怨远 依 园援 员园
摇 摇 注院表中数据后不同大小写字母分别代表 园郾 园员袁园郾 园缘 水平的显著性差异遥
晕燥贼藻院 栽澡藻 凿葬贼葬 枣燥造造燥憎藻凿 遭赠 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 糟葬责蚤贼葬造 葬灶凿 泽皂葬造造 造藻贼贼藻则泽 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻 葬贼 园郾 园员 葬灶凿 园郾 园缘 造藻增藻造援
菌株 再杂陨 原 猿郾 苑 有机铬含量明显高于 酝粤匀员员 原 源遥 试
验菌株的干菌体生物量集中在 员郾 园园早窑员园园皂蕴 原员发酵
液左右袁湿菌体生物量集中在 缘郾 园园早窑员园园皂蕴 原员发酵液
左右遥 综合考虑有机铬产量袁富铬能力和生物量等指
标袁选择菌株 再杂陨 原 猿郾 苑 作为试验菌株遥
圆郾 圆摇 菌株遗传稳定性
一般来说袁筛选出的高产菌株传代过程中会出现
性状回复和不稳定的情况遥 所以需要对筛选出的菌株
进行连续传代袁做发酵试验袁检验其遗传稳定性遥 将筛
选出的 再杂陨 原 猿郾 苑 菌株连续 缘 次传代渊表 圆冤遥 可见经
过 缘 次传代发酵后菌株的有机铬含量尧总铬含量和生
物量变化幅度不超过 员园豫 袁即没有明显变化袁说明该
菌株遗传性能稳定遥
圆郾 猿摇 发酵试验
为研究筛选出的菌株在中试生产中的富铬性能袁
本实验选择 员缘蕴和 缘园蕴 发酵罐发酵工艺袁通过发酵开
始时流加铬液袁中间二次流加补铬的方法袁研究发酵时
菌株的富铬能力袁并与市售富铬酵母产品对比袁评价该
菌株的富铬性能渊表 猿冤遥
摇 摇 由表 猿 可知袁菌株 再杂陨 原 猿郾 苑 经过摇瓶发酵后其有
机铬产量为 圆员缘怨滋早窑早 原员袁经过 员缘蕴 发酵罐发酵后有
机铬产量为 员愿圆苑滋早窑早 原员袁经过 缘园蕴 发酵罐发酵后有
机铬产量为 员圆猿源滋早窑早 原员袁可见随着生产规模的扩大袁
菌株富铬能力有所下降袁菌体生物量有所上升遥 经过
缘园蕴发酵罐发酵后袁菌体有机铬含量仍在 愿园豫以上袁市
售富铬酵母有机铬含量为 源缘豫 袁铬酵母要维生素 悦耘
胶囊有机铬含量为 员怨豫 袁筛选菌株的富铬能力是市售
产品的 圆 耀 缘 倍遥 可见该菌株在中试生产过程中袁仍然
保持比较高的富铬性能袁可以满足 郧栽云 产业化生产的
需要遥
表 圆摇 再杂陨 原猿郾 苑 的遗传稳定性结果渊皂藻葬灶 依 杂阅袁灶 越猿冤
栽葬遭造藻 圆摇 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 燥枣 澡藻则藻凿蚤贼赠 泽贼葬遭蚤造蚤贼赠 燥枣 再杂陨 原猿郾 苑 渊皂藻葬灶 依 杂阅袁 灶 越猿冤
再杂陨 原 猿郾 苑
有机铬含量
韵则早葬灶蚤糟 糟澡则燥皂蚤怎皂 辕
渊滋早窑早 原员 冤
总铬含量
栽燥贼葬造 悦澡则燥皂蚤怎皂 辕
渊滋早窑早 原员 冤
有机铬百分含量
砸葬贼蚤燥 燥枣 燥则早葬灶蚤糟
糟澡则燥皂蚤怎皂 辕 豫
生物量 月蚤燥皂葬泽泽
干菌体 阅则赠 糟藻造造泽 辕
渊早窑员园园皂蕴 原员 冤
湿菌体 宰藻贼 糟藻造造泽 辕
渊早窑员园园皂蕴 原员 冤
一代 圆员缘怨 依 员圆援 员猿 圆猿源苑 依 员圆援 猿缘 怨圆 园援 愿缘 依 园援 员圆 源援 怨远 依 园援 员猿
二代 圆员源圆 依 员园援 缘圆 圆猿远愿 依 员猿援 员圆 怨园 园援 愿苑 依 园援 园怨 缘援 园猿 依 园援 员园
三代 圆员园猿 依 怨援 愿苑 圆猿猿远 依 怨援 愿源 怨园 园援 愿源 依 园援 园愿 源援 愿圆 依 园援 园远
四代 圆圆源怨 依 苑援 缘猿 圆猿怨远 依 员园援 员员 怨源 园援 愿苑 依 园援 员园 缘援 员园 依 园援 园怨
五代 圆员园愿 依 员园援 猿圆 圆圆远源 依 愿援 怨圆 怨猿 园援 愿远 依 园援 员猿 缘援 园缘 依 园援 员圆
缘缘源员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
表 猿摇 再杂陨 原猿郾 苑 中试生产实验结果渊皂藻葬灶 依 杂阅袁灶 越猿冤
栽葬遭造藻 猿摇 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 燥枣 责蚤造燥贼 责则燥凿怎糟贼蚤燥灶 燥枣 再杂陨 原猿郾 苑 渊皂藻葬灶 依 杂阅袁灶 越猿冤
再杂陨 原 猿郾 苑
有机铬含量
韵则早葬灶蚤糟 糟澡则燥皂蚤怎皂 辕
渊滋早窑早 原员 冤
总铬含量
栽燥贼葬造 悦澡则燥皂蚤怎皂 辕
渊滋早窑早 原员 冤
有机铬百分含量
砸葬贼蚤燥 燥枣 燥则早葬灶蚤糟
糟澡则燥皂蚤怎皂 辕 豫
生物量 月蚤燥皂葬泽泽
干菌体 阅则赠 糟藻造造泽 辕
渊早窑员园园皂蕴 原员 冤
湿菌体 宰藻贼 糟藻造造泽 辕
渊早窑员园园皂蕴 原员 冤
摇瓶发酵工艺 圆员缘怨 依 缘援 猿圆 圆猿源苑 依 远援 圆猿 怨圆 园援 愿缘 依 园援 员圆 源援 怨远 依 园援 员猿
员缘蕴发酵工艺 员愿圆苑 依 员缘援 猿圆 圆圆缘愿 依 员圆援 猿员 愿园 园援 怨猿 依 园援 员源 缘援 猿苑 依 园援 园怨
缘园蕴发酵工艺 员圆猿源 依 员猿援 圆员 员缘园圆 依 员缘援 猿圆 愿圆 园援 怨远 依 园援 员缘 远援 园园 依 园援 员圆
富铬 酵母 愿缘猿 依 员园援 员圆 员愿怨远 依 员猿援 圆猿 源缘 原 原
维生素 悦耘胶囊 员苑 依 员圆援 猿圆 愿苑 依 员缘援 猿猿 员怨 原 原
猿摇 讨论
首先袁运葬泽扎赠糟噪蚤 等咱圆员暂认为铬离子的吸收依赖于铬
盐浓度尧菌体浓度和菌体生长状态袁其中袁铬盐浓度起
主导作用遥 铬离子浓度的选择对发酵过程中菌株的生
长和富铬能力影响较大遥 高艳咱圆圆暂研究指出袁发酵液中
铬离子浓度过高时袁由于铬离子的毒性作用袁会严重抑
制菌株的生长和代谢袁导致菌株的生物量和菌体内有
机铬的比率均较低曰铬离子浓度过低时袁对菌体生长无
影响袁但铬富集率较低遥 本试验中袁选择初始铬离子浓
度为 源园园滋早窑皂蕴 原员袁刘鹭等咱员猿暂研究表明低于该浓度
时袁富铬效果与铬离子浓度呈正相关袁高于该浓度时袁
富铬效果与铬离子浓度呈负相关咱员猿暂 遥 这可能与菌株
细胞膜表面特殊转运蛋白载体有关袁在铬离子浓度较
低时袁菌株细胞接触到的铬小于蛋白载体的运载能力袁
这时随着培养基中的铬浓度的提高袁可以促进菌体富
铬效果曰而当铬浓度较高时袁蛋白转运载体相对缺乏袁
铬离子相对过剩袁铬离子之间与载体竞争性结合而产
生抑制袁反而使蛋白载体对铬的运载能力下降遥 因此袁
富铬酵母发酵过程中铬的添加量至关重要遥 在菌株
再杂陨 原 猿郾 苑 培养过程中以添加 源园园滋早窑皂蕴 原员铬浓度为
宜袁在此条件下可达到菌体生物量和铬转化率的最佳
平衡咱圆猿暂 遥
铬作为金属离子袁对微生物的生长起到抑制作用袁
这种抑制作用的强弱取决于铬离子的添加量尧添加方
式和加铬时间遥 通过流加铬液的方式袁可以使发酵液
中铬离子浓度缓慢增加袁菌体逐渐适应袁对菌株起到一
定的铬离子诱导作用袁驯化菌株袁使菌株在发酵过程中
能够更好的生长咱圆员暂 遥 高艳红咱圆圆暂研究发现在发酵初期
加入铬离子袁能够得到较高的生物量和有机铬含量袁在
发酵 圆源澡向发酵液中补充铬离子能够提高有机铬富集
量遥 发酵初始阶段袁铬离子浓度过高袁抑制菌株的生
长袁所以袁初始时铬添加量不宜过高袁发酵过程中袁发酵
液中铬离子处于递减过程袁二次补铬可以补充发酵液
中的铬离子袁对菌体富集铬起到促进作用遥 所以袁本试
验选择在发酵初始阶段流加铬液袁圆源澡 后二次加铬的
方式发酵遥
从小试逐步放大到中试研究中发现袁菌体有机铬尧
总铬和有机铬百分含量均下降袁干菌体生物量和湿菌
体生物量均有所上升袁可见实验室小试的结果不能得
到完全有效放大遥 这可能由于随着生产规模的扩大袁
虽然所做的处理相同袁但不能有效控制各种试验条件袁
使菌株的生长环境发生一定改变袁从而影响了菌株的
富铬能力和生物量遥 但与市售富铬酵母产品相比袁通
过 缘园蕴 发酵罐发酵工艺袁菌体有机铬含量在 愿园豫以
上袁其富铬能力是市售产品的 圆 耀 缘 倍袁菌株在富铬能
力上仍具有明显的优势遥
源摇 结论
本试验研究通过铬耐量和富铬能力筛选试验袁得
到一株富铬能力强尧综合指标高尧遗传性能稳定的啤酒
酵母菌株要再杂陨 原 猿郾 苑遥 利用摇瓶发酵工艺袁通过 员缘蕴
和 缘园蕴逐级放大中试生产工艺研究袁发现随着生产规
模的扩大袁菌株富铬能力下降袁菌体生物量有所上升袁
可见实验室小试结果不能得到完全有效的放大遥 中试
生产过程中菌株富铬能力是市售富铬酵母产品的 圆 耀
缘 倍袁表明该菌株在中试生产过程中保持较高的富铬
性能袁可以满足 郧栽云产业化生产的需要遥
参考文献院
咱 员 暂摇 李鹏飞袁张绍维袁孙文娟袁王雨袁叶丽杰援 富铬酵母提取液降低血
糖作用观察咱允暂 援 中共公共卫生袁圆园园缘袁圆员渊员员冤 院员猿猿缘 耀 员猿猿远
咱 圆 暂摇 刘大星袁 闫祥华袁 王修德援 人体微量元素铬与糖尿病的关系
咱允暂 援 实用医药杂志袁 圆园园缘袁 圆圆渊远冤院 缘缘远 原 缘缘愿
咱 猿 暂摇 灾蚤灶糟藻灶贼 允 月援 酝藻糟澡葬灶蚤泽皂泽 燥枣 糟澡则燥皂蚤怎皂 葬糟贼蚤燥灶院 造燥憎鄄皂燥造藻糟怎造葬则鄄憎藻蚤早澡贼
远缘源员
允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
圆园员源袁圆愿渊愿冤院员源缘猿 耀 员源缘苑
糟澡则燥皂蚤怎皂鄄遭蚤灶凿蚤灶早 泽怎遭泽贼葬灶糟藻咱允暂 援 允燥怎则灶葬造 燥枣 贼澡藻 粤皂藻则蚤糟葬灶 悦燥造造藻早藻 燥枣
晕怎贼则蚤贼蚤燥灶袁 员怨怨怨袁 员愿渊员冤院 远 原 员圆
咱 源 暂 摇 郑林袁周侃袁翁本德袁秦志荣袁许荣年援铬与人体健康研究咱 允暂 援 广
东微量元素科学袁圆园园猿袁员园渊缘冤院员员 原 员源
咱 缘 暂 摇 肖方正袁刘曲滨援富铬酵母的生产工艺研究咱允暂 援食品科学袁圆园园员袁
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