CN105349458B - 一种低成本高效乳酸菌培养基及其用途 - Google Patents
一种低成本高效乳酸菌培养基及其用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种乳酸菌培养基，以1L计算，包括以下成分，各成分的浓度或用量：杏鲍菇100‑200 g；乙酸钠3‑7 g；维生素B2为0.1‑2.5 mg，加蒸馏水补足1L。本发明提供的培养基能够用于培养多种乳酸菌，具有极佳的实用性，培养液菌体密度达到109 CFU/mL以上，菌液具有较强的存活能力。本发明提供的培养基接近、达到、甚至超过了传统培养基，完全达到实验室和生产的要求，可以很好的替代价格较高的传统培养基。
Description
技术领域
本发明涉及微生物培养发酵技术领域，具体地，涉及一种低成本高效乳酸菌培养基及其用途，专用于多种乳酸菌的快速、高密度培养。
背景技术
乳酸菌（Lactic acid bacteria, LAB）是一类能够发酵糖类并产生乳酸、不形成芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。乳酸菌已经被广泛应用于食品发酵工业，从而提高食品营养价值，改善食品风味。但是，乳酸菌营养要求复杂，一般需要多种氨基酸酸类化合物、B族维生素、各种矿物元素等生长因子，不能利用复杂的碳水化合物。乳酸菌的传统培养基成分复杂，价格较高，其中MRS和M17培养基是目前最常用的两种乳酸菌培养基。MRS培养基包括蛋白胨、酵母提取物、柠檬酸二铵、葡萄糖、牛肉浸膏、MgSO4.7H2O、K2HPO4、MnSO4.4H2O、乙酸钠、吐温80等10种营养成分；M17培养基包括植质蛋白胨、酵母提取物、抗坏血酸、MgSO4.7H2O、聚蛋白胨、牛肉浸膏、β-甘油磷酸二钠等7种营养成分。
杏鲍菇[Pleurotus eryngii (DC.Ex.Fr.) Quel.]属于伞菌目（Aaricales）食用真菌，菌体肉质肥厚，口感鲜嫩，营养丰富。目前，杏鲍菇在我国的福建、江苏、广东、上海等地具有较大规模的工厂化栽培，年产量达50万吨以上，价格6-15元/公斤。在杏鲍菇栽培过程中产生大量的次等菇，是开发乳酸菌培养基的廉价原料，并且能够增加杏鲍菇工厂化栽培产业的经济价值。
因此，现有技术还有待改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种配方简单、原料易于购买、成本低廉的食品级乳酸菌培养基及其应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种乳酸菌培养基，其中，所述培养基组分包括杏鲍菇、乙酸钠和维生素B2。
所述的乳酸菌培养基，其中，所述乳酸菌培养基以1L计算，包括以下成分，各成分的浓度或用量：
杏鲍菇 100-200 g；
乙酸钠 3-7 g；
维生素B2 0.1-2.5 mg
加蒸馏水补足1L。
所述的乳酸菌培养基，其中，所述乳酸菌培养基的pH值为6.8。
一种新型乳酸菌培养基的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）杏鲍菇的预处理：将杏鲍菇切成小块，称取100-200 g杏鲍菇，加水100-200mL，用打浆机打浆，再补水600-800 mL，转移至锅内煮沸20 min，用纱布过滤，取滤液；
（2）向滤液中添加3-7 g乙酸钠和0.1-2.5 mg 维生素B2，然后利用蒸馏水定容至1L；
（3）利用NaOH或HCI溶液，将pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min。固体培养基需在步骤（2）的滤液中添加琼脂粉10-20 g/L。
一种如上述乳酸菌培养基的应用，其中，所述乳酸菌包括乳酸乳球菌乳酸亚种（Lactococcus lactis subsp. lactis）、乳酸乳球菌乳脂亚种（Lactococcus lactissubsp. cremoris）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）、戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）、鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）等。
本发明的有益效果是：
（1）培养基配方成分简单，所用原料容易大批量获得，培养基制作方法简单；
（2）原料价格低廉，不需要传统乳酸菌培养基中的牛肉浸膏、蛋白胨、酵母提取物等价格高的原料，本发明培养基成本较传统培养基大幅降低；
（3）本发明提供的培养基能够用于培养多种乳酸菌，具有极佳的实用性，培养液菌体密度达到109 CFU/mL以上，菌液具有较强的存活能力。本发明提供的培养基接近、达到、甚至超过了传统培养基，完全达到实验室和生产的要求，可以很好的替代价格较高的传统培养基。
附图说明
图1为本发明培养基为液体培养基时的物理形态。
图2为乳酸乳球菌乳酸亚种在本发明培养基中的生长动态实验结果。
图3为植物乳杆菌在本发明培养基中的生长动态实验结果。
图4为乳酸乳球菌乳脂亚种在本发明培养基中的生长动态实验结果。
图5为副干酪乳杆菌在本发明培养基中的生长动态实验结果。
图6为戊糖片球菌在本发明培养基中的生长动态实验结果。
图7为鼠李糖乳杆菌在本发明培养基中的生长动态实验结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。
本发明所用杏鲍菇是从超市随机购买。本发明所用乳酸菌菌株部分是本研究室分离、鉴定或收集获得，部分是通过市售购买获得，具体乳酸菌菌株包括乳酸乳球菌乳酸亚种（Lactococcuslactis subsp. lactis）SLPE1-3菌株、乳酸乳球菌乳脂亚种（Lactococcuslactis subsp. cremoris）MG1363菌株、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）1-3菌株、副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）M9-4菌株、戊糖片球菌（Pediococcuspentosaceus）SR2-6菌株、鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）ATCC53103菌株等。
以下实施例用于说明本发明，但并不限定于本发明。本领域的技术人员从本发明公开的内容直接或间接导出的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。若无特别说明，下述实施例中所用技术方法均为常规方法；若无特别说明，下述实施例中所用实验材料，均为常规材料和化学试剂。
以下所述的MRS培养基为：蛋白胨 10 g，酵母提取物 5 g，柠檬酸二铵 2 g，葡萄糖 20 g，牛肉浸膏 10 g，MgSO4.7H2O 0.58 g，MnSO4.4H2O 0.25 g，K2HPO4 2 g，乙酸钠 2g，吐温80 1 mL，蒸馏水定容至1000 mL，pH 6.8，121℃条件下湿热灭菌20 min。固体培养基需添加琼脂粉16 g/L。
以下所述的M17培养基为：植质蛋白胨 5 g，酵母提取物 5 g，抗坏血酸 0.5 g，MgSO4.7H2O 0.25 g，聚蛋白胨 5 g，牛肉浸膏 2.5 g，β-甘油磷酸二钠 19 g，蒸馏水定容至1000 mL，121℃条件下湿热灭菌20 min。
实施例1：一种新型乳酸菌培养基的制作方法
一种新型乳酸菌培养基，配置1 L所述乳酸菌培养基，由以下成分组成：杏鲍菇200g、乙酸钠5 g和维生素B2 0.5 mg，其余用蒸馏水补足至1 L。
一种新型乳酸菌培养基的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）杏鲍菇的预处理：将杏鲍菇切成小块，称取200 g杏鲍菇，加水200 mL，用打浆机打成浆，再补水600 mL，转移至锅内煮沸20 min，用纱布过滤，取滤液；
（2）向滤液中添加5 g乙酸钠和0.5 mg 维生素B2，然后利用蒸馏水定容至1000mL；
（3）利用1 mol/L的NaOH或HCI溶液，将pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min；
（4）结果分析：如图1，配置的液体培养基灭菌后基本透明，长时间放置不产生明显的沉淀，无分层现象，物理形态稳定。
实施例2：乳酸乳球菌乳酸亚种生长动态测定实验
（1）受试培养基：本发明培养基（简称PSR）、MRS和M17。
（2）乳酸乳球菌乳酸亚种SLPE1-3菌株来源：本实验室从腐败杏鲍菇表面分离、鉴定获得。
（3）本发明培养基：200 g杏鲍菇、5 g乙酸钠和0.5 mg维生素B2，其余用蒸馏水补足至1 L，pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min。
（4）乳酸菌种子液的制备：利用灭菌牙签挑取乳酸乳球菌乳酸亚种SLPE1-3菌株单菌落接种于MRS培养基，30℃静置培养14 h，作为种子菌液。
（5）生长测定：将种子菌液分别以0.5%（v/v）比例接种到PSR、MRS和M17培养基中，每个处理3个重复。将接种好的培养基放置在30℃静置培养，分别于接种后0、3、9、18、30、48、72、120 h稀释涂布MRS固体平板，将涂布好的平板放置在30℃静置培养，调查每个平板形成的单菌落个数，计算每毫升培养液中含有的乳酸菌细胞个数，即CFU/mL。
（6）结果分析：结果发现（图2），在培养的前48 h，乳酸乳球菌乳酸亚种在本发明培养基（PSR）中的菌体密度与传统培养基MRS及M17在一个数量级别，培养9-48 h期间，乳酸乳球菌乳酸亚种在三种培养基中的菌体密度在1.23-6.81×109 CFU/mL之间；48 h后，3种培养基的菌体密度开始下降，特别是MRS培养基中的菌体密度在120 h迅速下降到1.45×105CFU/mL，但是本发明培养基的菌体密度为1.49×108 CFU/mL，与M17培养基的菌体密度（1.45×108 CFU/mL）相近。这些结果表明，乳酸乳球菌乳酸亚种在本发明培养基中的生长显著优于MRS培养基，与M17培养基的培养效果相当。
实施例3：植物乳杆菌生长动态测定实验
（1）受试培养基：本发明培养基（简称PSR）、MRS和M17。
（2）植物乳杆菌1-3菌株来源：本实验室从发酵蔬菜中分离、鉴定获得。
（3）本发明培养基：100 g杏鲍菇、3 g乙酸钠和2.5 mg维生素B2，其余用蒸馏水补足至1 L，pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min。
（4）乳酸菌种子液的制备：利用灭菌牙签挑取植物乳杆菌1-3菌株单菌落接种于MRS培养基，30℃静置培养14 h，作为种子菌液。
（5）生长测定：将种子菌液分别以0.5%（v/v）比例接种到PSR、MRS和M17培养基中，每个处理3个重复。将接种好的培养基放置在30℃静置培养，分别于接种后0、3、9、18、30、48、72、120 h稀释涂布MRS固体平板，将涂布好的平板放置在30℃静置培养，调查每个平板形成的单菌落个数，计算每毫升培养液中含有的乳酸菌细胞个数，即CFU/mL。
（6）结果分析：结果发现（图3），培养18 h，植物乳杆菌在本发明培养基（PSR）中的菌体密度达到2.14×109 CFU/mL，与MRS培养基的菌体密度（2.00×109 CFU/mL）相当，但显著高于M17（4.07×108 CFU/mL）；在生长的后期，MRS培养基中的菌体密度迅速下降，在120h时下降到1.02×106 CFU/mL；本发明培养基和M17培养基中的菌体密度也呈下降趋势，两者菌体密度相近，在120 h时本发明培养基中的菌体密度仍然维持在7.76×107 CFU/mL。综合分析整个培养过程中植物乳杆菌的群体动态，本发明培养基显著优于MRS和M17培养基。
实施例4：乳酸乳球菌乳脂亚种生长动态测定实验
（1）受试培养基：本发明培养基（PSR）、MRS和M17。
（2）乳酸乳球菌乳脂亚种MG1363菌株来源：本实验室收集保存的乳酸乳球菌乳脂亚种标准菌株MG1363。
（3）本发明培养基：200 g杏鲍菇、7 g乙酸钠和0.1 mg维生素B2，其余用蒸馏水补足至1 L，pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min。
（4）乳酸菌种子液的制备：利用灭菌牙签挑取乳酸乳球菌乳脂亚种MG1363菌株单菌落接种于MRS培养基，30℃静置培养16 h，作为种子菌液。
（5）生长测定：将种子菌液分别以0.5%（v/v）比例接种到PSR、MRS和M17培养基中，每个处理3个重复。将接种好的培养基放置在30℃静置培养，分别于接种后0、3、9、18、30、48、72、120 h稀释涂布MRS固体平板，将涂布好的平板放置在30℃静置培养，调查每个平板形成的单菌落个数，计算每毫升培养液中含有的乳酸菌细胞个数，即CFU/mL。
（6）结果分析：结果发现（图4），接种后9 h，乳酸乳球菌乳脂亚种在本发明培养基中的菌体密度达到1.32×109 CFU/mL，与MRS培养基中的菌体密度（1.41×109 CFU/mL）接近，显著高于M17培养基（3.39×108 CFU/mL）。在接种后9-48 h内，本发明培养基中的菌体密度为1.32-1.70×109 CFU/mL，与MRS培养基菌体密度（1.12-1.86×109 CFU/mL）基本一致，但是显著高于M17培养基菌体密度（3.39-8.13×108 CFU/mL）。72 h后，乳酸乳球菌乳脂亚种在三种培养基中的菌体密度下降，尤其是MRS培养基；在120 h，本发明培养基的菌体密度为MRS的162倍。综合分析整个实验过程，本发明培养基优于MRS和M17培养基。
实施例5：副干酪乳杆菌生长动态测定实验
（1）受试培养基：本发明培养基（简称PSR）、MRS和M17。
（2）副干酪乳杆菌M9-4菌株来源：本实验室从市场销售的酸马奶中分离、鉴定获得。
（3）本发明培养基：150 g杏鲍菇、5 g乙酸钠和0.1 mg维生素B2，其余用蒸馏水补足至1 L，pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min。
（4）乳酸菌种子液的制备：利用灭菌牙签挑取副干酪乳杆菌M9-4菌株单菌落接种于MRS培养基，30℃静置培养16 h，作为种子菌液。
（5）生长测定：将种子菌液分别以0.5%（v/v）比例接种到PSR、MRS和M17培养基中，每个处理3个重复。将接种好的培养基放置在30℃静置培养，分别于接种后0、3、9、18、30、48、72、120 h稀释涂布MRS固体平板，将涂布好的平板放置在30℃静置培养，调查每个平板形成的单菌落个数，计算每毫升培养液中含有的乳酸菌细胞个数，即CFU/mL。
（6）结果分析：结果发现（图5），在整个实验过程中，副干酪乳杆菌在本发明培养基中的生长动态和群体密度与MRS基本一致，在18-72 h期间，菌体密度为1.35-3.89×109CFU/mL，显著大于M17培养基（1.48-8.71×108 CFU/mL）。上述实验结果表明，本发明培养基优于M17培养基，与MRS培养基的培养效果相当。
实施例6：戊糖片球菌生长动态测定实验
（1）受试培养基：本发明培养基（简称PSR）、MRS和M17。
（2）戊糖片球菌SR2-6菌株来源：本实验室从酸奶中分离、鉴定获得。
（3）本发明培养基：100 g杏鲍菇、7 g乙酸钠和2.5 mg维生素B2，其余用蒸馏水补足至1 L，pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min。
（4）乳酸菌种子液的制备：利用灭菌牙签挑取戊糖片球菌SR2-6菌株单菌落接种于MRS培养基，30℃静置培养14 h，作为种子菌液。
（5）生长测定：将种子菌液分别以0.5%（v/v）比例接种到PSR、MRS、和M17培养基中，每个处理3个重复。将接种好的培养基放置在30℃静置培养，分别于接种后0、3、9、18、30、48、72、120 h稀释涂布MRS固体平板，将涂布好的平板放置在30℃静置培养，调查每个平板形成的单菌落个数，计算每毫升培养液中含有的乳酸菌细胞个数，即CFU/mL。
（6）结果分析：结果发现（图6），在整个实验过程中，戊糖片球菌在本发明培养基中的生长动态和菌体密度与MRS培养基基本一致，在培养9 h后菌体密度达到1.17×109 CFU/mL，显著高于M17培养基中的菌体密度（2.75×108 CFU/mL）。在9-48 h期间，本发明培养基菌体密度为1.17-1.62×109 CFU/mL，M17培养基中的菌体密度为1.35-6.92×108 CFU/mL。上述结果表明，本发明培养基显著优于M17培养基，与MRS培养基的培养效果相当。
实施例7：鼠李糖乳杆菌生长动态测定实验
（1）受试培养基：本发明培养基（简称PSR）、MRS和M17。
（2）鼠李糖乳杆菌ATCC53103菌株来源：本实验室从美国模式培养物集存库（American type culture collection, ATCC）购买获得。
（3）本发明培养基：150 g杏鲍菇、3 g乙酸钠和0.5 mg维生素B2，其余用蒸馏水补足至1 L，pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20 min。
（4）乳酸菌种子液的制备：利用灭菌牙签挑取鼠李糖乳杆菌ATCC53103菌株单菌落接种于MRS培养基，30℃静置培养18 h，作为种子菌液。
（5）生长测定：将种子菌液分别以0.5%（v/v）比例接种到PSR、MRS和M17培养基中，每个处理3个重复。将接种好的培养基放置在30℃静置培养，分别于接种后0、3、9、18、30、48、72、120 h稀释涂布MRS固体平板，将涂布好的平板放置在30℃静置培养，调查每个平板形成的单菌落个数，计算每毫升培养液中含有的乳酸菌细胞个数，即CFU/mL。
（6）结果分析：结果发现（图7），在整个实验过程中，鼠李糖乳杆菌在本发明培养基中的生长动态与MRS培养基基本一致，菌体密度略低于MRS培养基，但是显著高于M17培养基。在接种后30 h，鼠李糖乳杆菌在本发明培养基中的菌体密度达到1.86×109 CFU/mL，为MRS培养基的52.5%，是M17培养基的9.12倍。因此，本发明培养基显著优于M17培养基，可以替代MRS和M17培养基。
Claims (6)
1.一种乳酸菌培养基，其特征在于，所述乳酸菌培养基以1L计算，由以下成分所组成：各成分的浓度或用量： 杏鲍菇100-200g； 乙酸钠3-7g； 维生素B20.1-2.5mg ；加蒸馏水补足1L。
2.如权利要求1所述的乳酸菌培养基，其特征在于，所述的乳酸菌培养基的pH值为6.8。
3.一种如权利要求1或2所述的乳酸菌培养基的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌培养基为液体培养基，包括以下步骤：
1）杏鲍菇的预处理：将杏鲍菇切成小块，称取100-200g杏鲍菇，加水100-200mL，用打浆机打浆，再补水600-800mL，转移至锅内煮沸20min，用纱布过滤，取滤液；
2）向滤液中添加3-7g乙酸钠和0.1-2.5mg维生素B2，然后利用蒸馏水定容至1L；
3）利用NaOH或HCI溶液，将pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20min。
4.一种如权利要求1或2所述的乳酸菌培养基的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌培养基为固体培养基，包括以下步骤：
1）杏鲍菇的预处理：将杏鲍菇切成小块，称取100-200g杏鲍菇，加水100-200mL，用打浆机打浆，再补水600-800mL，转移至锅内煮沸20min，用纱布过滤，取滤液；
2）向滤液中添加10-20g琼脂粉、3-7g乙酸钠和0.1-2.5mg维生素B2，然后利用蒸馏水定容至1L；
3）利用NaOH或HCI溶液，将pH值调整至6.8，121℃湿热灭菌20min。
5.一种如权利要求1或2所述的乳酸菌培养基在乳酸菌培养中的应用。
6.如权利要求5所述的乳酸菌培养基在乳酸菌培养中的应用，其特征在于，所述乳酸菌包括乳酸乳球菌乳酸亚种（Lactococcuslactissubsp.lactis）、乳酸乳球菌乳脂亚种（Lactococcuslactissubsp.cremoris）、植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum）、副干酪乳杆菌（Lactobacillusparacasei）、戊糖片球菌（Pediococcuspentosaceus）、鼠李糖乳杆菌（Lactobacillusrhamnosus）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |