伍業(yè)旭，熊昌武，朱亞軍，覃先武

(酵母功能湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(安琪酵母股份有限公司)，湖北 宜昌，443003)

嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidophilus)是革蘭氏陽(yáng)性無(wú)芽孢桿菌，呈鏈桿狀或球桿狀，是人體和動(dòng)物腸道內(nèi)的重要有益微生物，與人類和動(dòng)物腸道健康息息相關(guān)，也是目前人類膳食補(bǔ)充劑、乳品飲料及飼料添加劑中常見(jiàn)的菌種之一[1-2]。國(guó)內(nèi)乳酸菌的生產(chǎn)企業(yè)主要關(guān)注發(fā)酵過(guò)程中活菌數(shù)和凍干存活率，因此大多數(shù)研發(fā)工作者主要圍繞著原料的篩選以及工藝的改進(jìn)來(lái)達(dá)到提升活菌數(shù)和凍干存活率的目的[3-4]，而很少關(guān)注到原料、工藝對(duì)微生物的菌體形態(tài)等微觀生理狀態(tài)的影響所導(dǎo)致的最終活菌數(shù)、凍干存活率差異。目前已有研究關(guān)注到菌體形態(tài)對(duì)同等培養(yǎng)條件下的微生物能達(dá)到的最高活菌數(shù)、凍干存活率以及貨架期存在影響[5]，但對(duì)于菌體形態(tài)的差異具體受到哪些因素的影響研究相對(duì)較少，其中報(bào)道的乳酸菌菌體形態(tài)的差異主要集中在培養(yǎng)過(guò)程的理化條件如pH[6]、溫度[7]等的影響。但在研究中發(fā)現(xiàn)，不同的營(yíng)養(yǎng)對(duì)乳酸菌菌體形態(tài)也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。目前乳酸菌的生產(chǎn)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)一般會(huì)采用酵母浸出物、蛋白胨(大豆蛋白胨、牛骨蛋白胨)、牛肉浸膏等有機(jī)氮源混合使用，而國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)如科漢森、雀巢、丹尼斯克則主要以酵母浸出物為唯一的有機(jī)氮源，酵母浸出物相對(duì)于其他動(dòng)物源有機(jī)氮源具有來(lái)源穩(wěn)定、生物安全的優(yōu)點(diǎn)。因此本研究以酵母浸出物作為培養(yǎng)基中的唯一氮源，研究酵母浸出物中對(duì)嗜酸乳桿菌菌體形態(tài)產(chǎn)生影響的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)組分，以期在乳酸菌的工業(yè)化生產(chǎn)中，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)條件干預(yù)菌體形態(tài)，從而提升菌體穩(wěn)定性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 菌種

嗜酸乳桿菌，安琪酵母股份有限公司蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)與調(diào)味技術(shù)中心保存。

1.1.2 試劑

MgSO4、KH2PO4、MnSO4、檸檬酸氫二銨、吐溫-80、葡萄糖、瓊脂粉，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；酵母浸出物FM902、FM803、FM502、FM860、FM808，安琪酵母股份有限公司提供；脫脂乳粉，內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SW-CJ-1C型雙人單面超凈工作臺(tái)，蘇州進(jìn)化設(shè)備有限公司；FiveEasy Plus FP20型pH計(jì)，梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司；HWS-350型生化培養(yǎng)箱，上海比朗儀器有限公司；Sp-750型分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司；GI54DWS型滅菌鍋，致微(廈門(mén))儀器有限公司；CX43型生物顯微鏡/MII Image View4.11.19051拍照系統(tǒng)，奧林巴斯株式會(huì)社；BIOTECH-3 JG-6型離位滅菌玻璃多聯(lián)發(fā)酵罐，上海保興生物設(shè)備有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 培養(yǎng)基的配制

MRS(de Man,Rogosa and Sharpe)液體培養(yǎng)基(g/L)：葡萄糖20、蛋白胨10、牛肉膏10、酵母浸出物5、乙酸鈉5、K2HPO42、檸檬酸氫二銨2、MgSO40.58、MnSO40.25、吐溫-80 1 mL，調(diào)節(jié)pH至6.2～6.4。

氮源影響分析培養(yǎng)基(g/L)：葡萄糖20、有機(jī)氮源20、吐溫-80 3 mL、MgSO40.1、MnSO40.075、K2HPO42、檸檬酸氫二銨2，調(diào)節(jié)pH至6.2～6.4，其中有機(jī)氮源為不同型號(hào)的酵母浸出物，具體包括酵母浸出物FM902、FM803、FM502、FM860、FM808。

RNA、核苷酸對(duì)嗜酸乳桿菌形態(tài)影響的分析培養(yǎng)基(g/L)：葡萄糖20、酵母浸出物FM902 20、吐溫-80 3 mL、MgSO40.1、MnSO40.075、K2HPO42、檸檬酸氫二銨2，實(shí)驗(yàn)組分別添加RNA水解物0.8、鳥(niǎo)嘌呤核苷酸(guanosine monophosphate，GMP)0.4、腺嘌呤核苷酸(adenosine monophosphate，AMP)0.4、尿嘧啶核苷酸(uridine monophosphate，UMP)0.4、肌苷酸(inosine monphosphate，IMP)0.4、胞嘧啶核苷酸(cytidine monophosphate，CMP)0.4，混合核苷酸組添加IMP 0.3、CMP 0.3、AMP 0.2、UMP 0.1、GMP 0.3，調(diào)節(jié)pH至6.2～6.4。

1.3.2 菌株的活化與培養(yǎng)

菌種的活化：用接種環(huán)從保菌管中蘸取1環(huán)，在MRS固體培養(yǎng)基上劃線，平板置于37 ℃培養(yǎng)36～48 h，挑取單菌落，接入15 mL MRS液體培養(yǎng)基中，37 ℃培養(yǎng)12 h。以2%(體積分?jǐn)?shù))接種到新鮮的MRS培養(yǎng)基中，培養(yǎng)12 h得到活化的種子液。

嗜酸乳桿菌的擴(kuò)大培養(yǎng)：將活化好的種子液按5%(體積分?jǐn)?shù))的接種量，轉(zhuǎn)接于裝有氮源影響分析培養(yǎng)基的3 L發(fā)酵罐(裝液量2 L)中，以流加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% NaOH的方式，恒定pH 5.0培養(yǎng)，培養(yǎng)至發(fā)酵液中葡萄糖質(zhì)量濃度低于2 g/L，結(jié)束培養(yǎng)。

1.3.3 嗜酸乳桿菌的菌體形態(tài)分析

嗜酸乳桿菌擴(kuò)大培養(yǎng)結(jié)束后取1.5 mL發(fā)酵液于2 mL離心管中，10 000 r/min離心2 min，棄上清液，收集菌體，菌體用生理鹽水懸浮洗滌1～2次，取適量菌懸液于載玻片固定，染色后用顯微鏡油鏡觀察，利用拍照系統(tǒng)進(jìn)行拍照記錄并統(tǒng)一添加2 μm的參照標(biāo)尺，對(duì)比菌體長(zhǎng)度差異。

1.3.4 生物量與活菌數(shù)的測(cè)定

菌體密度的測(cè)定：用紫外分光光度計(jì)在600 nm下測(cè)定發(fā)酵液的吸光度值，若吸光度值大于0.8，需要將發(fā)酵液進(jìn)行稀釋，使稀釋后菌液的吸光值在0.2～0.8。

活菌數(shù)的測(cè)定：采用平板計(jì)數(shù)法。

1.3.5 不同型號(hào)酵母浸出物的營(yíng)養(yǎng)特性分析

蛋白質(zhì)含量測(cè)定：參照GB/T 20886.2—2021《酵母產(chǎn)品質(zhì)量要求 第2部分: 酵母加工制品》計(jì)算總氮，總氮乘以換算系數(shù)即為蛋白質(zhì)含量。

游離氨基酸和水解氨基酸的測(cè)定：參照GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》采用氨基酸分析儀測(cè)定樣品中游離氨基酸，柱后茚三酮衍生法。采用氨基酸分析儀測(cè)定樣品中鹽酸水解后的游離氨基酸。

肽分子質(zhì)量分布的測(cè)定：采用高效液相色譜法測(cè)定，采用排阻柱，依據(jù)樣品組分中物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行分離，在紫外吸收波長(zhǎng)220 nm條件下檢測(cè)。

RNA的測(cè)定：稱取0.06～0.15 g酵母浸出物或者3 g發(fā)酵液于離心管中，加入8 mL，0.25 mol/L HClO4(冷)到離心管中，4 ℃水浴15 min。4 000 r/min離心10 min，輕輕倒出浮于表面的物質(zhì)后加入5 mL 0.5 mol/L的HClO4振蕩混勻，70 ℃水浴15 min，每隔3～4 min振蕩1次，4 000 r/min離心10 min，吸取1 mL上清液，用蒸餾水定容至100 mL。使用紫外分光光度計(jì)在260 nm測(cè)定吸光值，蒸餾水作為空白對(duì)照。RNA含量按照公式(1)計(jì)算：

(1)

式中：R，RNA含量，%；A，吸光值；n，稀釋倍數(shù)；m，樣品質(zhì)量，mg；w，樣品固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

核苷酸的測(cè)定：稱取樣品0.5～1 g(精確至0.000 1 g)，加水溶解，移入100 mL容量瓶中，超聲波溶解，并用水定容至刻度。根據(jù)樣品中的核苷酸含量對(duì)溶液進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?稀釋倍數(shù)n)。用0.22 μm水相微孔膜過(guò)濾，濾液備用。如果用0.22 μm水相微孔膜過(guò)濾后樣品仍然渾濁，將樣品在4 000～10 000 r/min離心10 min后再過(guò)濾，進(jìn)行超高液相色譜檢測(cè)，具體條件如下：色譜柱(Waters Acquity H-Class UPLC),流動(dòng)相B，10 mmol/L NaH2PO4；C，質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%磷酸水溶液；D，乙腈;柱溫50 ℃;進(jìn)樣量1 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)3D掃描，254 nm;梯度洗脫條件見(jiàn)表1。

表1 梯度洗脫條件Table 1 Process conditions of gradient elution

結(jié)果與計(jì)算：將標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品溶液分別進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1 μL，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間定性樣品中的 CMP、UMP、GMP、IMP、AMP的色譜峰。根據(jù)樣品的峰面積，以外標(biāo)法計(jì)算各組分的含量。CMP、UMP、GMP、IMP、AMP含量按照公式(2)計(jì)算：

(2)

式中：X，樣品中CMP、UMP、GMP、IMP、AMP的含量，%；ρ，由標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得的進(jìn)樣溶液中CMP、UMP、GMP、IMP、AMP的含量，μg/mL；V，定容體積，mL；n，稀釋倍數(shù)；m，樣品質(zhì)量，g。

1.3.6 菌株對(duì)不同核酸類物質(zhì)的消耗

在進(jìn)行嗜酸乳桿菌的擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)，完成接種后馬上取樣300 mL，將發(fā)酵液于10 000 r/min離心10 min，然后將上清液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至30～50 mL，利用快速水分測(cè)定儀進(jìn)行水分測(cè)定，并按照RNA、核苷酸含量測(cè)定方法進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。擴(kuò)大培養(yǎng)結(jié)束后，按照同樣的方法進(jìn)行取樣、離心，收集上清液進(jìn)行濃縮，對(duì)濃縮液進(jìn)行水分、RNA、核苷酸含量測(cè)定。培養(yǎng)前與培養(yǎng)后的RNA、核苷酸含量差值即為核酸類物質(zhì)的消耗量。

1.3.7 RNA水解物的制備與檢測(cè)

RNA充分溶解后調(diào)pH至5.0，加核酸酶酶解制備RNA水解物。

1.3.8 菌體形態(tài)對(duì)凍干存活率的影響

擴(kuò)大培養(yǎng)結(jié)束后，離心發(fā)酵液，收集菌體，菌體量與凍干保護(hù)劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%滅菌脫脂乳)按照質(zhì)量比1∶10混合，乳化后準(zhǔn)確稱取1 g稀釋至一定的濃度進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)，同時(shí)準(zhǔn)確稱取5 g樣品于西林瓶中進(jìn)行凍干，每個(gè)樣品3個(gè)重復(fù)。凍干結(jié)束后使用一定量的生理鹽水對(duì)凍干粉進(jìn)行復(fù)溶，并稀釋至一定濃度進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)。統(tǒng)計(jì)凍干前后活菌總數(shù)，凍干存活率按照公式(3)計(jì)算：

(3)

式中：RS，凍干存活率，%；C1，凍干前每1 g乳化液活菌數(shù)總和，CFU；C2，每5 g乳化液凍干后活菌數(shù)總和，CFU。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 9.0繪圖，采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素ANOVA判斷(鄧肯檢驗(yàn))，P<0.05表示有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酵母浸出物對(duì)菌體形態(tài)的影響

嗜酸乳桿菌在使用不同酵母浸出物培養(yǎng)后，利用顯微鏡放大1 000倍(物鏡100×，目鏡10×)并添加2 μm標(biāo)尺，進(jìn)行觀察記錄。由圖1的鏡檢結(jié)果可以看出，嗜酸乳桿菌在使用不同酵母浸出物制備的培養(yǎng)基和相同條件下進(jìn)行培養(yǎng)，嗜酸乳桿菌菌體的形態(tài)呈現(xiàn)出了顯著差異。其中，以酵母浸出物FM502為氮源的菌體最短，菌體長(zhǎng)度均一且基本在2 μm左右，而其他酵母浸出物培養(yǎng)的嗜酸乳桿菌菌體形態(tài)均較長(zhǎng)，最高長(zhǎng)度可達(dá)6～8 μm。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，菌體的形態(tài)一方面受到生長(zhǎng)條件的影響[8]，另一方面受到培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)條件的影響[9]，本次實(shí)驗(yàn)整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中pH值、初始糖濃度、滲透壓都維持在相當(dāng)?shù)乃?，因此造成形態(tài)不同的可能原因是酵母浸出物的營(yíng)養(yǎng)差異導(dǎo)致嗜酸乳桿菌的生理代謝發(fā)生了改變。雖然酵母浸出物的原料均來(lái)源于面包酵母，但不同酵母培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件會(huì)造成面包酵母蛋白質(zhì)含量、生長(zhǎng)因子、核酸類物質(zhì)的差異，最終導(dǎo)致該原料制備的酵母浸出物營(yíng)養(yǎng)特性不同，造成微生物對(duì)其營(yíng)養(yǎng)吸收和利用的差異，進(jìn)而引起菌體表觀形態(tài)的改變。

a-FM902；b-FM803；c-FM860；d-FM502；e-FM808圖1 不同酵母浸出物對(duì)嗜酸乳桿菌形態(tài)的影響Fig.1 Effect of different yeast extracts on morphology of L.acidophilus

2.2 不同的酵母浸出物營(yíng)養(yǎng)成分分析

有機(jī)氮源一方面提供微生物所需要的氮元素[10]，另一方面為微生物提供各類生長(zhǎng)因子[11]。表2結(jié)果顯示，不同型號(hào)的酵母浸出物在蛋白質(zhì)、蛋白分子質(zhì)量分布、游離氨酸、RNA以及核苷酸上都存在一定的差異，其中FM902蛋白質(zhì)含量最高，F(xiàn)M502核苷酸含量最高，F(xiàn)M803游離氨基酸含量最高。2.1小節(jié)中不同型號(hào)酵母浸出物培養(yǎng)的嗜酸乳桿菌出現(xiàn)的形態(tài)差異可能與酵母浸出物的上述營(yíng)養(yǎng)特性存在密切關(guān)系。本研究中酵母浸出物是嗜酸乳桿菌培養(yǎng)的唯一氮源，一方面需要滿足嗜酸乳桿菌蛋白合成所需要氮素需求[12]，另一方面也要為菌體遺傳物質(zhì)合成提供所需核酸類物質(zhì)[13]，有文獻(xiàn)報(bào)道嗜酸乳桿菌的合成代謝較弱[14]，因此有機(jī)氮源中特定分子質(zhì)量的蛋白類物質(zhì)、游離氨基酸、核酸、核苷酸等物質(zhì)的含量差異都有可能是影響嗜酸乳桿菌菌體形態(tài)的重要因素。

表2 不同酵母浸出物的營(yíng)養(yǎng)組分含量 單位：g/100 g

2.3 嗜酸乳桿菌培養(yǎng)前后培養(yǎng)基中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化分析

從氮源的吸收方面分析，影響微生物對(duì)有機(jī)氮源利用的主要因素包括分子質(zhì)量分布、水解度、游離氨基酸含量等[15]。對(duì)比表3中培養(yǎng)前后發(fā)酵液中蛋白質(zhì)、游離氨基酸含量變化發(fā)現(xiàn)，嗜酸乳桿菌對(duì)培養(yǎng)基中的蛋白質(zhì)、游離氨基酸的利用率均只有30%左右，說(shuō)明不同型號(hào)酵母浸出物均能夠滿足嗜酸乳桿菌的氮源需求，不同型號(hào)酵母浸出物中的蛋白質(zhì)、游離氨基酸的差異可能不是造成嗜酸乳桿菌菌體形態(tài)發(fā)生重大變化的主要原因。

從表4中的分子質(zhì)量分布可以看出，不同型號(hào)的酵母浸出物含有的多肽有細(xì)微差別，但從嗜酸乳桿菌培養(yǎng)前后培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)分子質(zhì)量的構(gòu)成對(duì)比發(fā)現(xiàn)，400～1 000 Da的多肽變化最為顯著，但該分子質(zhì)量段的小肽在不同型號(hào)酵母浸出物中的含量相當(dāng)，因此2.1小節(jié)中菌體形態(tài)的差異可能與酵母浸出物中分子質(zhì)量的分布也沒(méi)有顯著關(guān)系。

表3 培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)與氨基酸的消耗 單位：g/L

表4 培養(yǎng)基中不同分子質(zhì)量的多肽消耗Table 4 Consumption of peptides of different molecular weights in the culture medium by L.acidophilus

通過(guò)對(duì)發(fā)酵前后培養(yǎng)基中核苷酸含量的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)過(guò)程中不同酵母浸出物所提供的核苷酸都發(fā)生了大量的消耗。由圖2可以看出，鳥(niǎo)嘌呤單核苷酸的消耗量最大，消耗比例>70%；其次為IMP，消耗比例在50%左右，而尿嘧啶單核苷酸和胞嘧啶單核苷酸的消耗量相對(duì)較低，消耗比例在20%左右。表2結(jié)果表明，酵母浸出物FM502的游離核苷酸含量(IMP、GMP、CMP、UMP、AMP)總和達(dá)到了4.5%，而其他型號(hào)的酵母浸出物核苷酸含量不足0.5%。由表5可知，以酵母浸出物FM502為氮源制備的培養(yǎng)基在培養(yǎng)嗜酸乳桿菌后其核苷酸消耗總量為3 567 mg/L，其他型號(hào)酵母浸出物所能提供的單核苷酸總和遠(yuǎn)低于該值。另外從核苷酸的消耗比例可以看出GMP、IMP等的利用率遠(yuǎn)高于蛋白質(zhì)的利用率，由此可推斷造成嗜酸乳桿菌的形態(tài)差異主要原因可能是由于酵母浸出物中核酸類物質(zhì)含量影響了微生物的遺傳物質(zhì)合成與正常分裂，導(dǎo)致菌體形態(tài)差異，而蛋白類組分對(duì)菌體形態(tài)沒(méi)有顯著影響。有文獻(xiàn)曾提到嗜酸乳桿菌屬于嚴(yán)苛營(yíng)養(yǎng)型微生物[16]，其自生合成代謝能力較弱，對(duì)培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)要求高，一些營(yíng)養(yǎng)的缺乏可導(dǎo)致菌體狀態(tài)的變化[17]。因此從本研究結(jié)果來(lái)看有機(jī)氮源中核苷酸的含量可能通過(guò)影響嗜酸乳桿菌的正常分裂，進(jìn)而造成嗜酸乳桿菌菌體形態(tài)過(guò)長(zhǎng)，但是具體哪些核苷酸或核酸類物質(zhì)起主要作用有待進(jìn)一步研究。

表5 培養(yǎng)基中核苷酸的消耗 單位：mg/L

圖2 不同酵母浸出物制備培養(yǎng)基中的核苷酸消耗比例Fig.2 Nucleotides consumption rate in the culture media made with different yeast extracts

2.4 不同核苷酸及RNA水解物對(duì)嗜酸乳桿菌形態(tài)的影響

為了進(jìn)一步驗(yàn)證造成菌體形態(tài)差異是受到何種核苷酸的影響，分別向FM902中添加一定量的單核苷酸(AMP、CMP、IMP、GMP、UMP)以及RNA水解物進(jìn)行嗜酸乳桿菌的培養(yǎng)，菌體形態(tài)利用顯微鏡放大1 000倍進(jìn)行觀察記錄。

由圖3結(jié)果可以看出，向FM902添加核酸類物質(zhì)后，嗜酸乳桿菌的菌體形態(tài)相對(duì)于未添加的均發(fā)生了變化。相同培養(yǎng)條件下，添加RNA水解物后菌體長(zhǎng)度縮短最為明顯，而添加單一的核苷酸雖能夠在一定程度上使菌體長(zhǎng)度變短，但與RNA水解物的相比存在較大的差距。另外，添加單核苷酸的混合物相比添加單一的核苷酸菌體的長(zhǎng)度略短，此現(xiàn)象說(shuō)明嗜酸乳桿菌的菌體形態(tài)不僅受到某種單一核苷酸的影響，更受到多種核苷酸的協(xié)同作用影響。RNA水解物的作用效果相對(duì)于添加單核苷酸化合物和5種核苷酸混合物更顯著，可能主要是由于在RNA水解物的制備過(guò)程中，核酸酶的作用具有一定隨機(jī)性，導(dǎo)致RNA水解物是一種復(fù)雜的混合物，一方面含有部分未經(jīng)完全水解的RNA片段，另外也含有單核苷酸、堿基、核糖等組分[18]，這些物質(zhì)都是微生物遺傳物質(zhì)合成的前體物質(zhì)[19]。由于嗜酸乳桿菌缺乏從頭合成相關(guān)核酸類物質(zhì)的能力[14]，RNA水解物能為嗜酸乳桿菌提供更豐富的基礎(chǔ)物質(zhì)用于遺傳物質(zhì)合成，從而促進(jìn)菌體的快速分裂，呈現(xiàn)出菌體短小的形態(tài)。而嗜酸乳桿菌在未添加核酸類物質(zhì)的情況下生長(zhǎng)，可能由于其菌體DNA的合成不足[20]，使菌體的分裂和生長(zhǎng)不協(xié)調(diào)[21]，導(dǎo)致出現(xiàn)菌體過(guò)長(zhǎng)、不均一的狀態(tài)。

a-AMP；b-CMP；c-IMP；d-GMP；e-UMP；f-核苷酸混合物；g-RNA水解物圖3 不同核苷酸對(duì)嗜酸乳桿菌形態(tài)的影響Fig.3 Effect of different nucleotides on morphology of L.acidophilus

2.5 菌體大小對(duì)凍干存活率的影響

為了驗(yàn)證菌體大小是否有助于后期的凍干存活力提升，收集使用FM902和FM902+RNA水解物培養(yǎng)的2種不同形態(tài)的嗜酸乳桿菌菌泥，進(jìn)行凍干存活率測(cè)試，結(jié)果如表6所示。菌體短小的嗜酸乳桿菌凍干存活率明顯高于較長(zhǎng)的菌體，該結(jié)論與其他菌株的相關(guān)報(bào)道一致[22]。對(duì)于本研究的嗜酸乳桿菌，RNA水解物可以使嗜酸乳桿菌的菌體變短而達(dá)到提升凍干存活率的效果，該結(jié)果對(duì)于嗜酸乳桿菌的工業(yè)生產(chǎn)具有一定的參考意義。

表6 RNA水解物對(duì)嗜酸乳桿菌凍干存活率的影響Table 6 Effect of RNA hydrolysate on freeze-drying survival rate of L. acidophilus

3 結(jié)論

酵母浸出物中的核酸類物質(zhì)是影響嗜酸乳桿菌的菌體形成的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)組分。不同單核苷酸、核苷酸的混合物、RNA水解物均有助于縮短嗜酸乳桿菌菌體長(zhǎng)度，其中RNA水解物的效果最顯著。核酸類物質(zhì)通過(guò)改變嗜酸乳桿菌的形態(tài)，有助于提升嗜酸乳桿菌的凍干存活率。