劉少杰,張金朝,王宇,王曉茹?
(1.諾達(dá)生物科技(贊皇)有限公司,河北石家莊 051230;2.石家莊學(xué)院,河北石家莊 050000)
隨著飼用微生態(tài)制劑無毒害、綠色、成本低、無耐藥性等優(yōu)點(diǎn)的突顯,現(xiàn)如今已成為養(yǎng)殖業(yè)的新星與研究熱點(diǎn)?;旌衔⑸镏苿┦菍⑷樗峋?、酵母菌等益生菌復(fù)配在一起而使得混合微生物制劑功效得以提高,混合微生物制劑越來越多的應(yīng)用于畜牧養(yǎng)業(yè)殖中。
為讓乳酸菌和酵母菌共培養(yǎng)時達(dá)到最佳生長狀態(tài),本試驗先用同一培養(yǎng)基對兩株菌同時優(yōu)化,以便為后續(xù)兩株菌種的共培養(yǎng)提供條件基礎(chǔ)。再分別對乳酸菌和酵母菌在培養(yǎng)時間、轉(zhuǎn)速、初始pH 值、培養(yǎng)溫度等培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化,找出最適生長條件,最后在共培養(yǎng)階段對接種量進(jìn)行探索,以期為乳酸菌和酵母菌復(fù)配的混合微生物制劑的進(jìn)一步研究與應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
1.1.1 試驗菌株
乳酸菌、酵母菌由石家莊學(xué)院河北省高校微生物制藥應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心惠贈。
1.1.2 試劑
葡萄糖、硫酸錳、碳酸鈣、蛋白胨、硫酸鎂、牛肉膏、磷酸氫二鉀、檸檬酸三銨、酵母膏、酵母浸粉、糖蜜、乙酸鈉。
1.1.3 培養(yǎng)基配方
YPD 培養(yǎng)基:酵母膏10 克/升、葡萄糖20克/升、蛋白胨20 克/升。固體需加1%瓊脂粉。
MRS 培養(yǎng)基:牛肉膏8 克/升、葡萄糖20 克/升、蛋白胨10 克/升、酵母浸粉4 克/升、磷酸二氫鉀2 克/升、檸檬酸三銨2 克/升、乙酸鈉5 克/升、硫酸鎂0.2 克/升、硫酸錳0.05 克/升、吐溫80 1 毫升/升。固體需加1%瓊脂粉。
改良MRS 培養(yǎng)基:糖蜜28 克/升、酵母浸粉(工業(yè)用)14 克/升、磷酸二氫鉀2 克/升、檸檬酸三銨2 克/升、乙酸鈉5 克/升、硫酸鎂0.2 克/升、硫酸錳0.05 克/升、吐溫80 1 毫升/升。固體需加1%瓊脂粉。
培養(yǎng)基121℃高壓滅菌20 分鐘備用。
1.2.1 菌株的復(fù)蘇與活化
在超凈工作臺中吸取10 微升凍存的乳酸菌,接種于1 毫升MRS 液體培養(yǎng)基中,37℃搖床培養(yǎng)24 小時。無菌接種環(huán)蘸取菌液,在MRS 平板上劃線,37℃培養(yǎng)48 小時,待長出單菌落后,挑單菌落接種于MRS 液體培養(yǎng)基中活化備用。
酵母菌以同樣方法用YPD 培養(yǎng)基復(fù)蘇活化。
1.2.2 培養(yǎng)基的優(yōu)化
將活化好的乳酸菌和酵母菌分別按1%接種量接種到原培養(yǎng)基和改良MRS 培養(yǎng)基中,37℃72 小時后,紫外分光光度計測得在600 納米處的吸光值并鏡檢觀察,確定在改良MRS 液體培養(yǎng)基中乳酸菌和酵母菌能否生長良好。
1.2.3 初始pH 值的確定
分別取活化后的乳酸菌和酵母菌,按1%接種量接種于pH 值調(diào)到4、5、6、7、8 的滅菌改良MRS 培養(yǎng)基中,恒溫培養(yǎng)72 小時后測定吸光值。
1.2.4 培養(yǎng)溫度的確定
分別取活化后的乳酸菌和酵母菌按1%接種量接種于滅菌改良MRS 培養(yǎng)基中,設(shè)置不同溫度恒溫培養(yǎng)箱:28℃、30℃、37℃,其他培養(yǎng)條件相同,恒溫培養(yǎng)培養(yǎng)72 小時后測定吸光值。
1.2.5 轉(zhuǎn)速的確定
分別取活化后的乳酸菌和酵母菌,按1%接種量接種于滅菌改良MRS 培養(yǎng)基中,分別于轉(zhuǎn)速為0、50、100 和200 轉(zhuǎn)每分鐘條件下恒溫培養(yǎng)72 小時后測定吸光值。
1.2.6 培養(yǎng)時間的確定
分別取活化后的乳酸菌和酵母菌,按1%接種量接種于滅菌改良MRS 培養(yǎng)基中,培養(yǎng)24 小時、36 小時、48 小時、72 小時,隨后測定菌液吸光值,以得出最佳培養(yǎng)時間。
1.3.1 乳酸菌和酵母菌分時接種
將活化后的乳酸菌和酵母菌液按1%接種量,在最適培養(yǎng)條件下進(jìn)行接種。先接種酵母菌,培養(yǎng)48 小時后接種乳酸菌,于最適培養(yǎng)條件下再培養(yǎng)48 小時,測定吸光值。
將活化后的乳酸菌和酵母菌液按1%接種量,在最適培養(yǎng)條件下進(jìn)行接種。先接種乳酸菌,培養(yǎng)48 小時后接種酵母菌,于最適培養(yǎng)條件下再培養(yǎng)48 小時,測定吸光值。
1.3.2 乳酸菌和酵母菌同時接種
將活化后的乳酸菌和酵母菌液按1%接種量,在最適培養(yǎng)條件下進(jìn)行接種。同時接種酵母菌和乳酸菌,培養(yǎng)48 小時,測定吸光值。
由乳酸菌鏡檢圖,可見短桿形或近球形且呈鏈狀排列的形態(tài);由酵母菌鏡檢圖,可見大多為球型均勻分布的形態(tài);由乳酸菌和酵母菌共培養(yǎng)時的菌株形態(tài),可看到乳酸菌和酵母菌均勻分布于視野中。
各菌株在原培養(yǎng)基和改良MRS 培養(yǎng)基中的培養(yǎng)菌液吸光值差異不太明顯,因改良MRS 培養(yǎng)基適用于工業(yè)生產(chǎn)且更價廉,所以改良后的培養(yǎng)基吸光值稍低,仍可以用改良MRS 作為基礎(chǔ)培基來培養(yǎng)乳酸菌和酵母菌。
乳酸菌和酵母菌在pH<6 時,菌液濃度一直呈上升趨勢,而當(dāng)pH>6 時,菌液濃度呈現(xiàn)下降趨勢,由此我們可以初步確定乳酸菌和酵母菌的最適pH 為6.0。
乳酸菌吸光值隨溫度升高而變大,在28℃時吸光值最高;酵母菌吸光值隨溫度升高而降低,在37℃時吸光值最高。兩曲線交于36℃處,二者共培養(yǎng)時的最適溫度為36℃。
乳酸菌吸光值在轉(zhuǎn)速0~100 轉(zhuǎn)時逐漸降低,轉(zhuǎn)速為0 吸光值最大,大于100 轉(zhuǎn)時又有上升趨勢;酵母菌吸光值在轉(zhuǎn)速為0~100 轉(zhuǎn)時很低,從轉(zhuǎn)速為100 轉(zhuǎn)時吸光值直線升高,在轉(zhuǎn)速為200 轉(zhuǎn)時吸光值最大。兩曲線相交于144 轉(zhuǎn),因此二者共培養(yǎng)時的最適轉(zhuǎn)速為144 轉(zhuǎn)每分鐘。
乳酸菌培養(yǎng)時間在48 小時前,菌液濃度一直呈上升趨勢,而當(dāng)48 小時后,菌液濃度呈現(xiàn)下降趨勢,因此判定乳酸菌最佳培養(yǎng)時間為48小時;酵母菌隨培養(yǎng)時間的延長而菌量變大,因此共培養(yǎng)時的最佳培養(yǎng)時間為48 小時。
先接種乳酸菌,再接種酵母菌這種接種方式吸光值最高,即培養(yǎng)的菌濃最高,為接種方式的最佳選擇。
本試驗研究表明改良MRS 培養(yǎng)基更適合于乳酸菌和酵母菌的工業(yè)生產(chǎn),其中用于培養(yǎng)乳酸菌的最適培養(yǎng)條件為初始pH 值6.0,溫度37℃,培養(yǎng)時間48 小時,轉(zhuǎn)速為0,用于培養(yǎng)酵母菌的最適培養(yǎng)條件為初始pH 值6.0,溫度28℃,培養(yǎng)時間為72 小時,轉(zhuǎn)速200 轉(zhuǎn)每分鐘。乳酸菌和酵母菌共同培養(yǎng)時最佳培養(yǎng)條件為初始pH 值6.0,溫度36℃,培養(yǎng)時間為48 小時,轉(zhuǎn)速為144 轉(zhuǎn)每分鐘;乳酸菌和酵母菌共培養(yǎng)時接種方式的最佳選擇為先接種乳酸菌,再接種酵母菌。