【摘要】：生物表面活性劑是由微生物產生的同時具有親水基和疏水基的兩性化合物。與傳統的化學合成表面活性劑相比，除同樣具有降低表面張力、穩定乳化液和增加泡沫等功能外，還具有結構多樣化、選擇性廣、專一性強、生物相容性好、無毒或低毒、綠色環保、生產工藝簡單等優點，成為研究熱點。

本研究(jiu)以課題組保藏的69株(zhu)(zhu)乳(ru)酸菌(jun)(jun)(jun)為篩(shai)選源，利用(yong)(yong)排(pai)油圈法(fa)和環法(fa)測(ce)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力，篩(shai)選產表(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)強的菌(jun)(jun)(jun)株(zhu)(zhu)并(bing)進行菌(jun)(jun)(jun)種鑒(jian)定；采用(yong)(yong)單因素及(ji)響應(ying)面(mian)(mian)(mian)法(fa)優化其轉化工(gong)藝條件，獲得該(gai)菌(jun)(jun)(jun)株(zhu)(zhu)發酵產生物(wu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)物(wu)質的最佳條件；將表(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)經高效液相(xiang)分離純化，采用(yong)(yong)質譜(pu)(MS)、傅里葉變換紅(hong)外光譜(pu)(FTIR)、X射線光電子能譜(pu)(XPS)對其結構表(biao)征(zheng)，并(bing)對乳(ru)化性(xing)和病原菌(jun)(jun)(jun)(白(bai)色念珠(zhu)菌(jun)(jun)(jun)、大腸桿菌(jun)(jun)(jun)、糞腸球菌(jun)(jun)(jun)、金黃色葡萄(tao)球菌(jun)(jun)(jun)、銅(tong)綠假單胞菌(jun)(jun)(jun))的抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)性(xing)進行測(ce)定，比較(jiao)了提取(qu)(qu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)后的菌(jun)(jun)(jun)泥與未(wei)提取(qu)(qu)的菌(jun)(jun)(jun)泥的發酵性(xing)能。

得到如下結論:

1、69株(zhu)乳酸菌(jun)產(chan)表(biao)(biao)面活(huo)性物質(zhi)的能力(li)因菌(jun)而(er)異，細(xi)胞外表(biao)(biao)面活(huo)性劑產(chan)量集(ji)中在0～300 mg/L，細(xi)胞表(biao)(biao)面活(huo)性劑產(chan)量集(ji)中在100～400 mg/L，根據兩種活(huo)性物質(zhi)產(chan)量、生長情況(kuang)及產(chan)氣現象篩選出菌(jun)株(zhu)69、B25、B82、S73、S75和S79，經環(huan)法測定(ding)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)復(fu)篩得到菌(jun)株(zhu)S73(細(xi)胞外表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li):48.23 mN/m，細(xi)胞表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li):46.93 mN/m)。16S rDNA菌(jun)種鑒定(ding)為(wei)嗜熱鏈球菌(jun)。

2、單因素、Plackett-Burman、響應面(mian)(mian)(mian)及(ji)中心組合試驗優化(hua)得到嗜熱(re)鏈(lian)球菌S73產表面(mian)(mian)(mian)活性物質的最佳(jia)培(pei)養基(ji)(ji)為(wei):酵母浸粉0.50 g/L，葡萄(tao)糖10.20 g/L，牛肉(rou)浸粉8.00 g/L，磷(lin)酸(suan)氫二鈉(na)2.20 g/L，蘇氨酸(suan)0.04 g/L，天冬氨酸(suan)0.04 g/L，絲氨酸(suan)0.02 g/L。基(ji)(ji)于(yu)最佳(jia)培(pei)養基(ji)(ji)驗證結果為(wei):細胞外表面(mian)(mian)(mian)張力為(wei)45.74 mN/m，細胞表面(mian)(mian)(mian)張力43.05 mN/m，較優化(hua)前(qian)分別降低了(le)13.98%、32.62%。

3、單因(yin)素、Plackett-Burman及響應(ying)面(mian)(mian)試(shi)驗優化得(de)到嗜熱鏈球菌S73產表面(mian)(mian)活性物質(zhi)的最佳發(fa)酵(jiao)條(tiao)件(jian)為:培(pei)養基pH7.7，接種(zhong)量4.00%，于37℃下培(pei)養39 h。此條(tiao)件(jian)下測得(de)細(xi)胞外表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)43.48 mN/m，細(xi)胞表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)40.72 mN/m。較基礎(chu)培(pei)養基(葡萄(tao)糖(tang)、蛋白胨(dong))細(xi)胞外表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)降(jiang)低了18.24%，細(xi)胞表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)降(jiang)低了36.27%。

4、通過薄層層析、顯(xian)色反應、高(gao)效液(ye)相(xiang)色譜(pu)質譜(pu)、傅(fu)里葉紅外光譜(pu)和X射線光電子能譜(pu)圖(XPS)判斷細(xi)胞(bao)外表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑中含(han)有42%雙鼠(shu)李糖(tang)脂(zhi)(zhi)和脂(zhi)(zhi)肽，細(xi)胞(bao)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑主(zhu)要由脂(zhi)(zhi)肽類表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑組成。乳化試驗結果(guo)表(biao)明(ming)，兩種表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑對(dui)食用(yong)油(you)有較強的乳化作用(yong)，其CMC值均為600 mg/L。

5、抑菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)試(shi)驗(yan)表明，濃(nong)度為2.5 g/L的細(xi)胞(bao)外和(he)細(xi)胞(bao)表面活(huo)性(xing)劑對(dui)白色(se)念(nian)珠菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)、大(da)腸桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)、糞腸球菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)、金黃(huang)色(se)葡(pu)萄球菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)、銅綠(lv)假單胞(bao)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)等革蘭氏陽性(xing)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)和(he)陰性(xing)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)均有抑菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)作(zuo)用(yong)，隨著濃(nong)度增加，抑菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)能力(li)增強，抑菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)效果各異。在10 g/L濃(nong)度作(zuo)用(yong)下細(xi)胞(bao)外表面活(huo)性(xing)劑對(dui)大(da)腸桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)和(he)金黃(huang)色(se)葡(pu)萄球菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)的生長(chang)(chang)抑制率(lv)達到94%、95%，細(xi)胞(bao)表面活(huo)性(xing)劑對(dui)金黃(huang)色(se)葡(pu)萄球菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)生長(chang)(chang)抑制率(lv)達到84%。

 6、嗜熱鏈球菌(jun)S73菌(jun)體提(ti)取細胞表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)后，其菌(jun)體表(biao)(biao)面(mian)(mian)結(jie)構無明顯(xian)差(cha)異，發酵性能也無明顯(xian)變化(hua)，可(ke)回收制備凍干(gan)菌(jun)粉用(yong)(yong)于制備酸奶直投式發酵劑(ji)。本(ben)研究(jiu)獲(huo)得(de)(de)了(le)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)的(de)生產(chan)(chan)菌(jun)株—嗜熱鏈球菌(jun)S73，優化(hua)了(le)產(chan)(chan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性物質的(de)培養基(ji)及發酵條件，有效提(ti)高了(le)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)的(de)產(chan)(chan)量，并對細胞外及細胞表(biao)(biao)面(mian)(mian)獲(huo)得(de)(de)的(de)不同表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)結(jie)構進(jin)行了(le)表(biao)(biao)征，為(wei)其開發乳化(hua)性和抗(kang)菌(jun)性生物表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)及在食品中的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供參考。