文档介绍：产乳糖酶酵母菌的特性

(理学院,应用化学系,应用化学专业(食品科学方向) 陈晓清)
(学号:2000141011)

摘要:目的:以提高产酶率为主,研究产乳糖酶菌种——乳酸克鲁维酵母菌的特性。
方法:采用改变菌种发酵培养基成分、培养条件,及用分批补料培养发酵的方法进行试验;
细胞浊度法测定生物量(OD),吉斯特-布洛卡兹法测定酶活力(E),结果:确定乳酸克鲁
维酵母菌株发酵培养的最佳条件:乳糖 5%、酵母膏 %、蔗糖 5%、、、
装载量 90ml、转速 190r/min,30℃发酵培养 6 小时补加 4%的蔗糖溶液、22 小时补加 5%的
乳糖溶液,培养 24 小时。此条件下其产酶率是原基本培养基的倍。
关键词:乳酸克鲁维酵母,产酶率,吉斯特-布洛卡兹法,补料分批培养发酵
教师点评:乳糖酶国内只有浙江大学医学院等几个单位在研究,十几年来,仍然处于实
验室阶段,和不能相提并论,其关键问题在于产酶菌种的特性的了解。该论
文能以 Kluyveromyces lactis 为出发菌株,进行,是属于在正确的道路上前进了一步。该论
文数据重复性高,体现了实际工作量;数据充分合理,逻辑性强,推理正确;经研究后菌种
产酶能力显著提高,成绩显著。(点评教师:蒲一涛,副教授)

概述
乳糖是一种存在于哺乳动物乳汁中的双糖,需经乳糖酶(学名β-D-半乳糖苷半乳糖水
解酶 [1])
缺乏内源性乳糖酶,因而正常食用各种乳制品后其乳糖难以被消化吸收。此外,含乳糖的制品
加工性能较差,如低甜度,易结晶等。因此,乳糖酶对乳糖的酶解作用日益引起人们的重视。[2]
产乳糖酶的菌种
很多微生物细胞都具有合成乳糖酶的能力,如:细菌、酶母菌、霉菌和放线菌。不同的
微生物细胞产生的乳糖酶有胞内酶和胞外酶之分,细菌和酵母菌产生的乳糖酶一股为胞内
酶,霉菌产生的乳糖酶通常是胞外酶。酵母和细菌在培养时需加诱导物(多为乳糖),才能合
成乳糖酶,霉菌则在无专门诱导物的培养基上(如麸皮培养基)即可分泌乳糖酶[3]。其中酵母
菌是乳糖酶的一个丰富来源,而且,它具有悠久的安全使用历史,用它作为乳糖酶制剂的酶
源菌是较合适的。目前, 商业上β-半乳糖苷酶的来源主要是真菌, 如克鲁维酵母属
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(Kluveromyces)、曲霉属(Aspergillus)等,而大肠杆菌(Escherichiacoli)生产的β-半乳糖苷酶主
要用于医疗诊断.
本实验用乳酸克鲁维酵母菌株(子囊菌纲—酵母科—克鲁维酵母属[4])进行发酵,研究
其特殊的生理学特性。
酵母菌的特征
酵母菌类群庞大而多样,其生理反应和形态学、繁殖机制也各不相同,但仍有足够的类
似之处。
由于酵母必须以有机碳化物为主要碳源和生活的能源,是一种化学合成从属性营养体
[5]。糖,例如葡萄糖,可以被酵母菌厌氧地或者需氧地进行异化。某些双糖、三糖和多糖必
须首先被酶(水解酶)水解才能被酵母菌发酵。因酵母菌产生的水解酶类型随属或者种不同,
于是这个特性用来区分种。同样,在呼吸过程里,能够被不同酵母菌同化的化合物是不同的。
有些种能够利用戊糖(D—木糖、 D—核搪);多糖(淀粉);糖醇(甘露醇、山梨醇);有机酸,
例如乳酸、醋酸、柠檬酸;和其它有机基质。
酵母菌从有机的和无机的氮来源,获得在它们的新陈代谢中作为蛋白质合成所需的氮,
大多数种能够利用铵离子,它们利用硝酸盐、亚硝酸盐和使氨基酸脱氨基的能力不同,可有
助于菌系间或者种间的区分。
高浓度糖或盐产生渗透压,但高渗透压的变种可生长在高浓度的糖或盐里。
酵母菌生长于很宽的温度,幅度自 0℃到 47℃。有些种在 15℃以上就不能生长,反之,
另有些种低于这温度不生长。大多数酵母菌的最适温度是 20℃到 30℃,变种在 30℃和 37
℃之间生长良好。
一般认为在酸性培养基上酵母菌生长最好,酵母菌在调整到到的培养基上生长
良好,它阻止了大多数细菌的生长。酸的忍受 PH 范围随菌系或种不同,可从到 [6]
实验的研究方向及原理
研究方向
根据酵母的上述特征,本实验将通过改变乳酸克鲁维酵母的发酵工艺,观察其对糖类、
氮源等利用情况,及不同盐类、酸碱性环境对其发酵的影响等。
原理
发酵工艺过程,不同于化学反应过程。它既涉及生物细胞的生长、生理和繁殖等生命过
程,又涉