研究与评论:微生物学与雷竞技苹果下载生物技术杂志
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Kiros Haddish Tesfamariam*
埃塞俄比亚梅克尔大学梅克尔理工学院生物科学和生物技术系
收到日期:13/08/2015;接受日期:26/05/2016;发表日期:06/06/2016
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乳酸，通常用于食品、化工和制药行业，最近因生产可生物降解材料而受到广泛关注。为了使这种有机酸的生产具有成本效益，廉价的原材料是关键投入之一。因此，本研究的目的是将两种乳酸菌分批发酵生产乳酸碳水化合物通过使用植物乳杆菌作为发酵剂培养丰富的废物，特别是thrysflora kal鳀和Opuntia ficus-indica L.(通常在埃塞俄比亚北部的提格雷地区发现)。结果表明，在发酵在第3天(指数期)乳酸产量最大，在这一阶段贝勒斯果皮水解产物产生约8.4 g/L乳酸，特恩果皮水解产物产生约5.8 g/L乳酸。因此，本研究为明智的环保人士提供了利用水果废物的方法，而不是将其排放到环境中。
Ficus-Indica L。kalanchoa thrysflora，Lactoctobacillus杆菌，乳酸
乳酸(LA)是其中广为人知的一种有机酸是瑞典化学家舍勒发现的。它可以通过发酵过程和/或化学过程形成。它天然存在于许多食品中，是微生物发酵的最终产物。它也是大多数生物中最重要的代谢中间体，从糖酵解微生物到高等生物[1]。
LA乳酸有两种光学异构体，特别是D(−)LA和L (+) LA。L(-)型LA是其最常见的形式，在许多食物和药物中都可以找到它，因为d -异构体对人体有害[2]。
非洲许多民族传统上食用的一些野生水果(例如埃塞俄比亚北部)可以成为水果工业的良好来源，但与此同时，这些工业有自己的废水，产生大量废物，带来严重的环境污染问题。然而，如果利用得当，这些类型的水果废物可以填补许多社会空白。这是因为这些废物含有非常丰富的碳水化合物，可以作为相关发酵微生物生长的良好营养来源，在本研究中，该过程的最终产物可以大量产生LA。
因此，本研究旨在评估利用特恩和贝莱斯果果皮废弃物作为LA生产的发酵来源Lactoctobacillus杆菌作为发酵剂，为明智的环保人士利用水果废弃物而不是将其排放到环境中提供了有益的途径。
起动器文化
1的纯培养物来自Mekelle大学兽医学院医学,埃塞俄比亚。将该细菌接种在30毫升的MRS(肉汤)中进行继代培养，该肉汤包括:1.0%蛋白胨、0.8%鸡蛋提取物、0.4%酵母提取物、2.0%葡萄糖、0.5%三水乙酸钠、0.1%聚山梨酸酯80(也称为Tween 80)、0.2%磷酸氢二钾、0.2%柠檬酸三铵、0.02%七水硫酸镁、0.005%四水硫酸锰、1.0%琼脂，25℃时pH调整为6.2)。然后，将该培养基在37°C的旋转振动筛中孵育6天。在此之后，温度、pH和盐浓度为有效生长l .杆菌进行了优化。在这里，文化l .杆菌菌株在37℃下孵育5天，进行三个优化过程。优化时的pH值分别为2、4、6、8,NaCl浓度分别为2%、4%、6.5%、10%，在600 nm下连续5天测量OD，检测优化过程中细菌的细胞密度。最后将优化温度范围设置为pH = 7下的10°C、15°C、37°C和45°C。在此阶段，细菌的细胞密度也通过连续五天在600 nm处测量OD来检测，就像[3.]。
酸形成的估计
酸的形成l .杆菌在脱脂牛奶中，由[4]进行微量修饰，用牛奶培养基pH值的变化(10%w/v)测定其酸性活性。使用pH计，在不同时间(特别是0、2、4和6小时)对接种的牛奶培养基进行pH测量。
外多糖形成的估计
EPS的形成l .杆菌应用[所示的技术进行5]在LTV琼脂板上，30°C孵育48小时。
蛋白质水解过程的估计
24小时陈0.1 ml肉汤培养l .杆菌接种至乳培养基中，37℃孵育48小时。在此之后，通过[[]在平板上观察到该细菌生长受到抑制的区域6]。
淀粉水解过程的估计
24小时的古老文化l .杆菌接种到淀粉琼脂平板上，30°C孵育48小时。然后用碘溶液洗涤15分钟，观察板上抑制区的形成，以确保淀粉水解过程与之前一样[6]。
估计脂肪分解
24小时前0.1 ml MRS(肉汤)肉汤培养l .杆菌接种到三丁酸甘油酯琼脂板中，37℃孵育48小时。在此之后，按照相同的方法，在平板上观察到该细菌的抑制生长区[7]。
碳水化合物发酵的研究
首先制备不含葡萄糖的含0.04 g/L酚红作为pH指示剂的MRS肉汤。然后，在肉汤中加入以下成分(葡萄糖、半乳糖、果糖、乳糖、麦芽糖、菊糖和木糖)的1%，用于测定碳水化合物的发酵。
果皮发酵
特别是两种本地可买到的果皮贝尔从市场(Edagahamus)和特恩(Terne)手工采集的水果，这些水果来自埃塞俄比亚北部Wolwallo的Edagahamus高地。然后以这些果皮为底物，以植物乳杆菌为发酵剂生产LA。
果皮中总糖的测定
采用蒽酮法测定了两种样品果皮的整体糖成分。
果皮发酵水解物的制备
每个果皮废10克热压处理过的在121°C加热15分钟。然后，向剥皮样品中加入200毫升蒸馏水(无污染)。然后在80°C煮30分钟。冷却后，用棉布过滤。滤液中加入1%的HCl v/v，在121℃下蒸压30 min。水解通过CaO和CaSO沉淀使果皮水解产物的pH调至6-6.84使用Whatmann 1号滤纸过滤，避免了调整过程中产生的废水。已完成[8]。
发酵剂的制备
的l .杆菌在含有两种果皮水解物的MRS肉汤中培养。然后将培养基放在180转/分的振动筛上室温孵育2天，作为进一步研究的接种物。
发酵培养基的制备
将200 ml过滤后的灭菌果皮水解物加入50 ml无菌MRS培养基中，放入2个锥形烧瓶中。然后，5%的培养l .杆菌分别接种到每个果皮水解物中，并在37°C的旋转培养箱(180 rpm)中孵育5天。然后，每天评估细菌对这些水解果皮的消耗和LA的产生。
对基质消耗的评估
采用二硝基水杨酸比色法测定了其残留还原糖含量发酵如上所述的肉汤[9]。
乳酸生产的评价
以酚酞为指示剂，每天用1 M NaOH对发酵培养基进行滴定，以评估发酵培养基的可滴定酸度，从而确定LA产量[3.]。
乳酸的回收
采用乳酸钙沉淀法回收发酵液中有效LA的量[10]。如所述，这些晶体还用于使用羟基二苯法验证LA [11]。
研究发现，pH为6、温度为37℃、氯化钠浓度为2%的条件下，是该菌生长的最佳条件l .杆菌这项研究与之前的其他研究非常一致[1]。尤其需要对发酵剂细菌的特性进行评估l .杆菌这样做的目的是为了它适合作为发酵剂用于所选果皮的批处理过程。在此基础上，对酸的形成进行了评价细菌6 h后在0.46 ~ 0.67之间。发酵剂作为酸化剂的速度的能力主要是选择(如l .杆菌)，可节省分批发酵过程的时间[12]。之所以需要确定EPS的活性，是因为它们在增加最终产品粘度的织构剂和稳定剂中的重要性;它们还帮助蛋白质和胶束增强网络的刚性[13]。的蛋白质水解过程l .杆菌将菌种接种到乳培养基中是为了保证菌落周围有清晰的区域。这些活动对于细菌在富含蛋白质的底物中的生长是至关重要的，并且在细菌的发育中是必不可少的感官不同发酵产品的特点。在发酵发生之前，一些酶的预处理和水解过程在淀粉基底物的情况下是非常重要的l .杆菌菌株不能降解淀粉，在本研究中，没有发生淀粉酶生产。进行溶解过程的调查是为了批准该细菌用作人类食品的发酵剂，因为当以食物的形式少量服用时，它具有降解脂质的能力。它可以在体内进行溶多菌活性，从而有助于降低人体内的胆固醇水平。
的图1下面说明了二硝基水杨酸比色法对还原糖的评价。由于发酵剂细菌消耗糖，这导致糖含量缓慢下降，因为碳水化合物是制造LA的主要来源。
图1:还原糖的估计。
乳酸生产的评价
目前的研究表明l .杆菌用作两个果皮发酵的发酵剂(持续6天)，在发酵的第三天(指数期)注意到最大产酸量，如下图所示(图2）.从这两种果皮中水解出的LA和Terne果皮约为8.4 g/L水解物产生5.8 g/L的LA。第3天LA含量的大幅下降是由于批式培养基中还原糖的数量有限，这表明细菌进入了稳定和衰退阶段。
图2:洛杉矶产量估计。
从贝勒斯果皮水解物中获得最大的LA制造量(8.4 g/L)，而Terne果皮水解物产生5.8 g/L的LA。因此，本研究为明智的环保人士提供了利用水果废物的方法，而不是将其排放到环境中。
