2.2優(yōu)良菌株的生物學(xué)特性
2.2.1菌株生長及產(chǎn)酸情況
將篩選得到的4株菌進(jìn)行培養(yǎng),分析生長情況,生長曲線如圖1-a所示,乳酸菌A1、C7和葡萄球菌S6、S7表現(xiàn)出相似的生長趨勢,0~2 h內(nèi)為延滯期,從2 h后進(jìn)入對數(shù)生長期,在10 h后進(jìn)入生長平穩(wěn)期,這表明篩選得到的乳酸菌和葡萄球菌具備良好的生長特性。快速產(chǎn)酸是衡量乳酸菌發(fā)酵劑品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。產(chǎn)酸速率快可縮短發(fā)酵生產(chǎn)周期,并使乳酸菌迅速成為優(yōu)勢菌群,抑制有害菌及致病菌的生長,提高產(chǎn)品的生物安全性。由圖1-b可知,2株乳酸菌產(chǎn)酸能力較強(qiáng),24 h內(nèi)pH值由5.7下降至3.6,主要是對數(shù)期產(chǎn)酸較多。pH值迅速降低有利于抑制腐敗微生物的生長,保證肉制品品質(zhì)。從生長性能和產(chǎn)酸速度2方面考慮,可以將乳酸菌A1和C7作為鲊肉粉的發(fā)酵菌種。
a-生長曲線;b-產(chǎn)酸能力圖1菌株的生長曲線和產(chǎn)酸能力
2.2.2葡萄球菌耐酸性測定
在發(fā)酵肉制品中,通常需要將乳酸菌與葡萄球菌進(jìn)行復(fù)配,制成復(fù)合發(fā)酵劑。因此,篩選的葡萄球菌應(yīng)具有一定的耐酸性能,適應(yīng)低pH值。葡萄球菌在不同酸性條件的生長情況如圖2所示。
圖2不同pH值下菌株的吸光度
隨著pH值由4增加到9,2株葡萄球菌的生長能力均呈現(xiàn)先增加后下降,在pH值為6時(shí)生長能力最強(qiáng),其OD600值均達(dá)到1.5以上,在pH值4~5,2株葡萄球菌能較好生長,說明其能適應(yīng)偏酸性的發(fā)酵環(huán)境,具有作為鲊肉粉發(fā)酵劑的潛力。
2.2.3菌株耐食鹽性測定
發(fā)酵肉制品中含鹽量較高,添加量一般為6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。食鹽可以防腐、增強(qiáng)肉的保水力,同時(shí)也會(huì)對發(fā)酵菌株生長產(chǎn)生一定的影響,因此需要測試篩選菌株的耐鹽性。從圖3中可知,隨著NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,菌株受到了不同程度的影響,生長力下降。乳酸菌A1和C7在NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)生長良好,在NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%時(shí)吸光值在0.1左右,生長受到抑制。葡萄球菌S6和S7在NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%時(shí)也能良好的生長,說明葡萄球菌S6和S7具有較強(qiáng)的耐鹽性。鲊肉粉中的NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%,因此,4株菌株都可以作為鲊肉粉的發(fā)酵菌株。
圖3不同鹽含量下菌株的吸光度
2.2.4菌株耐亞硝酸鹽性測定
亞硝酸鹽可以改善發(fā)酵肉制品的色澤,一般要求用來生產(chǎn)肉品發(fā)酵劑的微生物可耐100 mg/kg NaNO2。從圖4可以看出,隨著NaNO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高,對乳酸菌A1和C7的生長抑制逐漸增強(qiáng)。在100 mg/kg時(shí),菌株尚可良好生長,當(dāng)NaNO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為150 mg/kg時(shí),乳酸菌生長受到了嚴(yán)重的抑制。在0~50 mg/kg時(shí),隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高,對葡萄球菌S6和S7的抑制顯著增加,在50~150 mg/kg時(shí),菌株的生長抑制變化小,這與劉夏煒的研究結(jié)果一致。由此可知,4株菌株都可以作為鲊肉粉發(fā)酵菌株。
圖4不同亞硝酸鹽添加量下菌株的吸光度
2.3菌株鑒定
2.3.1形態(tài)學(xué)特征
篩選菌株的菌落形態(tài)見表2,通過革蘭氏染色,鏡檢結(jié)果如圖5所示,乳酸菌A1、C7呈桿狀,葡萄球菌S6、S7呈串狀。
表2四株菌的形態(tài)學(xué)特征
圖5菌株A1、C7、S6、S7革蘭氏染色顯微形態(tài)
2.3.2菌株的16S rRNA序列測定及系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建
菌株的PCR產(chǎn)物凝膠電泳分析結(jié)果如圖6所示,擴(kuò)增出約1 500 bp的DNA片段,條帶清晰,無雜帶。用MEGA 7.0構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,在GenBank中進(jìn)行同源性比對,結(jié)果如圖7所示。A1、C7與GenBank中植物乳桿菌的16S rDNA序列相似性達(dá)99%以上,可初步確認(rèn)為植物乳桿菌。
M-Marker;Y-陰性對照;1-A1;2-C7;3-S6;4-S7圖6提取DNA模板的PCR擴(kuò)增反應(yīng)圖譜
a-植物乳桿菌A1、C7;b-沃氏葡萄球菌S6;c-巴氏葡萄球菌S7圖7基于16S rDNA序列的系統(tǒng)發(fā)育樹
菌株S6、S7的16S rRNA分別與GenBank中沃氏葡萄球菌、巴氏葡萄球菌的16S rDNA序列相似性達(dá)99%以上,可初步確認(rèn)S6為沃氏葡萄球菌,S7為巴氏葡萄球菌。
3結(jié)論
本研究從自然發(fā)酵鲊肉粉中篩選出4株發(fā)酵性能優(yōu)良的菌株,通過16S rDNA序列分析可知,2株乳酸菌均為植物乳桿菌,2株葡萄球菌分別是沃氏葡萄球菌和巴氏葡萄球菌。植物乳桿菌A1、C7產(chǎn)酸能力強(qiáng)、生長速度快,葡萄球菌S6、S7耐酸且能產(chǎn)生脂肪酶和蛋白酶,4株菌對食鹽和亞硝酸鹽均具有較好的耐受性,研究結(jié)果為鲊肉粉接種發(fā)酵提供理論支撐。后期工作將篩選得到的菌株接種到鲊肉粉中,進(jìn)行鲊肉粉的混菌發(fā)酵的進(jìn)一步研究。
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