1、乳酸乳球菌是革蘭氏陽(yáng)性，兼性厭氧菌。當(dāng)血紅素存在時(shí)，它能使乳酸乳球菌的代謝方式改變，使其形成一條呼吸鏈，進(jìn)行有氧呼吸。在有氧呼吸方式下，乳酸乳球菌有更快的生長(zhǎng)速率和較高的存活率，使其輔助發(fā)酵劑的性能進(jìn)一步提高。目前，國(guó)外已經(jīng)對(duì)有氧呼吸進(jìn)行了深入的研究，而國(guó)內(nèi)未見(jiàn)相關(guān)的研究報(bào)道。 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)篩選具備有氧呼吸能力的乳酸乳球菌菌株，研究其有氧呼吸的代謝機(jī)理以及影響因素，提高了發(fā)酵劑用乳酸乳球菌的生長(zhǎng)速率和存活率，從而為乳酸菌呼吸代謝研

2、究提供依據(jù)。為使該制備菌株進(jìn)一步利用，對(duì)菌株進(jìn)行凍干工藝優(yōu)化。通過(guò)乳酸乳球菌有氧呼吸的研究，有助于提供一種安全的方法來(lái)減少發(fā)酵原料中分子氧的危害，達(dá)到提高食品保質(zhì)期的目的。 在乳酸乳球菌篩選試驗(yàn)中，添加血紅素于培養(yǎng)基中，并提供有氧環(huán)境，對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有菌株進(jìn)行培養(yǎng)。通過(guò)檢測(cè)，篩選出生物量提高、pH升高和細(xì)胞色素氧化酶呈陽(yáng)性的受試菌株進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。對(duì)比篩選菌株在有氧和無(wú)氧培養(yǎng)條件下發(fā)酵液中的乳酸和雙乙酰含量變化，從而對(duì)篩選菌株進(jìn)行有氧

3、呼吸代謝產(chǎn)物的變化進(jìn)行研究；收集兩種培養(yǎng)條件下發(fā)酵液中的菌體，比較ATP酶活力的改變，對(duì)篩選菌株有氧呼吸時(shí)能量代謝的變化進(jìn)行研究；以?xún)煞N培養(yǎng)條件下篩選菌株的細(xì)胞存活率為指標(biāo)，檢驗(yàn)是否能夠延長(zhǎng)細(xì)胞的存活時(shí)間；以不同離心條件下的篩選菌株的離心存活率和損失率為指標(biāo)，獲得最佳的離心條件；對(duì)篩選菌株進(jìn)行凍干條件的研究，得到最佳凍干條件。 通過(guò)上述試驗(yàn)過(guò)程，篩選出一株能夠利用血紅素進(jìn)行有氧呼吸的菌株KLDS4.0316，與沒(méi)有添加血紅素的原

4、菌株相比生物量增長(zhǎng)50％，在4℃儲(chǔ)藏30天后，檢測(cè)不到NoOx/NoH的活菌，而Ox/H依然維持在108CFU/ml。此外，利用血紅素的KLDS4.0316在生長(zhǎng)過(guò)程中代謝產(chǎn)物發(fā)生變化，乳酸產(chǎn)量減少了48％，而雙乙酰的產(chǎn)量卻提高了3.78倍。在Ox/H培養(yǎng)條件下的ATP酶活性是NoOx/NoH酶活性的3.01倍。乳酸菌體的離心存活率和損失率隨離心力的升高和離心時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，最終選擇6000g×10min效果最佳。存活率最高的凍干條件

5、是凍干溫度為-30℃、裝液厚度為10mm、添加1％蔗糖+4％甘露醇的保護(hù)劑，菌體的凍干存活率為79％，活菌數(shù)達(dá)到3.2×1010cfu/g.。 基于對(duì)本實(shí)驗(yàn)室保藏菌株的有氧呼吸研究，篩選出一株能夠進(jìn)行有氧呼吸的菌株，在菌落中檢測(cè)到細(xì)胞色素氧化酶的存在，驗(yàn)證了其進(jìn)行有氧呼吸的能力；代謝產(chǎn)物乳酸含量減少，雙乙酰含量提高，說(shuō)明該菌株代謝發(fā)生改變；ATP酶活性提高，揭示了代謝能量提高，可以發(fā)現(xiàn)有氧呼吸可以產(chǎn)生更多的能量，從而提高其生長(zhǎng)速