響應(yīng)面法優(yōu)化高產(chǎn)多聚谷氨酸菌株凍干保護(hù)劑的研究

陳 斐，黃天悅，張旭松，曾 鑫，郭佳強(qiáng)，陳孝平

武漢工程大學(xué)環(huán)境生態(tài)與生物工程學(xué)院，湖北 武漢430205

菌種作為生產(chǎn)的源頭，直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，其重要性不言而喻［1］。為了保證菌種的質(zhì)量，保持菌種的活力，不管是在基礎(chǔ)的科研工作，還是在微生物的應(yīng)用研究中，都需要使用正確的菌種保藏方法和技術(shù)［2］。而菌種在保藏過程中往往會(huì)因?yàn)楣庹铡囟取穸取I養(yǎng)條件等原因?qū)е戮N的退化，從而影響其經(jīng)濟(jì)效益［3］。目前人們采用的各種菌種保藏方法都是根據(jù)不同菌種的生理生化特點(diǎn)，為其提供低溫、干燥的生活條件，使微生物處于休眠或生長停滯狀態(tài)，從而使其性狀及遺傳物質(zhì)保持穩(wěn)定，達(dá)到維系種系的目的［4～6］。真空冷凍干燥是通過將菌體預(yù)凍后，使其處在真空環(huán)境中進(jìn)行干燥的方法，屬于低溫升華干燥；此法尤其適用于熱敏性和易揮發(fā)物質(zhì)，而且活菌菌劑經(jīng)真空冷凍干燥后穩(wěn)定性強(qiáng)，并且容易保存，是目前制備活菌干燥制劑的主要方法［7］。但是微生物在真空冷凍干燥之后其細(xì)胞存活率很低，這是因?yàn)樘幵诘蜏馗稍锏沫h(huán)境中微生物細(xì)胞及其中某些酶及蛋白質(zhì)分子會(huì)遭到破壞，而導(dǎo)致微生物的死亡。研究表明，為了在低溫干燥過程中不損傷微生物細(xì)胞的生物活性，會(huì)加入不同的凍干保護(hù)劑，使其改變微生物所處的物理或化學(xué)環(huán)境，從而減少低溫環(huán)境對(duì)微生物的傷害［8］。

基于每種保護(hù)劑不同的保護(hù)機(jī)制，并且單一的保護(hù)劑的添加往往達(dá)不到保護(hù)菌種的需求，因此通常組合使用幾種不同種類的保護(hù)劑來提高真空凍干菌劑中活菌存活率［9］。……