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共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)是一组位置和几何异构体的十八碳共轭二烯酸的总称,具有抗癌、抗动脉粥样硬化、参与脂肪分解与代谢、调节血糖和血脂、增强机体免疫能力和促进生长等多种生理活性,是近20年人类发现的最重要的功能性油脂酸之一。本研究以具有益生作用的乳酸菌为研究对象,通过筛选获得具有共轭亚油酸转化能力的菌株A6-1,再经离子注入技术进行诱变选育得到突变株A6-1F;通过产酶条件的优化,获得具有高活性的菌体细胞,以磷酸-柠檬酸缓冲液为反应体系开展了菌体细胞酶特性的研究,最后,开展了菌体细胞在振荡水浴、超声水浴、超临界CO2流体中转化效率的研究,并探讨了菌体细胞在超声波水浴和超临界CO2流体中高效转化的机制。本论文研究的主要结果如下:40株乳酸菌中具有CLA转化能力的8株,其中A6-1和SL-3的转化能力较高。经分离、纯化和API 50乳酸菌鉴定系统的分析,确定A6-1和SL-3均为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum);菌株A6-1和SL-3发酵液中CLA的组成主要是c9,t11和t10,c12 CLA两种活性异构体。A6-1发酵液中c9,t11和t10,c12 CLA的含量分别为61.554μg/mL和14.235μg/mL,SL-3发酵液中c9,t11CLA,t10,c12CLA的含量分别为46.161μg/mL和8.7399μg/mL。影响植物乳杆菌A6-1转化共轭亚油酸发酵条件的研究表明,反应温度、初始pH、底物LA浓度、培养时间、接种浓度等对植物乳杆菌A6-1转化CLA能力具有明显的影响。在反应温度37℃,初始pH值7.0,反应时间32h,底物亚油酸(LA)的浓度为1mg/mL,接种浓度2%时,植物乳杆菌A6-1转化共轭亚油酸的产量可达91.4μg/mL。底物浓度对该菌转化生成CLA的能力有抑制作用,但是该菌对底物抑制作用有一定的耐受性。以A6-1为出发菌株,采用N+离子注入的方法进行诱变处理,注入能量为50keV,注入剂量为1×1013、3×1013、5×1013、8×1013、10×1013、30×1013、50×1013、80×1013、100×1013ions/cm2,真空度为10-3Pa,菌体的存活率随离子注入剂量的增加呈明显的“马鞍型”曲线,“鞍脊”出现在30×1013~50×1013ions/cm2处,此时菌体的存活率在20~35%之间,综合考虑存活率、总突变率、正突变率和突变幅度等因素,30×1013ions/cm2作为A6-1适宜的诱变剂量。挑取的突变株中,CLA的转化能力提高50%以上的有25个,经8次传代CLA的生成量没有明显降低的有6个突变株。其中被命名为A6-1F的稳定性最好,CLA产量最高,为162.5μg/mL,比出发菌株的95.66μg/mL提高了69.8%。诱变选育的高产菌株A6-1F的适宜产酶条件为:种子液中添加0.4mg/mL的LA进行诱导,种子液的菌龄20h,底物浓度0.75mg/mL,接种量4%、pH7.0,培养时间32h。在适宜的条件下,亚油酸异构酶的活性为337.4U/mL。采用甲苯、氯仿、丙酮等有机溶剂对植物乳杆菌A6-1F进行透性化处理,菌体A6-1F透性化细胞转化CLA的能力未能显著高于菌体的冻融细胞;冻融细胞转化底物生成CLA的能力比鲜细胞平均高20%。A6-1F菌体细胞酶反应的最适温度为35~37℃,菌体细胞的亚油酸异构酶对温度敏感,45℃保温60min和120min剩余细胞酶转化CLA能力不足最适温度直接反应产生CLA量的50%;细胞酶反应的适宜pH为6.0~7.0,最适pH为7.0,在偏酸性条件下(6.0~7.0),细胞酶对pH相对稳定。底物浓度为2.0mg/mL时,细胞浓度25%,反应温度36±1℃时,反应液中CLA的生成量为275.7μg/mL。菌体细胞酶的催化效率为:超临界CO2反应体系>超声水浴反应体系>振荡水浴反应体系;超临界CO2流体反应体系下,细胞浓度15%,底物浓度1.5mg/mL,反应时间30min时,产物的生成量为0.623mg/mL,转化率达41.5%。超临界和超声条件下的菌体细胞转化率提高的原因在于超声和超临界条件导致菌体细胞的破裂,内容物外溢,以及超临界CO2流体增加了细胞的通透性,致使更多的胞内酶释放到胞外,增加了相互作用的机会。超声和超临界CO2流体条件下能有效提高菌体细胞酶转化效率,具有广阔的应用前景,具有进一步研究和开发的价值。