【摘要】：生物表麵活性劑是由微生物產生的同時具有親水基和疏水基的兩性化合物。與傳統的化學合成表麵活性劑相比，除同樣具有降低表麵張力、穩定乳化液和增加泡沫等功能外，還具有結構多樣化、選擇性廣、專一性強、生物相容性好、無毒或低毒、綠色環保、生產工藝簡單等優點，成為研究熱點。

本研究以課題組保藏的69株乳酸菌為篩選源，利用排油圈法和環法測表麵張力，篩選產表麵活性劑強的菌株並進行菌種鑒定；采用單因素及響應麵法優化其轉化工藝條件，獲得該菌株發酵產生物表麵活性物質的最佳條件；將表麵活性劑經高效液相分離純化，采用質譜(MS)、傅裏葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)對其結構表征，並對乳化性和病原菌(白色念珠菌、大腸杆菌、糞腸球菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌)的抗菌性進行測定，比較了提取表麵活性劑後的菌泥與未提取的菌泥的發酵性能。

得到如下結論:

1、69株乳酸菌產表麵活性物質的能力因菌而異，細胞外表麵活性劑產量集中在0～300 mg/L，細胞表麵活性劑產量集中在100～400 mg/L，根據兩種活性物質產量、生長情況及產氣現象篩選出菌株69、B25、B82、S73、S75和S79，經環法測定表麵張力複篩得到菌株S73(細胞外表麵張力:48.23 mN/m，細胞表麵張力:46.93 mN/m)。16S rDNA菌種鑒定為嗜熱鏈球菌。

2、單因素、Plackett-Burman、響應麵及中心組合試驗優化得到嗜熱鏈球菌S73產表麵活性物質的最佳培養基為:酵母浸粉0.50 g/L，葡萄糖10.20 g/L，牛肉浸粉8.00 g/L，磷酸氫二鈉2.20 g/L，蘇氨酸0.04 g/L，天冬氨酸0.04 g/L，絲氨酸0.02 g/L。基於最佳培養基驗證結果為:細胞外表麵張力為45.74 mN/m，細胞表麵張力43.05 mN/m，較優化前分別降低了13.98%、32.62%。

3、單因素、Plackett-Burman及響應麵試驗優化得到嗜熱鏈球菌S73產表麵活性物質的最佳發酵條件為:培養基pH7.7，接種量4.00%，於37℃下培養39 h。此條件下測得細胞外表麵張力43.48 mN/m，細胞表麵張力40.72 mN/m。較基礎培養基(葡萄糖、蛋白腖)細胞外表麵張力降低了18.24%，細胞表麵張力降低了36.27%。

4、通過薄層層析、顯色反應、高效液相色譜質譜、傅裏葉紅外光譜和X射線光電子能譜圖(XPS)判斷細胞外表麵活性劑中含有42%雙鼠李糖脂和脂肽，細胞表麵活性劑主要由脂肽類表麵活性劑組成。乳化試驗結果表明，兩種表麵活性劑對食用油有較強的乳化作用，其CMC值均為600 mg/L。

5、抑菌試驗表明，濃度為2.5 g/L的細胞外和細胞表麵活性劑對白色念珠菌、大腸杆菌、糞腸球菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌等革蘭氏陽性菌和陰性菌均有抑菌作用，隨著濃度增加，抑菌能力增強，抑菌效果各異。在10 g/L濃度作用下細胞外表麵活性劑對大腸杆菌和金黃色葡萄球菌的生長抑製率達到94%、95%，細胞表麵活性劑對金黃色葡萄球菌生長抑製率達到84%。

6、嗜熱鏈球菌S73菌體提取細胞表麵活性劑後，其菌體表麵結構無明顯差異，發酵性能也無明顯變化，可回收製備凍幹菌粉用於製備酸奶直投式發酵劑。本研究獲得了表麵活性劑的生產菌株—嗜熱鏈球菌S73，優化了產表麵活性物質的培養基及發酵條件，有效提高了表麵活性劑的產量，並對細胞外及細胞表麵獲得的不同表麵活性劑結構進行了表征，為其開發乳化性和抗菌性生物表麵活性劑及在食品中的應用提供參考。