PDF《科别：生物科》

科别:生物科组别:高中组作品名称:螺旋藻分解物对乳酸菌抗酸性之研究 关键词:乳酸菌、螺旋藻、抗酸性 编号:040702 学校名称: 国立台南女子高级中学 作者姓名: 张钰敏、卢怡恬 指导老师: 陈世辉、侯明全 摘要 现今乳酸饮料风行 ,但是乳酸菌是否真能通过胃酸到达肠道为人体利用?首 先以市售乳酸菌粉做为材料,研究其适合生长的酸碱值,再於培养基中添加不同 浓度的螺旋藻分解物,利用分光光度计测乳酸菌的生长能力.

结果显示乳酸菌的 抗酸能力提升,利於人体利用. 此外,还自市面取样

4 种厂牌,种入不同螺旋藻浓度的 Thioglycollate 培养 液中,测其吸光度,发现细菌的菌种与菌种数会影响螺旋藻的效果,除此,食品 添加物也是妨碍乳酸菌抗酸的因素之一. 综合此实验所得的结果,相信妥善添加螺旋藻可提升乳酸菌的抗酸性,有助 於改善人体吸收,更能促进人体健康,不啻是食品科技的一大发现.

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一、研究动机 有些市售优酪乳特别标榜其中含有 AB 菌,其中 A 菌即属於肠道中乳酸杆菌 〈Lactobacillus) 这类的有益菌;

而B菌则属於肠道中双叉杆菌 〈Bifidobacterium, 或称为比菲德氏菌)这类的有益菌.许多科学研究皆显示,嗜酸性乳酸杆菌与比 菲德氏菌对於足以引发伤寒的沙门氏杆菌,肠炎的大肠菌、葡萄球菌及念珠菌等 皆有很好的抑制作用,主要是他们能分泌乳酸,降低肠内的 pH 值,及释出适量 的过氧化氢,以杀灭害菌及使有害菌的生长环境受到破坏.

2000 年四月份的欧洲临床营养学期刊则刊登一则纽西兰与加拿大合作的研 究报告,研究人员将受试者分成喝一般低脂低糖牛奶与加了优格菌种的优格牛 奶,每天喝 180cc,经过六周,连续抽血测量体内一些免疫功能的血清指标,发 现了虽然喝牛奶也有免疫力提N的情况,但是喝加了乳酸菌的牛奶则明显地更进 一步提N免疫力. 为何现在的研究学者都专门研发新种的优酪乳?因为优酪乳中的蛋白质因 乳酸菌的分解、消化性比牛奶好;

优酪乳中的乳酸亦能够抑制肠内坏菌生长进而 改善肠道细菌生态,这种作用是牛奶没有的;

优酪乳中的乳糖会被乳酸菌分解, 因此对喝牛奶会有胀气、腹痛、腹泻等乳糖不耐症状的消费者相当理想. 优酪乳之所以有如此伟大的功效,其原因在於优酪乳中含有的乳酸菌.肠 内健康的乳酸菌为人类带来许多好处:消化吸收更好免受传染,增强免疫系统活 力等.而螺旋藻能建造乳酸杆菌群.

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二、研究目的 现代人由於饮食作息不定,摄取营养不均衡,再加上环境与水源的污染,易 造成胆固醇过高,癌症,直肠道不适,肝功能异常,便秘等现象.食用乳酸菌可 说是保健养生最简单的方法,但是乳酸菌必须是活菌才能在人体发挥作用.由於 市面上许多乳酸饮料强列标榜自己的乳酸菌能顺利到达小肠,帮助吸收,但由肠 胃生理学可知:食物由入口腔至由肛门排出需

40 48 小时,而唾液 pH 值6.4, 胃液 pH 值约为 2,而胰液 pH 为8, 许多疾病会因体液的 pH 值产生变化而使益 菌生长受阻,害菌反倒猖獗不已.但现今市面上有些优酪乳产品宣称他们的乳酸 菌能通过强烈的胃酸到达小肠,以做到改善肠内的环境.我们拟定此实验检定乳 酸菌对於各种 pH 值之忍受度. 此外,螺旋藻所含的营养素ǖ及ū匦胫舅,维他命 B12,叶绿素、胡罗 卜素等.由於所含的营养素相当多且完整,实可称之为「完全食品」 .螺旋藻除 了能促进排便外,还有调整肠胃道细菌的功能.过去日本的研究结果认为:喂饲 螺旋藻的老鼠,体内乳酸杆菌含量比对照组增加了

3 倍.在老鼠饮食中加 5%的 螺旋藻,饲喂

100 天结果为: 〈1〉 盲肠的重量增加 13%. 〈2〉 乳酸杆菌增加 327%. 〈3〉盲肠内维生素 B1 增加 43%.此项试验揭示:食用螺旋藻使人体内的乳酸杆 菌增多,并使人体从整个饮食中吸收维生素 B1 和其他维生素的效率提高.因此, 我们也拟测定螺旋藻对乳酸菌生长之影响,将螺旋藻分解物添加於乳酸菌培养基 中,观察乳酸菌在各种 pH 值下之生长能力.

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三、研究设备器材 培养皿 有盖培养试管 〈螺旋试管) 高温高压蒸气灭菌锅(Autoclave) 恒温培养箱(Yowng Chenn) 垂直式层流无菌操作台(High Ten Scientific Corporation) 分光光度计(LKB BIOCHROM) Micropipette(ultrospecwⅡ) 低速离心机(Iwaki Centrifuge) 离心管〈15ml、50ml) Micro sample tube with plug〈三美) 震荡混合器(Vortex-Genie2) 玻璃吸管 酒精灯 磁搅拌器(MS-100E Electronic Speed Control Eargo Instroment Co) 萤光显微镜(Zeiss) 微量秤量机(Sartorius) 加热磁搅拌器(Corning (Stirrer/Hot Plate)) 石蕊试纸 接种针 微电脑 pH 计〈Suntex SP-2200) 定时器、烧杯、量筒 Yellow tips〈Merck) 灭菌完成指示带〈Merck) 比色管〈Merck〉 针筒〈Neolus〉

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四、研究过程 〈实验一〉纯化培养种子细菌

(一) 、材料 乳酸菌粉〈含乳酸菌与比菲德氏菌) (购自加拿大 Rosell 公司) 固体洋菜培养基〈Nutrient Agar) (HIMEDIA) 液体洋菜培养基〈Nutrient Broth〉 (HIMEDIA) Thioglycollate 培养液〈Fluid Thioglycollate Medium〉 (HIMEDIA) 甘油 革兰氏染色(结晶紫、碘液、95% 酒精、酚红)

(二) 、步骤

1、 调配 13g/1000ml 之液体洋菜培养基及 29.8g/1000ml 之Thioglycollate 培养 液,加热至完全溶解,各分别以每管 5ml 注入试管中

2、 将液体洋菜培养基、固体洋菜培养基、Thioglycollate 培养液及培养皿灭菌, 冷却后,在无菌下,将固体洋菜培养基倒每培养皿 50ml

3、 无菌下,将乳酸菌粉调配为 1.5g/10ml-PBS 之溶液(储存溶液) ,以备日后 使用

4、 取0.5ml 储存溶液置於 49.5mlPBS 中,以画线法植入固体洋菜培养基,以接 种针植入液体洋菜培养基、Thioglycollate 培养液中,并置入控温箱,一天后 观察纪录,并於第二天测吸光度

5、 将观察到之菌落以接种针反覆挑出纯化培养至固体洋菜培养基、 Thioglycollate 培养液中

6、 进行革兰氏染色,并於萤光显微镜下观察

7、 将菌种置於冰箱或加入甘油(培养液:甘油=3:1)保存 〈实验二〉酸碱值对乳酸菌的影响

(一) 、材料 Thioglycollate 培养液〈Fluid Thioglycollate Medium〉 (HIMEDIA) HCl(12N) NaOH(饱和) 革兰氏染色(结晶紫、碘液、95% 酒精、酚红)

(二) 、步骤

1、配制 pH 值为

1、

3、

5、

7、9 之Thioglycollate 培养液,其中 pH 值以 HCl 与NaOH 控制,并以石蕊试纸检测

2、不同 pH 值各多配一管作为测吸光度时的对照组

3、Thioglycollate 培养液灭菌后,以试纸确认其酸碱值未变,确认后,将事前已 培养纯化之菌种取 0.1ml 植入至不同 pH 值的 Thioglycollate 培养液中各两管 〈每管 7ml)

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4、在其生长巅峰期测吸光度 (波长=600nm) ,观察菌种在何 pH 值生长情形较好

5、进行革兰氏染色,并於萤光显微镜下观察 〈实验三〉螺旋藻对乳酸菌的影响

(一) 、材料 Thioglycollate 培养液〈Fluid Thioglycollate Medium〉 (HIMEDIA) 螺旋藻粉(普罗拜耳生物科技公司) HCl(12N) NaOH(饱和) 革兰氏染色(结晶紫、碘液、95% 酒精、酚红)

(二) 、步骤

1、配制 pH 值为

1、

3、

5、

7、9 之Thioglycollate 培养液,不同 pH 值再加入螺 旋藻粉,配成 0.

0001、0.

001、0.01〈g/ml〉三种不同之浓度〈每管 7ml〉

2、不同 pH 值与不同浓度各多配一管作为测吸光度时的对照组

3、加热,初步将螺旋藻之养分溶於 Thioglycollate 培养液中,然后加以离心 〈1000rpm,10 分钟) ,每管取其清液 4ml

4、将清液灭菌后,每管植入菌种 0.1ml

5、在其生长巅峰期测吸光度(波长=600nm) ,观察菌种的生长情形,并比较与 无螺旋藻粉的菌种数

6、进行革兰氏染色,并於萤光显微镜下观察 〈实验四〉市售乳酸饮料之抗酸性研究

(一) 、材料 固体洋菜培养基〈Nutrient Agar) (HIMEDIA) Thioglycollate 培养液〈Fluid Thioglycollate Medium〉 (HIMEDIA) 螺旋藻粉(普罗拜耳生物科技公司) HCl(12N) NaOH(饱和) 市售乳酸饮料

(二) 、步骤

1、将市售乳酸饮料画在固体洋菜培养基上,在其生长巅峰期挑出菌落种入 Thioglycollate 培........