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葡萄糖是微生物培養過(guò)程中常用的有效碳源，但含葡萄糖的培養基經(jīng)高溫滅菌后，容易產(chǎn)生有害色素，其色素成分比較復雜俗稱(chēng)焦糖色，主要是還原糖與氨類(lèi)物質(zhì)高溫條件下的美拉德反應所致，所以一般培養中葡萄糖都要求單獨滅菌，溫度控制在115℃，15min，但是即使如此，如果葡萄糖未達到分析純標準，滅菌后依然呈金黃色，不能完全防止色素產(chǎn)生。在實(shí)際工作中發(fā)現微量焦糖對許多細菌和酵母菌有明顯的抑菌作用，建議在配制細菌或酵母菌的含糖培養基時(shí)不宜采用高溫滅菌手段，應采用過(guò)濾除菌方法。采用亞硒酸鈉可以部分抑制美拉德反應，濾除菌操作繁瑣，筆者在一次偶然的試驗中，將KH2PO4與葡萄糖共滅菌，發(fā)現葡萄糖沒(méi)有產(chǎn)生顏色變化，于是對此進(jìn)行進(jìn)一步探討。
1 材料與方法
1.1 材料：口服葡萄糖、蒸餾水、硫酸銨、氫氧化鈉、鹽酸、甘氨酸。
1.2 方法：分別配置不同濃度的葡萄糖，調節pH，115℃滅菌15min，7200分光光度計340nm比色，記錄O.D值。
2 結果與討論
2.1 葡萄糖濃度對色產(chǎn)生的影響
配制不同濃度的葡萄糖，調節pH7.0,115℃滅菌15min，目測高濃度葡萄糖變色嚴重，取20%葡萄糖滅菌樣在7200分光光度計330-800nm掃描色素吸取峰，結果顯示葡萄糖高溫滅菌后的金黃色色素，沒(méi)有明顯的吸收峰，但接近紫外光區時(shí)吸收值陡直增加，基本呈L曲線(xiàn)，檢測到美拉德反應的主要吸收峰在紫外光的290nm，由于該峰比較陡直，測量樣品需要稀釋?zhuān)室韵聦?shí)驗選用340nm為適宜測量波長(cháng)。
由表1結果看出，色素的產(chǎn)生與葡萄糖濃度有一定的正相關(guān)性，但從O.D值與葡萄糖濃度比值看出，糖濃度越高相對色素產(chǎn)生的越少。因此以下試驗以20%為基本濃度。
2.2 不同pH值的影響
20%葡萄糖，調節不同pH值，115℃滅菌15min，結果見(jiàn)表2
由表2的結果看出，pH值對色素的產(chǎn)生有較大的影響，pH值低于5.5時(shí)，色素產(chǎn)生極少，不同濃度葡萄糖，pH值5.5，115℃滅菌15min，結果見(jiàn)表3
由表2、表3的結果表明葡萄糖焦糖化與pH值有較大關(guān)系，而與濃度關(guān)系較小。
2.3 不同硫酸銨濃度的影響
20%葡萄糖，分別在pH5.5加入不同濃度的硫酸銨，115℃滅菌15min，結果見(jiàn)表4，表5。
由表4、表5的結果看出，葡萄糖中加入硫酸銨可以使色素加重，但降低pH值相應可大大減輕色素的產(chǎn)生。
2.4 不同甘氨酸濃度對色素產(chǎn)生的影響
甘氨酸作為氨基酸的代表進(jìn)行了對比試驗，分別在pH7.0-5.5,20%葡萄糖加入不同濃度的甘氨酸，115℃滅菌15min的結果見(jiàn)表6、表7。
表6、表7的結果表明氨基酸可以與葡萄糖產(chǎn)生嚴重的顏色反應，降低pH值可能有效抑制色素的形成，同時(shí)比較表4與表6的結果表明，氨基酸比無(wú)機氨鹽更容易與葡萄糖產(chǎn)生焦糖色素。
3 結論
3.1 pH是影響葡萄糖滅菌后有色物質(zhì)出現的主要因素，當pH低于5.5時(shí)，單獨滅菌幾乎不出現色素；
3.2 如果葡萄糖溶液中含有無(wú)機氨鹽或氨基酸時(shí)，經(jīng)高溫滅菌會(huì )加重色素的產(chǎn)生，氨基酸比無(wú)機銨鹽表現的更為嚴重，但適當降低pH值均可以較大程度的抑制色素的生成，KH2PO4與葡萄糖共滅菌往往不產(chǎn)生色素的直接原因在于KH2PO4使得培養基的pH值得到微酸性緩沖。
綜合以上，微生物的含糖培養基滅菌時(shí)，最好將培養基中葡萄糖在pH5.5時(shí)單獨滅菌或與非氨類(lèi)的無(wú)機鹽共同滅菌，以減少色素的產(chǎn)生。
上一篇：金黃色葡萄球菌的定量檢測方法
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