农业-乳制品废物基培养基用于植物乳植杆菌促生及后生元生产的可行性评估

《AMB Express》：Agro-dairy waste valorization for postbiotic production by Lactiplantibacillus plantarum

　　

摘要

商业培养基成本的不断攀升以及对可持续生物工艺的需求，推动了将农业工业副产品用作替代发酵底物的研究。本研究评估了联合农业-乳制品副产品用于促生*植物乳植杆菌*（*Lactiplantibacillus plantarum*）及后生元生产的可行性。将米糠和甜菜粕提取物与乳清粉及玉米浸出液（CSL）结合，配制出三种废物基培养基（WBM）：WBM5、WBM8和WBM11，其中固体来源组分浓度分别为5、8和11 g/L，CSL浓度分别为15、20和25 mL/L。这些配方与Base培养基及de Man, Rogosa和Sharpe（MRS）培养基进行了对比。在废物基配方中，WBM8综合表现最佳，OD₆₀₀达到5.48，活菌数为3.91?×?10⁹ CFU/mL，而MRS培养基中对应值为6.36和8.10?×?10⁹ CFU/mL。WBM8产乳酸2.65 g/L、乙酸0.79 g/L、总酚含量（TPC）165.67 mg GAE/L及可溶性蛋白265 mg/L。MRS培养基的乳酸产量（3.11 g/L）和可溶性蛋白含量（281.67 mg/L）更高，而TPC在MRS（168.67 mg GAE/L）与WBM8之间无统计学差异。WBM8的DPPH IC₅₀为450 μg/mL，FRAP值为200 μmol Fe²⁺/g DW，而MRS对应值为478 μg/mL和190 μmol Fe²⁺/g DW；WBM8与MRS之间的这些抗氧化指标无显著差异（p?>?0.05）。WBM8中约87%的初始可溶性糖被消耗。多元分析支持WBM8具有独特且有利的特征谱，但由于处理水平观测数有限，其探索性质得以保留。总体而言，WBM8在废物基配方中提供了最佳的综合平衡，并在多项功能特性上产生了可与MRS培养基媲美的后生元谱。