葡萄糖是微生物培養(yǎng)過(guò)程中常用的有效碳源，但含葡萄糖的培養(yǎng)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(fù)雜俗稱焦糖色，主要是還原糖與氨類物質(zhì)高溫條件下的美拉德反應(yīng)所致，所以一般培養(yǎng)中葡萄糖都要求單獨(dú)滅菌，溫度控制在115℃，15min，但是即使如此，如果葡萄糖未達(dá)到分析純標(biāo)準(zhǔn)，滅菌后依然呈金黃色，不能*防止色素產(chǎn)生。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)微量焦糖對(duì)許多細(xì)菌和酵母菌有明顯的抑菌作用，建議在配制細(xì)菌或酵母菌的含糖培養(yǎng)基時(shí)不宜采用高溫滅菌手段，應(yīng)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(yīng)，濾除菌操作繁瑣，筆者在一次偶然的試驗(yàn)中，將KH2PO4與葡萄糖共滅菌，發(fā)現(xiàn)葡萄糖沒(méi)有產(chǎn)生顏色變化，于是對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步探討。

1 材料與方法

1.1  材料：*、蒸餾水、硫酸銨、氫氧化鈉、鹽酸、*。

1.2  方法：分別配置不同濃度的葡萄糖，調(diào)節(jié)pH，115℃滅菌15min，7200分光光度計(jì)340nm比色，記錄O.D值。

2  結(jié)果與討論

2.1 葡萄糖濃度對(duì)色產(chǎn)生的影響

配制不同濃度的葡萄糖，調(diào)節(jié)pH7.0,115℃滅菌15min，目測(cè)高濃度葡萄糖變色嚴(yán)重，取20%葡萄糖滅菌樣在7200分光光度計(jì)330-800nm掃描色素吸取峰，結(jié)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(qū)時(shí)吸收值陡直增加，基本呈L曲線，檢測(cè)到美拉德反應(yīng)的主要吸收峰在紫外光的290nm，由于該峰比較陡直，測(cè)量樣品需要稀釋，故以下實(shí)驗(yàn)選用340nm為適宜測(cè)量波長(zhǎng)。

由表1結(jié)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(duì)色素產(chǎn)生的越少。因此以下試驗(yàn)以20%為基本濃度。

2.2  不同pH值的影響

   20%葡萄糖，調(diào)節(jié)不同pH值，115℃滅菌15min，結(jié)果見(jiàn)表2

   由表2的結(jié)果看出，pH值對(duì)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(jié)果見(jiàn)表3

   由表2、表3的結(jié)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(jié)果見(jiàn)表4，表5。

由表4、表5的結(jié)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(yīng)可大大減輕色素的產(chǎn)生。

2.4  不同*濃度對(duì)色素產(chǎn)生的影響

*作為氨基酸的代表進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，分別在pH7.0-5.5,20%葡萄糖加入不同濃度的*，115℃滅菌15min的結(jié)果見(jiàn)表6、表7。

表6、表7的結(jié)果表明氨基酸可以與葡萄糖產(chǎn)生嚴(yán)重的顏色反應(yīng)，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(jié)果表明，氨基酸比無(wú)機(jī)氨鹽更容易與葡萄糖產(chǎn)生焦糖色素。

3  結(jié)論

3.1  pH是影響葡萄糖滅菌后有色物質(zhì)出現(xiàn)的主要因素，當(dāng)pH低于5.5時(shí)，單獨(dú)滅菌幾乎不出現(xiàn)色素；

3.2  如果葡萄糖溶液中含有無(wú)機(jī)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(jī)銨鹽表現(xiàn)的更為嚴(yán)重，但適當(dāng)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(yǎng)基的pH值得到微酸性緩沖。

    綜合以上，微生物的含糖培養(yǎng)基滅菌時(shí)，將培養(yǎng)基中葡萄糖在pH5.5時(shí)單獨(dú)滅菌或與非氨類的無(wú)機(jī)鹽共同滅菌，以減少色素的產(chǎn)生。