嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌發(fā)酵產(chǎn)結(jié)冷膠的研究及其應(yīng)用初探.pdf

1、少動(dòng)鞘氨醇單胞菌是近年研究用來發(fā)酵產(chǎn)結(jié)冷膠最多的菌株。在發(fā)酵過程中，培養(yǎng)基成分（碳源、氮源、無機(jī)離子、氨基酸等）和發(fā)酵條件（發(fā)酵溫度、培養(yǎng)基的原始pH、裝液量、攪拌速度、接種量等）對(duì)產(chǎn)物的性質(zhì)如分子質(zhì)量分布、凝膠特性、流變學(xué)特性等均有顯著影響。本論文研究了從高原的野生微孔草種籽內(nèi)分離并篩選得到的1株內(nèi)生細(xì)菌。經(jīng)生物學(xué)鑒定和性能分析，確定該菌為一株嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas paucimobilis)，能發(fā)酵產(chǎn)結(jié)冷膠。

2、并通過新型的突變方法——常壓室溫等離子體突變法(ARTP)對(duì)高產(chǎn)優(yōu)良菌株的進(jìn)行選育，研究了嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌的發(fā)酵產(chǎn)結(jié)冷膠的技術(shù)及工藝，并對(duì)結(jié)冷膠的流變學(xué)性能和應(yīng)用進(jìn)行初探。本論文的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)生產(chǎn)菌株的篩選、鑒定。對(duì)分離自青藏高原野生微孔草籽的菌株進(jìn)行篩選，篩選獲得1株產(chǎn)胞外多糖的優(yōu)良菌株，通過形態(tài)觀察和16S rDNA序列分析等方法鑒定和耐鹽性能分析，確定其為該菌株鑒定為嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌(halobac

3、terium S.paucimobilis)，將該菌株命名為嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌QHZJUJW(halobacterium S.paucimobilis QHZJUJW)。
　　(2)對(duì)少動(dòng)鞘氨醇單胞菌QHZJUJW(halobacterium S.paucimobilisQHZJUJW)進(jìn)行ARTP突變，然后在帶有氨芐青霉素的LB平板上進(jìn)行篩選，再經(jīng)過多次的液體發(fā)酵實(shí)驗(yàn)以及遺傳穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，獲得1株產(chǎn)膠量較好，遺傳性能穩(wěn)定的菌株3

4、02。該菌株的最高產(chǎn)膠量可以達(dá)到18.0g/L，與原始菌株相比提高了20.0％。
　　(3)用單因素實(shí)驗(yàn)的方法確定產(chǎn)結(jié)冷膠的最佳發(fā)酵碳源和氮源，然后采用響應(yīng)面方法嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌QHZJUJW(halobacterium S.paucimobilisQHZJUJW)產(chǎn)膠的培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵優(yōu)化，并對(duì)其發(fā)酵條件進(jìn)行了研究。由響應(yīng)面確定了嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌QHZJUJW發(fā)酵產(chǎn)結(jié)冷膠的培養(yǎng)基組成為:蔗糖40 g/L、蛋白胨3.0g/L

5、、硫酸鎂3.2g/L、磷酸二氫鉀9.2g/L、磷酸氫二鈉7.5 g/L、硫酸鉀4.3g/L。在此優(yōu)化條件下，結(jié)冷膠產(chǎn)量達(dá)19.89±0.68g/L，與預(yù)測值20.12g/L接近。其發(fā)酵培養(yǎng)的條件為:pH7.0為最適的培養(yǎng)基初始pH值，種齡在16-24h接入發(fā)酵培養(yǎng)基最好，選擇搖瓶發(fā)酵裝液量為50mL，接種量為10％。這為嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌QHZJUJW的下一步研究奠定了基礎(chǔ)。
　　(4)通過對(duì)嗜鹽少動(dòng)鞘氨醇單胞菌QHZJUJW(

6、halobacterium S.paucimobilisQHZJUJW)產(chǎn)胞外結(jié)冷膠的純化，并借助紫外掃描、紅外光譜、核磁共振、拉曼光譜和原子力顯微鏡等方法進(jìn)行分析檢測，初步斷定該菌所產(chǎn)的胞外多糖為結(jié)冷膠。
　　(5)通過旋轉(zhuǎn)流變儀測定幾種不同結(jié)冷膠和黃原膠流變性能，并對(duì)其進(jìn)行比較分析，幾種膠體的性質(zhì)差異不大。在探討結(jié)冷膠在面條加工中的應(yīng)用，先試驗(yàn)了幾種食用膠對(duì)面粉糊性能的差異，發(fā)現(xiàn)幾種食用膠對(duì)面粉糊體系的粘度影響相似，而彈性性能