克雷伯氏菌NIII2產(chǎn)絮凝劑培養(yǎng)條件優(yōu)化及絮凝劑結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、微生物絮凝劑是微生物分泌的次生代謝產(chǎn)物,是以多糖、糖蛋白、蛋白、核酸等為主的新型固液分離劑。可廣泛應(yīng)用于廢水處理、飲料工業(yè)、生物制藥等方面。但因生產(chǎn)成本高、產(chǎn)量低等原因,目前并未廣泛應(yīng)用。因此,研究提高微生物絮凝劑產(chǎn)量和絮凝活性的途徑,研究絮凝劑的結(jié)構(gòu)、組成及其活性影響因素,對于絮凝劑的開發(fā)有重要實用和理論意義。
　　本論文在課題組前期大量的研究工作基礎(chǔ)上，對NIII2菌株產(chǎn)微生物絮凝劑的培養(yǎng)發(fā)酵條件進行了優(yōu)化,研究NIII2菌株

2、生長分泌絮凝劑的特性,碳源、氮源、鎂離子等及其投加量對NIII2所產(chǎn)絮凝劑結(jié)構(gòu)的影響作用。在此基礎(chǔ)上研究了NIII2菌株所產(chǎn)微生物絮凝劑中糖和蛋白的連接方式。獲得以下研究成果:
　　(1)NIII2菌產(chǎn)絮凝劑優(yōu)化培養(yǎng)基組成為:蔗糖20g/L,蒸餾水1000mL,脲0.75g/L, MgSO412mg/L,磷酸鹽緩沖溶液(以磷酸根含量計)685mg/L,適量的微量元素。當(dāng)培養(yǎng)基初始pH值為7,30℃,搖床轉(zhuǎn)速為150r/min,接種

3、量6％,發(fā)酵60h能收獲約5.0g/L的微生物絮凝劑。NIII2菌株發(fā)酵液顏色從無色變成黃色是產(chǎn)絮凝劑的正常顏色。與顏色變化趨勢相應(yīng)的是pH變化趨勢,正常分泌和大量分泌絮凝劑條件下,發(fā)酵液的pH值在6.5范圍內(nèi)波動。
　　(2)NIII2菌株所產(chǎn)絮凝劑提取物為白色粉末,水中溶解度在8～10g/L,自然溶解狀態(tài)下的pH值在6.8～7.5范圍,zeta電位在-80～-50mv之間,在100℃條件下加熱2小時后活性變化不大。具有一定的熱

4、穩(wěn)定性。發(fā)酵碳源和氮源影響NIII2菌所產(chǎn)微生物絮凝劑的組成和結(jié)構(gòu)。NIII2菌所產(chǎn)絮凝劑含有糖,蛋白質(zhì)以及核酸這三種物質(zhì),以脲為氮源、蔗糖為碳源,外加適量鎂離子,會使所產(chǎn)絮凝劑蛋白含量增加。
　　(3)NIII2菌所產(chǎn)絮凝劑均含有-COOH,-NH2,-OH,-C-O-C等官能團。不同發(fā)酵氮源所產(chǎn)的絮凝劑zeta電位大小有明顯區(qū)別,硝酸鈉為氮源產(chǎn)的絮凝劑zeta電位值更負。鎂離子投加量不影響所產(chǎn)絮凝劑的組成,但投加量越多,所產(chǎn)絮

5、凝劑中蛋白含量越高,絮凝活性越好。由于絮凝劑分子中含有羧基和氨基等弱酸和弱堿結(jié)構(gòu),因此,該絮凝劑對酸和堿有一定的緩沖效果。超過緩沖范圍,在pH大于11和小于4時,絮凝劑zeta電位隨酸和堿的加入快速增加。
　　(4)NIII2菌株以蔗糖為碳源,脲或硝酸鈉,氯化銨,蛋白胨為氮源時所產(chǎn)的絮凝劑分子中,糖和蛋白連接方式為O-糖苷鍵相連。以蔗糖為碳源硫酸銨為氮源時所產(chǎn)的絮凝劑糖和蛋白連接方式為N-糖苷鍵相連。
　　本論文的研究工作為