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细菌纤维素耐低温生产菌株的选育及其改性的研究

王海波  
【摘要】: 以本实验室保存的木醋杆菌M12为出发菌株,采用紫外诱变和氯化锂-紫外复合诱变的方式对原始菌株进行诱变处理,利用CMC固体培养基,对诱变后的菌株进行平板培养,记录菌落数,做出致死曲线,得出最佳诱变剂量。在此诱变剂量下诱变原始菌株,经过初筛和复筛以及连续传代实验得到的一株耐低温、产酸少、细菌纤维素产量高且遗传性状稳定的突变株UV3,细菌纤维素产量比出发菌株提高了27.2%。 首先通过单因素实验,分析培养基的碳源种类和浓度、氮源种类和浓度、有机酸、无机盐等添加物质对产量的影响;确定培养时间、接种量、pH值等发酵条件。通过正交试验确定本实验室保藏的耐低温木醋杆菌的培养基成分以及各因素的最佳组合:葡萄糖25g/L、酵母浸粉5g/L、蛋白胨3g/L、柠檬酸1.2g/L、磷酸氢二钠2.2g/L、磷酸氢二钾1g/L、乙醇6mL/L、pH 5.0、接种量8%,发酵周期6d。经验证实验验证,优化后的培养基发酵合成细菌纤维素产量达到7.6g/L,与基本培养基相比,提高了35.7%。 在培养基中添加海藻酸钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚谷氨酸等水溶性高分子物质来研究其对细菌纤维素的影响,用扫描电镜和红外光谱对其进行表征,同时测定细菌纤维素产量、含水量、复水率等指标和厚度、硬度、剪切力等物理性质,从实验结果得出,添加水溶性物质的改性细菌纤维素在产量、复水率、厚度等方面都远胜于原液发酵产物,而且在电镜观察时发现其结构改变很明显,纤维束变粗,红外光谱测试的结果显示所加物质的特征峰都有明显的加强,其中聚谷氨酸改性的细菌纤维素在理化性质方面变化最大,说明聚谷氨酸可以较大程度的融入纤维结构中。进而可以得出结论添加水溶性物质可以明显地提高细菌纤维素的产量,改善细菌纤维素的性能。


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