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产表面活性剂菌株的筛选、发酵条件优化及定量研究

卢国满  
【摘要】: 生物表面活性剂具有化学合成表面活性剂所无法比拟的环境兼容性及广阔的发展前景,日益受到国内外科学界的关注。丰富生物表面活性剂产生菌资源、提高其在发酵液中产量及对表面活性剂定量方法进行研究具有广泛的生物学和经济意义。 本文通过设计筛选培养基,从饭店下水道污泥中筛选出12株生物表面活性剂产生菌,它们都能使复筛发酵液的表面张力从(68±0.2)mN/m降低到小于40 mN/m。经菌种鉴定,筛选出来的菌种中细菌占大多数,还有真菌,其中唐昌蒲伯克霍尔德氏菌和犁头霉菌表面活性最好,故采用正交试验对这两株菌种进行培养条件优化。在最优培养条件下,唐昌蒲伯克霍尔德氏菌、犁头霉菌的生物表面活性剂产量分别提高了17倍、13倍。通过亚甲基蓝测验和薄层色谱展开,唐昌蒲伯克霍尔德氏菌所产的生物表面活性剂是脂肽类生物表面活性剂,其CMC值为20~25mg/L。 在生物表面活性剂众多种类中,鼠李糖脂是研究最多的一种,所以,本文研究了鼠李糖脂的蒽酮-硫酸法、L-半胱氨酸-硫酸法、苯酚-硫酸法及其影响因素,结果显示,蒽酮-硫酸法优于其它两种方法,并得出了其最佳测试条件。发酵液中剩余的葡萄糖、上清液对鼠李糖脂定量分析的影响可以忽略,菌体和中层杂质对鼠李糖脂的定量分析有一定程度的影响。因而,分析时要去除菌体。而中层杂质对定量分析的影响可以通过制备含中层杂质的鼠李糖溶液标准曲线而消除。 很多吸附等温式表明溶液中表面活性剂浓度与表面/界面张力或吸附量有很强的相关关系,但是,表面活性剂浓度与其表面张力和稀释倍数之间的关系研究还未见有相关报道,所以本文对此展开研究,结果表明,由三阶段Hermit插值拟合n+1个表面张力-稀释倍数离散数据点,并对该拟合曲线的前n个离散数据点所在区间上进行积分,其积分值与浓度之间的线性回归方程F值的大小受积分区间、表面活性剂种类、母液浓度与临界胶束浓度的比值大小以及溶液中杂质的影响,但F值均大于F0.005。


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