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少动鞘脂单胞菌菌种选育及其胞外多糖的研究

张红城  
【摘要】:本论文对少动鞘脂单胞菌及其胞外多糖进行了研究。包括菌种筛选与鉴定,发酵产胞外多糖工艺的研究,菌体形态及分泌胞外多糖电镜研究,发酵动力学研究,紫外诱变菌株及抗生素对生产胞外多糖的影响,胞外多糖的提取、纯化、结构研究,流变性研究等。取得以下一些重要成果: 1 筛选出一产胞外多糖的菌株S_1,经过系统鉴定,确定该菌为少动鞘脂单胞菌: 大小1.4×0.7μm左右。有单极鞭毛的革兰氏阴性杆菌。无芽孢。室温培养(25℃)有鞭毛和动力,37℃培养无鞭毛和动力。部分菌产生鞭毛,且仅在液体培养初期(18小时之前)产生。有聚β-羟丁酸盐。在营养琼脂培养基上培养48小时后,菌落圆整、凸起、有光泽、不透明、呈粘液状。氧化酶、过氧化物酶阳性。精氨酸双水解酶和赖氨酸、鸟氨酸脱羧酶阴性。尿素酶、明胶水解酶阴性。不还原硝酸盐。能水解七叶灵、ONPG、吐温80。非发酵型。42℃不生长。对于红霉素、氯霉素、青霉素和氨苄青霉素敏感,对链霉素和卡那霉素不敏感。 2 少动鞘脂单胞菌S_1发酵产胞外多糖的工艺为二步发酵法,分为两个阶段,发酵培养基及工艺参数如下: 第一阶段,蔗糖10g/L NH_4NO_30.5g/L KH_2PO_40.5g/L MnSO_40.3g/LMgSO_40.1g/L 吐温80 0.02g/L。pH为7.2,温度为33~35℃。高溶氧。 第二阶段,发酵16小时后补加蔗糖40g/L。温度为24~25℃,pH为6.5左右。高溶氧(激烈振荡)。总共发酵时间为72小时 3 从电镜研究中可以看出,菌体变长是产胞外多糖的前兆。随着发酵时间(>24小时)增加,聚β-羟丁酸盐在菌体内越来越多。当发酵72小时后,菌体利用底物主要合成聚β-羟丁酸盐。因此到96小时时,聚β-羟丁酸盐几乎占据整个菌体内部。 菌体通过四周柱状凸起向外分泌胞外多糖,其中大部分是从菌体两端分泌的。 4 采用最优化梯度法,对试验数据进行参数估计。得发酵动力学模型为:


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