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左氧氟沙星对铜绿假单胞菌NY3产鼠李糖脂特性的诱变作用

樊晓宇  
【摘要】:铜绿假单胞菌NY3所产的鼠李糖脂类表面活性剂具有驱油、破乳、乳化等性能,且无毒,应用前景广阔。目前在鼠李糖脂研究领域取得一些研究成果,使产量得到显著提高,但仍不能满足各行业对鼠李糖脂各项理化性质指标的要求。通过诱变手段可使菌株所产鼠李糖脂结构和性能发生改变,以满足各种需求。相关研究工作具有实际应用价值和理论研究意义。 本文利用抗生素左氧氟沙星驯化、诱变铜绿假单胞菌NY3,成功分离诱变株,通过比较NY3-野生菌和诱变株菌落形态特征,测定发酵液的排油、乳化、表面张力等理化性能及鼠李糖脂产量,研究所产鼠李糖脂结构及双糖环和单糖环比值,各种研究数据证明左氧氟沙星能成功诱导铜绿假单胞菌,使其在所产鼠李糖脂的组成和结构发生了变化,满足各种应用。通过研究获得以下研究成果: (1)0.64g/L左氧氟沙星能抑制并诱导NY3菌,获得两株诱变菌NY3-1和NY3-2。和野生菌菌落相比,诱变株NY3-1菌落颜色偏黄、变浅,菌落较透明,NY3-2菌落颜色变深、中心出现较大的蓝绿色斑点。 (2)三株菌生产鼠李糖脂最佳发酵条件为:KNO_3为氮源,7%(v/v)菜籽油为发酵碳源,初始pH值为7,30℃,180r/min,发酵85h。最优发酵条件下铜绿假单胞菌NY3、诱变菌株NY3-1和NY3-2鼠李糖脂产量分别为19.83、23.71、16.34g/L。与野生菌株相比,NY3-1菌株发酵液鼠李糖脂产量提高19.57%,而NY3-2鼠李糖脂产量减少17.60%。 (3)NY3菌及其诱变株所产表面活性剂均为阴离子型,经过左氧氟沙星诱变后,NY3-1发酵液排油性能提高。NY3-2菌株发酵液乳化能力提高且热稳定性增强,水溶液表面张力更低。NY3菌所产鼠李糖脂CMC值为100mg/L,相应的水溶液表面张力为28.8mN/m; NY3-1菌所产鼠李糖脂CMC值为50mg/L,表面张力为30.5mN/m;对于NY3-2菌,CMC值为150mg/L,表面张力为27.3mN/m。 (4)经过左氧氟沙星诱变的NY3-1和NY3-2菌所产的鼠李糖脂,含有C=C不饱和双键结构,具有抗氧化性能。鼠李糖脂中羟基吸收峰和甲基吸收峰面积比NY3-2NY3 NY3-1,说明鼠李糖脂中双糖环脂的含量依次减小。NY3菌所产鼠李糖脂的主要成分为Rha C10,Rha Rha C10;诱变株NY3-1所产鼠李糖脂的主要成份为Rha C8,Rha C10,Rha C8C8,Rha C10C10。Rha C10C12/Rha C12C10,Rha Rha C10C10,Rha Rha C10C12。诱变株NY3-2所产鼠李糖脂主要成分则为Rha C8,Rha C10,Rha Rha C10:1,Rha C10C12/Rha C12C10,Rha C12C10。 本论文的研究工作增加了NY3菌所产鼠李糖脂性能和结构的多样性,为其满足各种应用需求奠定基础。


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