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Rahnella sp. PJT09胞外多糖的发酵条件与结构分析

作　者: 郭静
导　师: 江晓路
学　校: 中国海洋大学
专　业: 食品科学
关键词: Rahnella 胞外多糖 发酵 结构 果聚糖
分类号: TQ929
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


细菌胞外多糖的微生物来源非常广泛,革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均可以产生胞外多糖。因此,寻找细菌胞外多糖高产菌株并对其进行培养条件优化以提高产量,对多糖的工业化生产非常重要。菌种和培养条件是影响胞外多糖产量和组分的主要因素。产糖菌株对于温度、pH、发酵时间、碳源和氮源等许多因素比较敏感,故本论文筛选并鉴定了一株胞外多糖高产菌株,并对菌株产糖培养基和发酵条件进行了研究,采用高效凝胶渗透色谱(HPGPC)、1D NMR和2D NMR技术对其平均分子量及结构进行了分析。本论文主要研究内容如下：1.从大型真菌子实体中筛选得到一株胞外多糖高产菌株PJT09,经16SrDNA鉴定为Rahnella(拉恩氏菌属)。2.由单因素实验和响应面法确定了Rahnella sp. PJT09菌株最适产糖的发酵培养基组成为(g/L)：蔗糖40,酵母膏5, NaCl 1.5, ZnCl2 0.3, K2HPO4 1;在此基础上由单因素试验确定了最佳发酵条件为：每250mL三角瓶装液量为100mL,接种量为3%(v/v),初始pH值为6.0, 28℃, 160r/min培养70h。在此营养和发酵条件下,Rahnella sp. PJT09多糖产量为24.05g/L,转化率达到64%。3.确定了Rahnella sp. PJT09菌株胞外多糖的最佳提取工艺为：将发酵液调浓缩至原来的1/2,浓缩液调pH 8.0,再加入2倍95%乙醇沉淀多糖,然后用去离子水复溶后再沉淀,得到胞外多糖粗品。经Sephacryl S-300 HR凝胶柱层析分离纯化后得到纯多糖P09。由高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)确定了P09的重均分子量为320 kDa。4.经1D NMR和2D NMR技术进行了多糖结构分析,确定了P09为β-(2,6)-D-Fruf(levan型果聚糖)。Rahnella sp. PJT09具有易培养,营养要求简单,发酵周期短、果聚糖产量高、生产成本低等特点,具备工业化大规模生产的优良特性。本论文的研究为果聚糖的生物活性、构效关系及开发应用的研究提供了一定的理论基础。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
0 前言  11-33
  0.1 多糖研究概述  11-12
  0.2 细菌胞外多糖的研究背景  12-26
    0.2.1 细菌胞外多糖的定义与分类  12
    0.2.2 细菌胞外多糖的生理功能  12-14
    0.2.3 胞外多糖产生菌及菌种筛选与鉴定  14-16
    0.2.4 细菌胞外多糖的分离纯化  16-17
    0.2.5 多糖结构分析  17-18
    0.2.6 细菌胞外多糖的研究现状  18-21
    0.2.7 细菌胞外多糖的应用  21-26
  0.3 果聚糖的研究概述  26-31
    0.3.1 果聚糖的定义与分类  26
    0.3.2 果聚糖的微生物来源及研究进展  26-28
    0.3.3 果聚糖的生物合成  28-29
    0.3.4 合成基因与调控  29-30
    0.3.5 果聚糖的应用  30-31
  0.4 本课题研究的目的、意义及内容  31-33
    0.4.1 研究目的与意义  31-32
    0.4.2 研究内容  32-33
1 胞外多糖高产细菌的筛选与鉴定  33-43
  1.1 引言  33
  1.2 材料与仪器  33-35
    1.2.1 试剂  33-34
    1.2.2 主要仪器  34
    1.2.3 培养基  34-35
  1.3 方法  35-36
    1.3.1 菌种的分离与筛选  35
    1.3.2 菌种鉴定  35-36
    1.3.3 菌株产糖性状评价  36
  1.4 结果  36-41
    1.4.1 产胞外多糖细菌的筛选  36-37
    1.4.2 菌株PJT09的鉴定  37-40
    1.4.3 Rahnella sp.PJT09产糖性状评价  40-41
  1.5 讨论  41-42
  1.6 小结  42-43
2 Rahnella sp.PJT09产胞外多糖的发酵试验  43-60
  2.1 引言  43
  2.2 材料与仪器  43-44
    2.2.1 菌种  43
    2.2.2 主要试剂  43-44
    2.2.3 主要仪器  44
    2.2.4 培养基  44
  2.3 方法  44-49
    2.3.1 液体发酵流程  44-45
    2.3.2 培养基组分的优化  45-46
    2.3.3 发酵条件的优化  46
    2.3.4 多糖含量的测定  46-48
    2.3.5 Rahnella sp.PJT09摇瓶发酵曲线的测定  48
    2.3.6 多糖转化率测定  48-49
  2.4 结果与分析  49-59
    2.4.1 多糖的含量测定  49-50
    2.4.2 培养基组分的优化  50-56
    2.4.3 发酵条件的优化  56-57
    2.4.4 发酵曲线  57-58
    2.4.5 多糖转化率  58-59
  2.5 讨论  59
  2.6 小结  59-60
3 Rahnella sp.PJT09胞外多糖的制备与结构分析  60-74
  3.1 引言  60
  3.2 材料与仪器  60-61
    3.2.1 菌株  60
    3.2.2 试剂  60-61
    3.2.3 主要仪器  61
  3.3 方法  61-63
    3.3.1 多糖的提取  61
    3.3.2 多糖提取工艺的优化  61-62
    3.3.3 多糖的纯化  62
    3.3.4 多糖的分子量测定  62-63
    3.3.5 多糖结构的核磁分析  63
  3.4 结果与分析  63-72
    3.4.1 多糖的提取工艺优化  63-65
    3.4.2 多糖的纯度检验  65-66
    3.4.3 分子量的测定  66-67
    3.4.4 核磁分析与结果  67-72
  3.5 讨论  72-73
  3.6 小结  73-74
4 结语  74-76
5 论文创新点  76-77
6 后期工作设想  77-78
参考文献  78-88
个人简历  88-89
致谢  89

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 其他化学工业 > 发酵工业 > 其他发酵工业
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