低成本培養(yǎng)基碳源的制備及高產(chǎn)纖維素木醋桿菌的誘變選育.pdf

1、細(xì)菌纖維素是一種有著廣闊應(yīng)用前景的生物材料。與自然界中其它高等植物纖維素相比，它具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，包括高純度、高結(jié)晶度、高聚合度、高持水性，高抗張強(qiáng)度，強(qiáng)生物適應(yīng)性等。因此，該纖維素材料在人工皮膚和血管、粘合劑、音響設(shè)備振動(dòng)膜、造紙、紡織、復(fù)合膜等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。然而細(xì)菌纖維素培養(yǎng)基成本高，纖維素產(chǎn)量和產(chǎn)率低等問(wèn)題卻是其工業(yè)化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用的瓶頸。該研究針對(duì)細(xì)菌纖維素生產(chǎn)成本高的問(wèn)題，特別是培養(yǎng)基碳源成本較高的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了數(shù)種

2、低成本的培養(yǎng)基碳源并探索了靜態(tài)培養(yǎng)條件下金屬鈣離子對(duì)細(xì)菌纖維素產(chǎn)量的影響。 利用一定濃度的稀酸對(duì)魔芋粉進(jìn)行水解，隨后分別采用氫氧化鈣和氫氧化鈉調(diào)節(jié)初始水解液的pH值以及結(jié)合活性碳和漆酶等多種方法對(duì)酸水解液進(jìn)行脫毒，從而得到一種價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的培養(yǎng)基碳源。通過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)用氫氧化鈣調(diào)節(jié)初始水解液pH值脫毒效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于氫氧化鈉。如果氫氧化鈣結(jié)合活性炭或者漆酶處理，可以進(jìn)一步提高脫毒效果。這一系列新方法得到的培養(yǎng)基碳源用于生產(chǎn)細(xì)菌纖維素的效

3、果非常理想，特別是經(jīng)氫氧化鈣脫毒的魔芋粉水解液，在相同碳源濃度條件下，細(xì)菌纖維素產(chǎn)量遠(yuǎn)高于以葡萄糖和甘露糖為碳源時(shí)的產(chǎn)量。這樣大大降低了細(xì)菌纖維素所需生產(chǎn)成本，并提高了產(chǎn)量，為工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)提供了可能。 以72％的硫酸潤(rùn)脹麥稈、玉米稈和芝麻稈4h，然后稀釋到4％的酸濃度，并在121℃條件下反應(yīng)30—60min的方法進(jìn)行水解，并采用氫氧化鈣及其結(jié)合活性炭的方法對(duì)水解液進(jìn)行脫毒，得到數(shù)種可以用來(lái)培養(yǎng)細(xì)菌纖維素的碳源，為進(jìn)一步利用農(nóng)

4、作物秸稈—這一廉價(jià)而資源豐富的原料提供了有益的方法。研究發(fā)現(xiàn)金屬鈣離子對(duì)細(xì)菌纖維素靜態(tài)培養(yǎng)的影響較大，在一定鈣離子濃度范圍內(nèi)(0—7mmol/L)，細(xì)菌纖維素靜態(tài)培養(yǎng)產(chǎn)量可以得到明顯提高，從而為進(jìn)一步提高纖維素產(chǎn)量提供一種有益的途徑。 該研究同時(shí)還針對(duì)木醋桿菌野生型菌株細(xì)菌纖維素產(chǎn)量較低的問(wèn)題，采用濃度0.025mol/L亞硝酸浸泡，濃度0.25％氯化鋰浸泡，濃度75μmol/L和15μmol/L的溴化鈉—溴酸鈉反應(yīng)，以及氯化鋰