高產(chǎn)細菌纖維素菌株的篩選及發(fā)酵工藝優(yōu)化.pdf

1、合成纖維素不是植物所特有的功能，某些動物以及少數(shù)微生物也可以合成纖維素。通常將由微生物合成的纖維素稱為“細菌纖維素(bacterial eellulose)”。與植物纖維素和動物纖維素相比，細菌纖維素具有許多優(yōu)良的特性，如：超細、超純、超強、高持水量以及較好的生物適應(yīng)性，這些優(yōu)良的特性決定了其具有特殊用途。目前細菌纖維素已經(jīng)被成功地應(yīng)用于食品工業(yè)、造紙工業(yè)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及生物化工領(lǐng)域。作為21世紀的新型生物材料，細菌纖維素具有廣闊的應(yīng)用前

2、景。但是因為生產(chǎn)成本比較高，所以其應(yīng)用受到了一定的限制。為了提高細菌纖維素的產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，本研究首先從實驗室長有豐厚凝膠膜的蕎麥醋中分離篩選出了一株性能優(yōu)良的產(chǎn)細菌纖維素菌株J2，對菌株自身特性進行研究后，優(yōu)化了發(fā)酵工藝參數(shù)，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)；同時對細菌纖維素的性質(zhì)、表觀形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)進行了研究，為其進一步研究和應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。本文得到的主要結(jié)論如下： ①從蕎麥醋中分離篩選到一株性能優(yōu)良的產(chǎn)細菌纖維素菌株J2，對

3、菌株形態(tài)及生理生化特征進行研究后，初步確定菌株J2屬于氧化葡糖桿菌。 ②確立了適合菌株J2代謝生產(chǎn)細菌纖維素的種子培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件。種子培養(yǎng)基組成為：葡萄糖7％，酵母膏1％，K2HPO40.5％，MgSO41.5％，無水乙醇2％，以次培養(yǎng)基獲得的纖維素的產(chǎn)量是優(yōu)化前的1.8倍。最佳種子培養(yǎng)條件為：種齡24h，搖床轉(zhuǎn)速150r/min，接種量7％。 ⑨確立了適合菌株J2靜態(tài)條件下生產(chǎn)細菌纖維素的發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基配方為

4、：碳源3％(葡萄糖：蔗糖=1：2)，酵母膏0.33％，F(xiàn)eSO4 0.4％，ZnSO4 0.09％，K2HPO4 0.1％，MgSO41％，蘋果酸0.3％，無水乙醇0.7％。以此優(yōu)化培養(yǎng)基獲得細菌纖維素的產(chǎn)量是優(yōu)化前的1.35倍。 ④對菌株J2代謝的細菌纖維素膜的主要成分進行了測定，并對其表觀形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)進行了研究。細菌纖維素濕膜的含水量為98.94％，干膜的復(fù)水率為81.74％，干膜中纖維素含量為88.58％，蛋白質(zhì)含量為7