论文摘要
细菌纤维素（Bacterial cellulose, BC）是一类由微生物产生的细胞外纤维素,与植物纤维和动物纤维相比,它具有高持水性、高结晶度、超细超纯的网状结构等特性（Naoto K et al.2007; Wu R Q et al.2010）,在食品工业、造纸工业、化学工业、医药工业等领域具有很高的利用价值和十分广泛的商业化应用前景（Vandamme E J et al.1998; Jonas R et al.1998）。但是,由于它的产量较低,生产成本较高,其应用受到了较大的限制。提高细菌纤维素产量,降低生产成本是细菌纤维素研究的重点。因此,本研究采用高压诱变技术,获得高产菌株,探讨高静水压处理对J2菌株性质的影响,为高压诱变提供理论依据；并对高产菌株进行培养基优化,为细菌纤维素的工业化生产奠定基础。主要研究结果如下：①利用高静水压对细菌纤维素生产菌J2进行处理,发现高静水压对菌株J2有明显的致死效应,而且菌株J2的致死率随着处理时间的延长而增加,随着处理压力的升高而升高。②高静水压处理后存活菌株的形态发生了一定程度的变化,长杆菌有所变短,这说明高静水压处理使菌株J2的体积变小。菌株J2经高静水压处理后,虽然在特征上没有发生很明显的变化,但是高静水压处理前后菌株对碳源和氮源的利用不同,高静水压处理后菌株产细菌纤维素的能力明显提高。经过筛选,得到了1株细菌纤维素产量较高的菌株J2After （简称J2A）,其细菌纤维素产量是菌株J2Before（简称J2B）的1.485倍,并且其生长速率也明显变快。③高静水压处理后菌株J2A在发酵过程中的发酵参数也有发生了一定的变化,发酵过程中菌体的密度明显高于高静水压处理前的,高静水压处理后菌株J2A发酵过程中的酸度低于高静水压处理前的,且在发酵过程中高静水压处理后的菌株对碳源的氮源的利用率高于处理前的。④确定了发酵生产的优化培养条件,即：将震荡培养了20-22h的种子培养液以9%的接种量接入发酵培养基中,静置培养8d,细菌纤维素产量最高。⑤优化得到了高产的发酵培养基：碳源3%（葡萄糖：蔗糖=2：1）,酵母膏0.5%,K2HPO40.08%, MgSO41.62%, FeSO40.36%, ZnSO40.03%,柠檬酸0.05%,无水乙醇0.7%,在该条件下发酵生产得到的细菌纤维素的是原基础发酵培养基的2.85倍。⑥利用高速匀浆器、超声波、微波、碱4种方法处理废酵母,发现废酵母：水=18：100时,细菌纤维素产量达到了最高值,其中,超声波破壁效果是最好的,废酵母发酵生产得到的细菌纤维素的产量较高,达到了26.081g/100mL培养基。⑦在超声波处理过的废酵母中添加无机盐MgSO4、ZnSO4、FeSO4、K2HPO4时,发现无机盐MgSO4细菌纤维素的生产有一定的抑制作用,而添加ZnSO4、FeSO4、K2HPO4时对细菌纤维素的生产有一定的促进作用,尤其是FeSO4对纤维素生产的促进作用较明显,并且在FeSO4浓度为0.1%时,细菌纤维素的产量道道了最高值34.084g。⑧利用废酵母发酵生产得到的细菌纤维素膜的基本性质指标没有发生多大的变化,都是高含水量,具有一定复水率的纤维素膜。