海洋假单胞菌PF-6胞外多糖的制备与性质的研究

论文摘要

微生物多糖具有植物多糖不具备的优良性质,它们生产周期短,不受季节、地域和病虫害条件限制,可通过发酵实现工业化生产,具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景,是当前多糖的研究热点。海洋微生物胞外多糖因其独特的化学结构和生物活性研究在海洋生态学、微生物学特别是药学领域受到广泛关注。本文从海洋环境中筛选产糖的菌株,优化产糖培养基和发酵条件,分离纯化多糖,并研究了胞外多糖的性质,以期为今后胞外多糖更深入的研究提供科学依据。研究结果如下：1.筛选的菌株经生理生化分析,初步鉴定为假单胞菌属,命名为Pseudomonas PF-6。2.通过单因素试验和正交实验优化培养基组成和发酵条件。最佳培养基：蔗糖6.0%,酵母膏0.6%,氯化钠3.0%,氯化钙0.1%,磷酸氢二钾0.1%,氯化钾0.05%,硫酸亚铁0.05%,初始pH7.0左右；最佳发酵条件：250mL摇瓶装液量50mL,接种量4%,发酵温度28℃,转数160rpm。在此优化条件下假单胞菌PF-6的胞外多糖产量达到5.16g/L3.经乙醇沉淀、Sevage法脱蛋白、DEAE-52纤维素柱层析、透析、冷冻干燥等方法分离和纯化后得到纯多糖。紫外光谱表明多糖不含蛋白质和核酸,红外光谱分析表明多糖可能为一种由β-毗喃型糖组成的杂多糖。4.对多糖的物性：溶解性、吸油性、乳化性、起泡性、吸湿性和保湿性进行了研究。研究表明：多糖能溶于水,不溶于高浓度有机溶剂；多糖有较好吸油性,添加NaCl和蔗糖对其吸油性有所影响；多糖有一定的乳化性和起泡性,但性能低于黄原胶;在相对湿度为43%和81%的环境中,多糖的吸湿性能优于黄原胶和低聚糖,在相对湿度43%的环境中,多糖的保湿性优于低聚糖,而在硅胶环境中,多糖的保湿性与低聚糖相差不大。5.抗氧化活性试验表明：多糖有一定的还原力和清除DPPH的能力,尤其对·OH的清除能力较强甚至高于维生素C,对O1-·的清除能力也与维生素C相当,当清除率达50%时所需维生素C浓度分别为0.617mg/mL、0.147mg/mL,而在同等条件下所需多糖浓度分别为0.341mg/mL、0.149mg/mL。假单胞菌PF-6胞外多糖有潜力作为天然抗氧化剂应用于食品、药品和化妆品等工业中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 多糖
• 1.1.1 多糖简介
• 1.1.2 多糖的研究进展
• 1.1.3 多糖的构效关系
• 1.2 微生物多糖
• 1.2.1 真菌多糖
• 1.2.2 藻类多糖
• 1.2.3 细菌多糖
• 1.3 微生物胞外多糖
• 1.4 海洋微生物胞外多糖
• 1.5 微生物多糖的制备及结构分析
• 1.5.1 微生物多糖的提取
• 1.5.2 微生物多糖的纯化
• 1.5.3 分子量测定
• 1.5.4 结构分析
• 1.6 微生物多糖的性质
• 1.6.1 物性
• 1.6.2 抗氧化性
• 1.7 微生物多糖的应用
• 1.7.1 食品工业
• 1.7.2 医药领域
• 1.7.3 环境保护
• 1.8 假单胞菌多糖的研究现状
• 1.9 论文的主要研究内容与意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 主要试剂与药品
• 2.3 主要实验仪器
• 2.4 主要试剂的配制
• 2.5 方法
• 2.5.1 培养基
• 2.5.2 蒽酮比色法测多糖
• 2.5.2.1 实验原理
• 2.5.2.2 葡萄糖标准曲线的绘制
• 2.5.3 初筛
• 2.5.4 复筛
• 2.5.5 生理生化鉴定
• 2.5.6 菌株生长曲线的测定
• 2.5.7 菌株耐盐度的测定
• 2.5.8 产糖条件的优化
• 2.5.8.1 培养基条件
• 2.5.8.2 发酵条件
• 2.5.8.3 正交实验优化发酵培养基
• 2.5.9 胞外多糖的分离纯化
• 2.5.9.1 脱蛋白
• 2.5.9.2 脱色
• 2.5.9.3 透析
• 2.5.9.4 DEAE-52纤维素柱层析
• 2.5.9.5 理化性质检验
• 2.5.9.6 纯度鉴定
• 2.5.9.7 红外光谱分析
• 2.5.10 多糖性质的研究
• 2.5.10.1 溶解性
• 2.5.10.2 吸油性
• 2.5.10.3 乳化性及乳化稳定性
• 2.5.10.4 起泡性及起泡稳定性
• 2.5.10.5 吸湿性和保湿性
• 2.5.10.6 多糖抗氧化性研究
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 菌株的分离和筛选
• 3.2 菌株的生理生化鉴定
• 3.3 生长曲线的测定
• 3.4 耐盐度的测定
• 3.5 产糖条件的优化
• 3.5.1 培养基条件
• 3.5.1.1 不同碳源对多糖产量的影响
• 3.5.1.2 碳源含量对多糖产量的影响
• 3.5.1.3 不同氮源对多糖产量的影响
• 3.5.1.4 氮源含量对多糖产量的影响
• 3.5.1.5 不同无机盐对多糖产量的影响
• 3.5.1.6 初始pH对多糖产量的影响
• 3.5.2 发酵条件
• 3.5.2.1 装液量对多糖产量的影响
• 3.5.2.2 发酵温度对多糖产量的影响
• 3.5.2.3 接种量对多糖产量的影响
• 3.5.2.4 转速对多糖产量的影响
• 3.5.3 正交实验
• 3.5.3.1 极差分析
• 3.5.3.2 验证实验
• 3.5.4 产糖条件优化后的多糖产量
• 3.6 多糖的分离纯化
• 3.6.1 DEAE-52纤维素柱层析
• 3.6.2 多糖的理化性质检验
• 3.6.3 纯度鉴定
• 3.6.3.1 冻融分析
• 3.6.3.2 紫外分析
• 3.6.4 红外光谱
• 3.7 多糖的性质研究
• 3.7.1 溶解性
• 3.7.2 吸油性
• 3.7.2.1 NaCl对胞外多糖吸油性的影响
• 3.7.2.2 蔗糖对胞外多糖吸油性的影响
• 3.7.3 乳化性及乳化稳定性
• 3.7.4 起泡性及起泡稳定性
• 3.7.5 吸湿性
• 3.7.6 保湿性
• 3.7.7 抗氧化性的研究
• 3.7.7.1 还原能力的测定
• 3.7.7.2 多糖对DPPH自由基的清除作用
• 3.7.7.3 多糖对羟自由基（·OH）的清除作用
• 2^-·）的清除的测定'>3.7.7.4 多糖对超氧阴离子自由基（O₂^-·）的清除的测定
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录