氡溫泉中Anoxybacillus kamchatkensis L1菌產(chǎn)胞外多糖的研究.pdf

1、微生物多糖主要指大部分細(xì)菌、少量的真菌和藻類產(chǎn)生的多糖，而胞外多糖(EPS)是在一定環(huán)境條件下由微生物分泌于體外的一些高分子聚合物。EPS由于具有安全性高、副作用小、理化特性獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于食品、制藥、石油和化工等多個(gè)領(lǐng)域。眾多研究表明，微生物胞外多糖對(duì)重金屬具有良好的吸附性能，在重金屬生物吸附中發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此，開發(fā)利用微生物的胞外多糖具有理論價(jià)值和實(shí)際意義。本研究以實(shí)驗(yàn)室自分離的Anoxybacilluskamchatken

2、sisL1菌種的培養(yǎng)基中提取的胞外多糖為實(shí)驗(yàn)材料，研究了胞外多糖提取、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定及其重金屬吸附性能。主要研究結(jié)果如下:
　　 采用響應(yīng)面法優(yōu)化產(chǎn)胞外多糖培養(yǎng)基的成分，尋求最佳的發(fā)酵條件。結(jié)果表明，發(fā)酵培養(yǎng)基的最優(yōu)條件為:乳糖加入量為7.8g/L，硫酸銨加入量為0.45g/L，磷酸二氫鉀加入量為0.24g/L，此條件下EPS產(chǎn)量為128.16mg/L，與傳統(tǒng)培養(yǎng)基相比，胞外多糖產(chǎn)量與培養(yǎng)基組分含量得到了相應(yīng)的優(yōu)化。

3、　　 采用DEAESepharoseFF離子交換柱層析和SephadexG-200凝膠柱層析對(duì)胞外多糖進(jìn)行分離純化，得到兩個(gè)多糖級(jí)分即LEPS-1和LEPS-2，由于LEPS-1組分較少，所以取LEPS-2進(jìn)行后續(xù)的分析和實(shí)驗(yàn)。通過高效液相色譜法分析確定多糖級(jí)分LEPS-2為單一組分，并測定其平均分子量約為1000kD。紫外光譜檢測結(jié)果表明LEPS-2中不含核酸與蛋白質(zhì)。紅外光譜確定了LEPS-2中存在的特征官能團(tuán)，初步判斷LEPS-

4、2為糖類化合物。氣相色譜法分析表明LEPS-2是含有2種單糖的雜多糖，其組成為甘露糖和葡萄糖，其摩爾比為2.91∶1.30。
　　 采用火焰原子吸收法(FAAS)，以LEPS-2作為生物吸附劑，研究了胞外多糖LEPS-2對(duì)Cd2+、Zn2+的吸附性能，確定最佳吸附條件。結(jié)果表明，吸附的最佳條件為:pH6.0，時(shí)間90min，此時(shí)吸附量最大可分別達(dá)到1.41和1.95mg/g;當(dāng)同時(shí)吸附Cd2+、Zn2+時(shí)，吸附量分別達(dá)到1.38

5、和2.28mg/g。利用Langmuir和Freundlich等溫吸附方程和擬一級(jí)、擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程探討了胞外多糖LEPS-2對(duì)Cd2+、Zn2+的吸附模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多糖LEPS-2對(duì)Cd2+的吸附更符合Langmuir模型，而對(duì)Zn2+的吸附則符合Freundlich模型，并且兩者的吸附過程都滿足擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。采用紅外光譜檢測初探了胞外多糖LEPS-2對(duì)金屬離子吸附的機(jī)理，結(jié)果表明多糖結(jié)構(gòu)中的-OH、COO-和C-O-C等官能團(tuán)參