固定化細(xì)胞合成生物表面活性劑鼠李糖脂的研究.pdf

1、本研究從石油受污環(huán)境中分離篩選得到52株產(chǎn)鼠李糖脂菌株，通過初篩、復(fù)篩得到鼠李糖脂高產(chǎn)菌株B3。染色實驗表明，B3是革蘭氏陰性短桿菌，有周身鞭毛。分析游離細(xì)胞的生長規(guī)律，通過單因素實驗對游離細(xì)胞的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，實驗表明，B3游離細(xì)胞的最適鼠李糖脂合成條件為:以菜籽油為碳源，15％接種量，35℃，140r/min振蕩培養(yǎng)84h，鼠李糖脂產(chǎn)量可達(dá)到3096.25mg/L。
　　在對游離細(xì)胞研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用包埋法結(jié)合交聯(lián)法制備優(yōu)良

2、的固定化細(xì)胞發(fā)酵體系。載體復(fù)配實驗表明，使用2.0％海藻酸鈉、1.0％聚乙烯醇、0.4％戊二醛復(fù)配載體制作的固定化細(xì)胞成球情況良好、機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良、具有較高的鼠李糖脂產(chǎn)量且可連續(xù)使用3個生產(chǎn)周期，極大地簡化了育種工藝。對固定化細(xì)胞合成鼠李糖脂的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化。單因素實驗的最適固定化細(xì)胞發(fā)酵條件為:37℃，15％接種量，初始pH7.0，120r/min振蕩培養(yǎng)96h，鼠李糖脂產(chǎn)量達(dá)到4702.25mg/L。利用響應(yīng)曲面法（RSM）對B3固

3、定化細(xì)胞合成鼠李糖脂的條件進(jìn)行了優(yōu)化，運(yùn)用Box-BehnkenDesign(BBD)模型，以二次回歸方程預(yù)測模型為基礎(chǔ)，得到B3固定化細(xì)胞合成鼠李糖脂的最優(yōu)條件為:37.64℃，15.39％接種量，初始pH6.94，120r/min振蕩培養(yǎng)100.66h，在此條件下鼠李糖脂產(chǎn)量可達(dá)到4843.25mg/L。運(yùn)用19L發(fā)酵罐進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，鼠李糖脂產(chǎn)量仍然保持在4515.00mg/L，表明該固定化細(xì)胞合成體系具有良好的生物合成鼠李糖脂穩(wěn)定

4、性。
　　通過紅外光譜和薄層色譜分析，菌株B3合成的表面活性劑確為鼠李糖脂。理化性質(zhì)研究表明，B3所合成的鼠李糖脂可使液體發(fā)酵培養(yǎng)基表面張力從56.847mN/m下降為33.542mN/m，使油-水界面張力從13.586mN/m降至1.171mN/m，CMC值為72.05mg/L，說明所合成的鼠李糖脂具有較高的表面活性。經(jīng)過油-水界面張力的測定和室內(nèi)模擬驅(qū)油實驗，篩選出最優(yōu)復(fù)配體系，其配方為:發(fā)酵液+0.45％Tween80+1.