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生物表面活性剂的发酵制备及性质表征

马帅

  表面活性剂是一类在工业和日常生活中被广泛使用的,能显著降低溶液表面张力,具有两亲性的化合物。与化学合成表面活性剂相比,微生物分泌的生物表面活性剂具有毒性低和极端条件下表面活性依然良好等优点,在石油开采和环境保护等方面有很大地应用潜力,近年来备受人们关注。 本论文以橄榄油为唯一碳源,从受石油污染的土壤中筛选到一种生物表面活性剂产生菌。通过16S rDNA测序与进化树分析鉴定该菌为Pseudomonas aeruginosa属细菌,命名为Pseudomonas aeruginosa m408 (Genbank登录号为HQ222816) 使用氯仿/甲醇(v/v=2:1)混合液对Pseudomonas aeruginosa m408所产的生物表面活性剂进行提取,提取后的生物表面活性剂经薄层色谱分析发现为糖脂。该糖脂在薄层色谱展开液中可被分为Rf值不同的糖脂F1和糖脂F2。糖脂水解后的薄层色谱分析和气相色谱分析证明该糖脂中所含糖的类型为L-鼠李糖,Pseudomonas aeruginosa m408所产生物表面活性剂为鼠李糖脂。 采用摇瓶培养优化Pseudomonas aeruginosa m408产鼠李糖脂的最佳培养基组成和培养条件。实验发现,当发酵条件为:橄榄油(40g/L), NaNO3(5g/L), KH2PO4(3.4g/L), K2HPO4·3H2O(4.4g/L), MgSO4·7H2O(1g/L), NaCl(1.1g/L),培养基初始pH为7.0,28℃、200rpm培养96h时鼠李糖脂的产量最高,可达12.6g/L。 使用柱层析对最佳发酵条件下鼠李糖脂提取物进行精制时,先使用氯仿/甲醇(v/v=180:25)混合液洗脱可得到低极性的鼠李糖脂F2,鼠李糖脂F2洗脱后换用甲醇洗脱可进一步得到高极性的鼠李糖脂F1。鼠李糖脂的脂肪酸组分分析和串联质谱分析发现鼠李糖脂F1由Rha-Rha-C10-C10, Rha-Rha-C10-C12, Rha-Rha-C12-C10组成;鼠李糖脂F2由Rha-C10-C10组成。 研究鼠李糖脂F1和鼠李糖脂F2的理化性质发现:鼠李糖脂F1的临界胶束浓度(CMC)为120mg/L,鼠李糖脂F2的CMC为60mg/L;温度和NaCl浓度对两者表面活性的影响均不大;pH值在5-11范围内,鼠李糖脂F1和F2溶液的表面张力随着pH值的升高而升高,pH值低于5时两者的表面张力随pH值变化较小。浓度为100mg/L时鼠李糖脂F2乳化能力优于鼠李糖脂F1。……   
[关键词]:生物表面活性剂;鼠李糖脂;Pseudomonas aeruginosa
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2011年