联系我们 / Contact

  • 山东东达纤维素有限公司
  • 联系人:王伟
  • 电 话:0533-8299008 13280657534
  • 手 机:13280657534
  • 传 真:请填写您的传真
  • 邮 箱:sddachina@163.com
  • 网 址:http://www.sdcmcchina.com/
  • 地 址:山东省淄博市周村区开发区工业园16号

甘蔗糖蜜发酵产黄原胶优良菌株的选育

发布日期:2015-02-19 23:19:51
甘蔗糖蜜
黄原胶又称为汉生胶,是一种用途广泛的微生物胞外多糖。它无味、无臭、无毒、食用安全,是目前国际 上集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体,性能最优越的生物胶[1],在石油工业、食品工业、医药、化工等诸多行业 获得了广泛的应用[2]。目前,国内黄原胶发酵水平与国外先进水平相比尚有较大差距[3],利用何种有效的 途径提高黄原胶的产量与多糖的品质,节约生产成本,成为近年来黄原胶研究的主要方向[4]。
甘蔗糖蜜是糖厂的主要副产品,成分非常复杂并且其含糖量仍非常高,蔗糖和还原糖占30% ~50%,是 发酵、食品、饲料和建材工业中质优价廉的原料[5],中国是甘蔗种植大国,甘蔗糖蜜原料非常充足,用糖蜜原 料发酵生产黄原胶,可降低成本,节约能源,具有一定的经济及社会效益,实验通过微波对黄原胶生产菌进行 诱变育种,以期得到能利用甘蔗糖蜜高效发酵生产黄原胶的优良生产菌种。
1材料与方法
1.1实验材料
1. 1. 1菌种
野油菜黄单胞菌(如―camPest心)20183,购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)。
1.1.2仪器
YP202N电子天平(上海精密科学仪器有限公司),SW - CL -2FD洁净工作台(苏州安泰空气技术有限 公司),GNP -9160BS - IE隔水式恒温培养箱(上海新苗医疗器械制造有限公司),CS101 - AB型电热鼓风干 燥箱(中华人民共和国重庆试验设备制造),K021B - BF美的微波炉(广东美的微波炉制造有限公司),TXQ -LS - s n全自动立式电热压力蒸汽灭菌器(上海博迅实业有限公司医疗设备厂),糖用锤度计(浙江余桃仪 表二厂)。
1.1.3培养基
糖蜜由广西宜州石别糖厂提供,使用前按文献[6 ]处理得糖蜜酸化水解液备用;其余试剂均为分析纯
试剂。
菌种活化培养基:蛋白胨5 g,牛肉膏3 g,氯化钠5 g,琼脂15 g,蒸馏水1 L,PH值为7.0。
菌种培养液:蛋白胨5 g,牛肉膏3 g,氯化钠5 g,蒸馏水1 L,pH值为7.0。
平板培养基:蛋白胨5 g,牛肉膏3 g,氯化钠5 g,琼脂15 g,8°Bx糖蜜水解液1 L,PH值为7.0。
种子培养液:蛋白胨8 g,磷酸二氢钾0.2 g,硫酸镁0.2 g,8°Bx糖蜜酸化水解液1 L,PH值为7.0。
摇瓶发酵培养基:蛋白胨5g,磷酸二氢钾〇.2g,硫酸镁0.2g,柠檬酸1 g,10°Bx糖蜜酸化水解液1 L, pH值为7.0。
1.2实验方法 1. 2. 1菌种活化
将保藏菌种转接至活化培养基中,28尤恒温培养36 h,使菌种活化,用于下一步实验。
1. 2. 2微波诱变实验
(1)活化菌株生长曲线的测定。
取斜面活化菌株一环至菌种培养液中,28 t、180 r/min摇床培养,从6 h后开始,每隔3 h取样600 mn 测其吸光度M)值,以培养时间为横坐标、吸光度M)值为纵坐标绘菌株生长曲线,根据生长曲线选择处于对 数生长期的细胞进行诱变实验。
(2)微波诱变致死率曲线。
取10 mL处于对数生长期的菌种接人装有90 mL无菌生理盐水的锥形瓶中,并用玻璃珠振荡,打散菌 落。使用十倍稀释法稀释菌悬液,用血细胞计数法计数,选取约1〇8个孢子/mL孢子菌悬液,分装5 mL至无 菌离心管中,以900 W功率微波炉进行辐射处理,每次照射10 s后使平皿冷却,消除热效应,再进行照射,并 将照射时间累计[7]。按照常规方法稀释浓度梯度涂布筛选平板,根据菌落数计算致死率并绘画致死曲线。
(3 )黄原胶菌株诱变突变株筛选。
根据致死率曲线,以致死率为70% ~ 80%的诱变剂量处理菌株[8],经过辐射后涂布平板,在28丈下培 养3 d,从平板上挑取大而圆的菌落接到摇瓶种子培养基内,置180 r/min摇床28 t恒温培养36 h,然后以 10%接种量,装液量200 mL/500 mL三角瓶,28 t恒温摇床180 r/min培养72 h进行摇瓶复筛。
(4)遗传稳定性实验。
将选育出的产胶量最高的菌株接种于活化培养基上传代,共传六代,相同条件下发酵培养,测黄原胶产 胶量,检测诱变所得黄原胶菌株的遗传稳定性。
1. 2. 3黄原胶提取方法[9]
将95%乙醇和发酵液按1:2比例混合,室温下搅拌20 min,过滤,得到黄原胶沉淀置于烘箱中,60 T烘 干至恒重称量。
2结果与分析
2.1实验菌株生长曲线
菌种接种到均匀的液体培养基后,细菌以二分裂繁殖。经过迟缓期进人对数生长期,并以最大的速率生 长和分裂,导致细菌数量呈对数增加,此时细菌生长呈平衡生长,即细胞内各成分按比例有规律地增加,所有 细胞组分呈彼此相对稳定速度合成。对数生长期细菌的代谢活性高而稳定,细胞大小比较一致,生活力强, 易变异,重复性较好。由图1可知,该菌株对数生长曲线为9 ~21 h,24 h后进入稳定期,所以选择培养18 H 的菌液进行诱变处理。
微波诱变是一种新兴的物理诱变育种技术,且设备相对简单,易于操作,安全高效。微波辐射会产生热 效应,引起生物迅速升温并导致各种生物功能产生变化。随着微波时间的延长,致死率逐渐增大。由图2可 知,当辐射时间为60 s时,致死率在70% -80%之间。根据诱变的机制,菌株的正突变几率可能性最大,因 此选用60 s作为诱变筛选的辐射时间。
图2微波诱变致死率曲线
2.2.2黄原胶菌株诱变突变株筛选
以单位体积发酵液黄原胶的产量为筛选指标,筛选到1株黄原胶产量有较大提高的正突变株X12,由表 1可知,该菌株黄原胶的产量达到了 22. 14 g/L,是未诱变菌株的1. 53倍。
表1微波诱变后菌株的黄原胶产量对比
菌株编号菌株20183 (诱变前)突变株X12(诱变后)
黄原胶产量14 51 g/L22. 14 g/L
2.2.3遗传稳定性实验
为检验突变菌株X12发酵产胶的稳定性,实验将突变菌株连续传代6次,每代按初步确定的发酵条件 测定其黄原胶产量。实验结果见表2,实验结果表明,突变菌株经过微波辐射诱变后,基因发生了突变,总产 量得到提高且产量基本维持在22. 14 g/L左右,有较好的遗传稳定性。
表2突变菌株X12传代实验结果
传代次数〇123456
黄原胶产量22. 14g/L 22. 56 g/L22. 64 g/L19. 87g/L 21.32 ^/L20. 91 g/L21.73g/L
甘蔗糖蜜来源广,价格低,是重要的工业发酵原料,实验通过微波诱变处理保藏野油菜黄单胞菌20183, 筛选到一株能以甘蔗糖蜜作为发酵原料生产黄原胶的优良正突变株XI2,该菌株的黄原胶产量达22. 14 g/L,是未诱变菌株的1. 53倍,传代实验表明,该菌株遗产性状稳定。
本文推荐企业:山东东达纤维素有限公司,是专业的羧甲基纤维素钠,羧甲基淀粉钠,黄原胶生产型企业,专业生产羧甲基纤维素钠,羧甲基淀粉钠,黄原胶。拥有雄厚的技术力量,先进的生产工艺和设备。东达纤维素有限公司全体员工为海内外用户提供高技术,高性能,高质量的产品。热忱欢迎国内外广大客户合作共赢。