从粘质沙雷氏菌体中高效分离制备灵菌红素的研究

摘要

本课题的研究目的是得到高纯度的灵菌红素产物。围绕这一目的，实验由三个方面展开：第一，分离纯化出一种可以代谢灵菌红素的菌株，鉴定其为粘质沙雷氏菌；第二，优化该菌株产灵菌红素的培养基和发酵条件，提高灵菌红素的产量；第三，从发酵液中提取并纯化代谢产物红色素，分析其纯度并鉴定其为灵菌红素。
　　（1）从湖北省黄石市兴华生化有限公司糖化车间采集的酸性土壤中筛选出一株产红色素的菌株，观察该菌株的形态和菌落特征，并对其生理生化特性进行系统研究。由中国典型培养物保藏中心（武汉大学）鉴定此菌株为粘质沙雷氏菌，并将其命名为Serratia marcescensZSG，保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC NO: M209195）。
　　（2）为提高灵菌红素的产量，以灵菌红素在534nm处的特征吸收峰（A534）、粘质沙雷氏菌菌体干重作为分析的指标，探究了粘质沙雷氏菌发酵的培养基组成以及发酵条件的影响。选取蔗糖含量、蛋白胨含量、无机盐MgCl2含量三个因素设计单因素实验，最终确定粘质沙雷氏菌发酵产灵菌红素的最佳培养基组成为蔗糖1.0％，蛋白胨1.5％，MgCl20.25％。优化前测定灵菌红素 A534为0.120，产量为10.44mg/L，优化后A534为1.007，产量为96.52mg/L。
　　（3）灵菌红素的初步提取：从发酵液中萃取灵菌红素，测定A534为0.030；将菌体溶于pH值为3.0的酸性甲醇，用超声波破壁方法处理溶液，测定上清液A534为0.989。细胞内灵菌红素的含量远高于发酵液中的含量，证实了灵菌红素为胞内产物。
　　（4）灵菌红素的纯化：利用薄层色谱法对灵菌红素粗品做第一次纯化，再通过硅胶柱色谱法进行第二次纯化，得到高纯度的产品。最后，产物经HPLC色谱分析其纯度达98％，利用紫外光谱和红外光谱以及液相色谱-质谱联用仪分析鉴定，确认产物为灵菌红素。

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第1章 文献综述

1.1 微生物天然色素

1.2 粘质沙雷氏菌的微生物学特性

1.3 灵菌红素的概述

1.4 灵菌红素的化学合成与生物合成

1.5 灵菌红素的发酵与分离

1.6 本课题研究的内容

第2章 灵菌红素产生菌的分离鉴定

2.1 实验材料

2.2实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第3章 粘质沙雷氏菌发酵工艺的初步研究

3.1 实验材料

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第4章 灵菌红素提取工艺的优化

4.1 引言

4.2 实验材料

4.3 实验方法

4.4 灵菌红素的检测分析

4.5 结果与分析

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢