耐盐短杆菌Y-1-4产脂肽类生物表面活性剂的研究

摘要

脂肽类生物表面活性剂是一类由微生物产生的次级代谢物，具有独特的化学结构，表现出优良的表面活性和生理特性，在石油工业、医药、农业生产、环境治理及化妆品等领域具有巨大的生态、社会和经济效益。因此，发掘产脂肽类生物表面活性剂微生物的资源，提高产量，具有广泛的生物学和经济意义。
　　本论文的主要内容包括耐盐短杆菌（Brevibacterium halotolerans）Y-1-4所产脂肽理化性质和抑菌活性的初步研究及其结构分析，并对其发酵条件进行了优化。
　　（1）B.halotolerans Y-1-4的代谢产物为脂肽类生物表面活性剂，能将水的表面张力从72.29mN/m（25℃）降低到27 mN/m以下，CMC值为21.56mg/L，对石蜡、环己烷、棉籽油、玉米油都具有稳定的乳化活性，对盐浓度的耐受性为21％，在pH2~12范围内其表面张力变化不大，热稳定性好，沸水浴120min表面张力保持稳定。
　　（2）B.halotolerans Y-1-4所产脂肽分别对变形杆菌（P.vulgaris）、产气肠杆菌（E.aerogenes）、大肠埃希氏杆菌（E.coli ATCC25922）有不同程度的抑制作用，对蜡样芽孢杆菌（B.cereus）和金黄色葡萄球菌（S.aureus ATCC25923）的抑制效果尤其明显；分别对梨叶点霉菌（P.pirina CFCC6862）、黄曲霉（A.flavus CGMCC3.2890）、褐色盘二孢（M.brunne CFCC86450）和黄曲霉（A.flavus CGMCC3.3950）的菌丝生长有不同程度的抑制效果。
　　（3）对B.halotolerans Y-1-4所产脂肽进行了分离和纯化，采用经酸沉淀、二氯甲烷抽提、薄层层析、硅胶柱层析和Sephadex LH-20凝胶层析等方法，经氨基酸分析和LC-MS质谱等进行结构分析，发现该脂肽由五种Surfactin同系物组成，分别是C13 Surfactin、C14 Surfactin、C15 Surfactin、C16 Surfactin和C17 Surfactin。这也是首次报道从耐盐短杆菌（Brevibacterium halotolerans）发酵液中分离出莎梵婷（Surfactin）。
　　（4）用响应面分析法优化了B. halotolerans Y-1-4产脂肽的发酵培养基，以单因素实验结果为依据进行Plackett-Burman设计，确定了NaCl浓度、接种量和初始pH值为影响脂肽产量的主要因素；设计最陡爬坡实验确定最佳实验中心点；通过Box-Behnken实验，最终确定最佳培养条件为：初始pH值6.3、接种量5.2%、接种种龄18h、装液量（50mL/250mL）、摇床转速150rpm/min、培养温度30℃、蔗糖糖蜜4g/L、蛋白胨13g/L、NaCl4.3g/L、MgSO4·7H2O0.2g/L。在最优条件下，推测其抑菌圈直径为23.24mm，经培养发酵验证后，抑菌圈直径达到23.42mm，与推测值的相符性为99.23%，较原发酵培养基提高了26.58%。

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前言

第一章 文献综述

1.1脂肽类生物表面活性剂的种类及产生菌

1.2 脂肽类生物表面活性剂的鉴定结构分析方法

1.3 脂肽类生物表面活性剂的应用

1.4本论文的研究内容及意义

第二章 耐盐短杆菌Y-1-4所产脂肽的理化性质

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

第三章 耐盐短杆菌Y-1-4所产脂肽的抑菌活性研究

3.1实验材料

3.2实验方法

3.3 结果与讨论

3.4本章小结

第四章 耐盐短杆菌 Y-1-4产脂肽的分离纯化及结构鉴定

4.1 实验材料

4.2 实验方法

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 耐盐短杆菌Y-1-4产脂肽的发酵条件优化

5.1 实验材料

5.2 实验方法

5.3结果与讨论

5.4 本章小结

结论和展望

参考文献

致谢

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