稻草秸秆发酵产槐糖脂及其应用研究

摘要

槐糖脂是一类新型的天然生物表面活性剂，其具有较高的界面活性（保润、防潮等）和良好的生理活性（抗肿瘤、抗炎、抑菌等），在诸多领域都备受关注，尤其是在医药领域，其具有巨大的理论研究价值和应用开发潜力。然而，高昂的生产成本、复杂的组分和应用附加价值较低等限制因素使其应用研究仍停留在实验室阶段。
　　为了进一步降低药用槐糖脂的生产成本和拓宽槐糖脂的应用领域，本文开展了以下几方面的研究，为槐糖脂的产业化发展奠定了基础。
　　1、以“三氧化硫微热爆”预处理的稻草秸秆水解液作为亲水性碳源，直接替代葡萄糖用于槐糖脂的合成，并考察接种量、酵母粉添加量等发酵条件对发酵效果的影响。结果显示，随着接种量和酵母粉添加量的增高，槐糖脂的产量呈现先增后减的趋势，当接种量为2％，酵母粉添加量为0.15％时，槐糖脂产量最高为53.70g/L;
　　2、研究发现内酯型槐糖脂产量同发酵液pH存在Y=50.93-8.032x的负相关关系，内酯型槐糖脂/总槐糖脂同发酵液pH呈现y=112.5-17.14x的负相关关系。且人为调控发酵液pH时（补加不同种类的pH调节剂），此关系仍然成立。该结论的提出使得目标槐糖脂的产量和原料的利用效率得到较大的提高，为槐糖脂的应用奠定了理论基础。
　　3、基于溶剂萃取分离槐糖脂粗品的工艺流程，根据酸型槐糖脂和内酯型槐糖脂的密度差异及其在发酵液中的状态特性差异，提出沉降-醇沉法的联合工艺模式。该工艺流程实现了槐糖脂粗品的有效分离，减少萃取剂的用量，降低工业化生产的危险系数，极大地降低分离成本，更适用于规模化应用;
　　4、根据槐糖脂的结构和功能特性，首次以烟丝为实验对象，考察了其在不同添加量下的保润/保湿性能。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 槐糖脂的结构与性质

1．1．1 槐糖脂的结构

1．1．2 槐糖脂的性质

1．2 槐糖脂的生物合成与分离提取

1．2．1 槐糖脂产生菌

1．2．2 槐糖脂的生物合成途径

1．2．3 槐糖脂发酵生产的影响因素

1．2．4 槐糖脂发酵廉价底物的探索

1．2．5 槐糖脂的分离提取与纯化

1．3 槐糖脂的应用

1．3．1 化工和石油工业中的应用

1．3．2 纳米科技中的应用

1．3．3 环境保护中的应用

1．3．4 食品工业中的应用

1．3．5 医药领域中的应用

1．4 本研究的目的和研究内容

2 脱木质素稻草秸秆生产槐糖脂

2．1 引言

2．2 材料和方法

2．2．1 菌株、纤维素酶、稻草秸秆

2．2．2 仪器及试剂

2．2．3 常用试剂的配制

2．2．4 培养基及培养方法

2．2．5 滤纸酶活的测定

2．2．6 蒽酮法测总糖

2．2．7 脱木质素稻草秸秆水解液的制备及脱毒处理

2．2．8 稻草秸秆和综纤维素化学组成的测定

2．2．9 槐糖脂发酵液指标的测定

2．2．10 槐糖脂提取方法

2．2．11 图谱测定分析方法／条件

2．3 结果与讨论

2．3．1 稻草秸秆和综纤维素的化学组成及微观结构

2．3．2 综纤维素的酶解糖化

2．3．3 稻草秸秆水解液发酵产槐糖脂过程研究

2．3．4 活性炭吸附脱毒处理对发酵产槐糖脂的影响

2．3．5 接种量对发酵产槐糖脂的影响

2．3．6 酵母粉添加量对发酵产槐糖脂的影响

2．3．7 pH调节剂对发酵产槐糖脂的影响

2．3．8 发酵液pH、内酯型槐糖脂及内酯型槐糖脂比例之间的拟合关系

2．4 本章小结

3 槐糖脂的分离提取纯化工艺研究

3．1 引言

3．2 材料和方法

3．2．1 菌株、纤维素酶、稻草秸秆

3．2．2 仪器及试剂

3．2．3 培养基及培养方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 槐糖脂的分离提取工艺流程

3．3．2 C18：1 DLSL的分离纯化

3．4 本章小结

4 槐糖脂保润性能的研究

4．1 引言

4．2 材料和方法

4．2．1 仪器及试剂

4．2．2 保润剂持水性的测定

4．2．3 烟丝保湿性能的测定

4．2．4 烟叶表面微结构的测定

4．2．5 槐糖脂Py-GC／MS实验

4．3 结果与讨论

4．3．1 不同槐糖脂、丙二醇、甘油的持水性比较

4．3．2 不同槐糖脂、丙二醇、甘油的烟丝保湿性能的比较

4．3．3 不同槐糖脂、丙二醇、甘油对烟叶表面微结构的影响

4．3．4 槐糖脂的Py-GC／MS实验

4．4 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况