类芽孢杆菌ZX-5产胞外多糖的发酵条件优化及其保湿特性

摘要

自湖泊沉积物中分离得到一株产胞外多糖的细菌菌株ZX-5,通过16S rRNA基因测序和系统发育树分析,表明该菌株为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.);使用硫酸-苯酚法测定胞外多糖产量,同时对pH、温度、碳源、碳源浓度、氮源、氮源浓度等6个发酵条件进行单因素试验和响应面试验,并对二次模型进行方差分析,结果表明,蔗糖浓度、温度和硝酸钠浓度对产糖量影响较大,且存在显著的交互作用,对其进行响应面试验,得出最佳产糖条件为初始蔗糖浓度200 g/L、硝酸钠3 g/L、K_(2)HPO_(4)·3H_(2)O 3 g/L、KH_(2)PO41 g/L,MgSO4·7H_(2)O 0.50 g/L,pH 6,发酵温度20℃。该最优条件下菌株摇瓶发酵的胞外多糖产量为34.55 g/L,是基础水平17.15 g/L的2.01倍。ZX-5菌株胞外多糖的保湿性能研究结果表明,在干燥环境中,38 h该多糖的水分残留率为50%,具有优于甘油和壳聚糖的保湿特性。该研究在获得类芽孢杆菌ZX-5产胞外多糖最佳工艺条件的基础上,研究了多糖保湿性能,为其后续深入研究和开发奠定了基础。