鼠李糖脂快速定量分析方法及其影响因素研究

为探寻简单、快速的由铜绿假单胞菌生产鼠李糖脂的定量分析方法,对比分析了葸酮—硫酸法、L-半胱氨酸-硫酸法、苯酚硫酸法及其影响因素。结果显示,蒽酮硫酸法优于其它两种方法,并得出了其最佳测试条件。发酵液中剩余的葡萄糖、上清液对鼠李糖脂定量分析的影响可以忽略,菌体和中层杂质对鼠李糖脂的定量分析有一定程度的影响。因而,分析时要去除菌体。而中层杂质对定量分析的影响可以通过制备含中层杂质的鼠李糖溶液标准曲线而消除。     

基于糖显色法测定鼠李糖脂的比例、含量

目的:确定微生物培养液中鼠李糖脂的组成、含量和鼠李糖脂在电喷雾质谱(ESI-MS)中的离子化效率.方法:用薄层色谱分离并结合ESI-MS分析培养液中的糖脂产物、测定样品中单鼠李糖脂和双鼠李糖脂比例及离子化强度.结果:根据苯酚-硫酸法和蒽酮光度法中糖及糖脂与吸光度的定量关系[A=0.0103X+0.0465(X为鼠李糖量,μg),A=0.0043X+0.0446(X为鼠李糖脂量,μg)],用化学计量方法确定了糖脂含量84.8%,其中单鼠李糖脂的质量分数0.344,双鼠李糖脂的质量分数0.656,并基于电喷雾质谱中的离子强度和测定的浓度计算了鼠李糖脂的离子化效率,双鼠李糖脂的钠离子化效率仅为单鼠李糖脂钠离子化效率的50%.结论:可用于定量分析单双糖脂及评价鼠李糖脂的生产.     

铜绿假单胞菌XJ601产鼠李糖脂的优化培养及其稳定性

以1株从原油污染样品中分离获得的铜绿假单胞菌XJ601为研究对象,采用蒽酮比色法定量分析鼠李糖脂,优化其产鼠李糖脂的培养基组成。研究表明:疏水性底物优于亲水性底物,具有更高的鼠李糖脂产量,尤以菜籽油最佳;氮源中,硝酸盐、NH_4Cl能促进鼠李糖脂的合成,以菜籽油为碳源时,最佳氮源为NaNO_3;C/N比值在20时,鼠李糖脂产量最高;P元素的微量添加会影响鼠李糖脂的合成。摇瓶培养获得的鼠李糖脂对不同温度、pH及NaCl浓度都具有较好的稳定性,表明其在三次采油及原油污染生物治理等领域具有较好的应用前景。     

脂肽-糖脂混合生物表面活性剂产生菌筛选和优化培养

结合脂肽和糖脂的性能优势,致力于产脂肽-鼠李糖脂混合型生物表面活性剂的新菌株选育和培养条件优化。采用血平板溶血圈法初筛菌株、改进排油圈法快速检测产量以及飞行时间质谱鉴定产物结构。对优选菌株的碳源、氮源和磷酸盐缓冲液、重要金属离子浓度等进行了单因子和正交试验,优化了培养基和培养条件。采用高压液相色谱和蒽酮比色法定量分析了产物组成。筛选获得了同时积累糖脂和脂肽的新菌株,鉴定命名为芽胞杆菌Bacillus subtilis THY-7。摇瓶分批培养48 h,细胞OD600为37.0,产物浓度2.4 g/L,分别是优化前的3.4倍和3.1倍。发酵罐补料分批培养,泡沫中产物浓度达到4.5 g/L,且74％为表面活性素,22％为鼠李糖脂。B. subtilis THY-7是具有脂肽-鼠李糖脂高产潜力的优选菌株。     

一株产鼠李糖脂菌株的筛选、鉴定及其产物特性分析

鼠李糖脂是最常见,研究最深入,应用最广泛的一类生物表面活性剂。从油田附近、沼气池旁的土壤中分离得到了25株菌,通过硫酸-苯酚反应,乳化实验,排油性实验,薄层色谱实验筛选产鼠李糖脂的菌株并表征产生的鼠李糖脂,通过16S r DNA序列确定细菌的种属。硫酸-苯酚反应显示有2株菌可能产鼠李糖脂;5株菌的发酵液具有明显的乳化效果,命名为"其红"这株菌的乳化指数可达58.97%;1株菌的发酵液上清稀释10倍后排油圈直径仍可达3.53 cm;薄层色谱实验也显示"其红"菌产鼠李糖脂。在四个实验中"其红"菌都检测到了鼠李糖脂,故确认"其红"菌可以产鼠李糖脂。16S r DNA序列分析表明"其红"菌属于希瓦氏菌属(Shewanella)并与腐败希瓦菌(S.putrefaciens LMG 26268(T))相似度最高。     

9V型肺炎球菌疫苗中多糖含量微孔板蒽酮-硫酸检测方法的建立及验证

目的建立微孔板蒽酮-硫酸法检测9V型肺炎球菌疫苗中多糖含量的检测方法,并对其进行验证和初步应用。方法通过对蒽酮-硫酸方法的改进,建立检测9V型肺炎球菌疫苗中多糖含量稳定可靠的微孔板蒽酮-硫酸法。分别对蒽酮-硫酸法中硫酸溶液浓度、加热时间进行优化,并对建立的方法进行特异性、线性、精密度及准确度的验证。结果最佳硫酸溶液比例为6∶1(浓硫酸∶水),最佳加热时间为10 min。在检测9V型肺炎球菌多糖、多糖衍生物及多糖蛋白结合物中多糖含量时,此方法特异性强;在20~120μg/m L范围内,标准曲线线性良好(r20.995);实验内及实验间均具有良好的精密度(CV值分别为2.92%~3.32%和3.10%~4.06%);准确度试验中3个质量浓度的回收率均在96.17%~106.63%之间。结论微孔板蒽酮-硫酸法可被用来有效、准确、稳定地检测9V型肺炎球菌多糖、多糖衍生物及多糖蛋白结合物中多糖的含量,该方法较传统蒽酮-硫酸法操作简便快捷,节约样品、试剂等材料,非常适用于相关的疫苗生产过程中的质量控制。     

铜绿假单胞菌中鼠李糖脂生物合成的研究进展*

鼠李糖脂因其具有环境友好和卓越的物理化学特性,而有望成为化学合成表面活性剂的替代物。近年来鼠李糖脂得到了广泛的研究,其目的是利用低价的可再生资源进行大规模生产,但目前的研究成果仍不足以选育出更具商业竞争力的鼠李糖脂过量合成菌株。为此,进一步理解鼠李糖脂生物合成的复杂基因调控网络,探索降低生产成本的发酵工艺势在必行。综述了铜绿假单胞菌中鼠李糖脂的生物合成途径、群体感应对主要基因的调控、鼠李糖脂在生物膜形成中所发挥的作用,以及发酵优化对鼠李糖脂产量的影响。有助于加深对鼠李糖脂生物合成的认识,为提高鼠李糖脂产量提供重要参考信息。     

铜绿假单胞菌中鼠李糖脂生物合成的研究进展*

鼠李糖脂因其具有环境友好和卓越的物理化学特性,而有望成为化学合成表面活性剂的替代物。近年来鼠李糖脂得到了广泛的研究,其目的是利用低价的可再生资源进行大规模生产,但目前的研究成果仍不足以选育出更具商业竞争力的鼠李糖脂过量合成菌株。为此,进一步理解鼠李糖脂生物合成的复杂基因调控网络,探索降低生产成本的发酵工艺势在必行。综述了铜绿假单胞菌中鼠李糖脂的生物合成途径、群体感应对主要基因的调控、鼠李糖脂在生物膜形成中所发挥的作用,以及发酵优化对鼠李糖脂产量的影响。有助于加深对鼠李糖脂生物合成的认识,为提高鼠李糖脂产量提供重要参考信息。     

高效液相法与硫酸-蒽酮法测定猪苓多糖含量比较

本研究目的是比较高效液相法与硫酸-蒽酮法在测定猪苓多糖含量上的差异。为此,研究采用水提醇沉、Sevag法除蛋白、透析和冷冻干燥制备相对纯化的猪苓多糖,通过凝胶渗透色谱及高效液相法对猪苓多糖的相对分子量分布、组成及含量进行研究,用硫酸-蒽酮分光光度法测定猪苓颗粒中猪苓多糖的含量。结果显示,猪苓多糖数均相对分子质量为48,232,重均相对分子质量为117,506,分子范围2.44,可能由海藻糖和葡萄糖组成,其含量分别为6.05%和62.28%。硫酸-蒽酮法侧的猪苓多糖含量为87.9%。对于猪苓多糖含量测定,高效液相法优于硫酸-蒽酮法。     

生物表面活性剂鼠李糖脂对甘蔗黑穗病菌的体外抗菌活性

【背景】甘蔗黑穗病是一种主要的甘蔗病害,易造成甘蔗严重减产;鼠李糖脂是一种生物表面活性剂,可作为多种植物真菌病害的抑菌剂。【目的】研究生物表面活性剂鼠李糖脂对甘蔗黑穗病菌的体外抗菌活性及初步的抗菌机理。【方法】采用甘蔗黑穗病冬孢子萌发试验研究鼠李糖脂对甘蔗黑穗病冬孢子的抗菌作用。采用菌丝生长速率法和菌丝干重法对鼠李糖脂的体外抑菌试验进行检测;通过菌丝电导率的变化研究鼠李糖脂对甘蔗黑穗病菌细胞膜通透性的影响。【结果】鼠李糖脂能显著抑制甘蔗黑穗病菌孢子萌发,其中2.0 g/L鼠李糖脂对甘蔗黑穗病冬孢子萌发的抑制效果最好,抑制率达45.03%。鼠李糖脂能显著抑制甘蔗黑穗病菌双核菌丝体、单胞菌a和单胞菌b的生长。鼠李糖脂能使甘蔗黑穗病单胞菌细胞膜透性增加,与对照相比,2.0 g/L鼠李糖脂处理甘蔗黑穗病双核菌丝体0.5min后电导率升高了约9倍,处理单胞菌a30min后电导率提高了94.23%;0.1g/L鼠李糖脂处理甘蔗黑穗病单胞菌b30min后电导率升高了54.49%,随着浓度的增加,各处理电导率升高显著。【结论】鼠李糖脂对甘蔗黑穗病菌有良好的抗菌作用,有望为甘蔗黑穗病的防治提供新方法。     

微生物合成鼠李糖脂的高产优化策略研究进展

鼠李糖脂是当前研究和应用最热门的生物表面活性剂之一,广泛应用于石油开采、环境修复、农业等领域。与化学表面活性剂相比,鼠李糖脂较低的合成产量导致其生产成本相对较高,限制了鼠李糖脂的大规模推广应用。因此,开展鼠李糖脂的高产优化调控研究,对于推动鼠李糖脂的研究与应用具有重要意义。本文简要介绍了鼠李糖脂的生物合成与影响因素;重点综述了鼠李糖脂的高产菌株选育、异源合成、代谢途径调控、发酵优化等高产优化策略研究进展,分析了各种高产优化策略的优缺点,并对当前鼠李糖脂高产优化研究提出了一些思考与展望。     

产鼠李糖脂生物表面活性剂大肠杆菌的构建与优化

目前鼠李糖脂生物表面活性剂主要由条件致病的铜绿假单胞菌生产获得,从而影响工业应用。为了开发一种相对安全的鼠李糖脂生产菌,将带有不同强度组成型合成启动子的鼠李糖基转移酶基因(Rhamnosyltransferase gene,rhl AB)以单、中、高3种拷贝数分别在大肠杆菌ATCC 8739中异源表达,实现了不同产量的鼠李糖脂异源合成。对rhl AB基因和rha BDAC基因簇(TDP-L-鼠李糖合成的基因簇)进一步利用合成启动子进行组合调控,筛选获得了最优生产鼠李糖脂工程菌——大肠杆菌TIB-RAB226。对大肠杆菌TIB-RAB226进行发酵温度优化,鼠李糖脂产量达到124.3 mg/L,是优化前的1.17倍。通过分批补料发酵,12h时鼠李糖脂产量达到209.2 mg/L。对发酵产物进行高效液相色谱-质谱联用技术分析,共检出相对含量变化的5类质核比不同的鼠李糖脂同系物。本研究可为异源合成产鼠李糖脂提供重要参考。     

以抽油烟机废油为原料发酵产鼠李糖脂的研究

鼠李糖脂是一种具有巨大潜力的阴离子生物表面活性剂,可应用于石油、食品、农业、日化工业等领域。探讨以抽油烟机废油为碳源发酵产鼠李糖脂的可能性,以铜绿假单胞菌WB505为出发菌体,在7 L发酵罐中鼠李糖脂的产量达到12.3±0.52 g/L。利用基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析出所产鼠李糖脂的组成,结果显示其主要含Rha-C_(10)-C_(10)和Rha_2-C_(10)-C_(10),其中单鼠李糖脂和双鼠李糖脂的总相对丰度分别为49.7%和50.3%。所产鼠李糖脂的临界胶束浓度(CMC)为45.0 mg/L,能将表面张力从60.5±0.81 mN/m降至25.3±0.68 mN/m,乳化系数E24均60%,并且对苯的乳化系数达到80.3±0.85%。以抽烟机废油为底物生产鼠李糖脂降低底物成本,为抽油烟机废油提供一种循环再利用处理方式。     

铜绿假单胞菌高产鼠李糖脂菌株的筛选

从多种来源筛选高产鼠李糖脂的菌株,并研究菌种发酵特性和鼠李糖脂产物的理化性质。采用CTAB平板初步筛选鼠李糖脂合成菌株,通过分析菌株的16S r RNA基因序列确定细菌种属,采用薄层色谱、红外光谱分析产物性质。结果显示,利用CTAB平板初筛获得163株阳性菌株,初步发酵确定10株高产细菌鼠李糖脂的产量为12.2-17.7 g/L,10株细菌均鉴定为铜绿假单胞菌。挑选产量最高的菌株B12,分别以甘油、菜籽油、花生饼粉或葵花籽饼粉为碳源进行发酵,发现菜籽油为合成鼠李糖脂的最佳碳源。进一步对比在35℃、37℃和40℃的发酵水平,发现37℃条件下鼠李糖脂产量最高,为26.8 g/L。最后,对鼠李糖脂发酵产物进行了初步纯化,并进行了薄层色谱和红外光谱分析。菌株B12能够合成较高水平的鼠李糖脂,可能成为工业生产的候选菌株。     

鼠李糖脂对微生物降解石油烃废水的影响

目的:研究鼠李糖脂对微生物降解石油烃废水的影响.方法:通过测定生物量和观察菌株表面来研究鼠李糖脂对菌株的影响;通过正交实验设计,确定石油烃降解率影响因素.通过石油烃降解率的测定,探讨鼠李糖脂与H2O2深度氧化协同作用对微生物降解石油烃的影响.结果:菌株对石油烃的降解率达53%,在相同条件下,添加鼠李糖脂的石油烃降解率提高了12%-20%.添加鼠李糖脂后菌株的生物量明显增多,菌株细胞表面疏水.正交设计表明,影响石油烃降解的主导因子是培养温度,其次是培养时间和鼠李糖脂的添加量.正交设计得到最佳组合为A3B2C1,即培养时间为7d;温度为35℃,鼠李糖脂浓度为60mg/L.3个因素的最佳组合下,石油烃降解率为82%.加入200 mg/L的H2O2时,降解率从82%提高到97%.结论:鼠李糖脂能促进菌株的生长.鼠李糖脂与H2O2深度氧化协同作用有助于微生物对石油烃类污染物降解效率的提高.     

发酵碳源对铜绿假单胞菌NY3所产鼠李糖脂结构及性能的影响

为研究发酵碳源对铜绿假单胞菌NY3所产鼠李糖脂结构及性能的影响,从鼠李糖脂的结构组分、性能和应用效果等方面展开研究。薄层实验证明两种鼠李糖脂均含有单糖脂和双糖脂。液质分析发现以橄榄油作碳源时,鼠李糖脂中双糖脂(Rha-Rha-C5-C6:1和Rha-Rha-C8-C8:2)比例更大,约为73.09%。而地沟油作碳源时,单糖脂(Rha-C10-C10和Rha-C16-C16:2)的比例更高,约为76.91%。橄榄油和地沟油为碳源的鼠李糖脂的临界胶束浓度(CMC)分别为55 mg/L和80mg/L。相同投加量时,前者乳化性和乳化稳定性均优于后者。NY3菌降解含油污泥时,投加双糖脂含量高的鼠李糖脂会使C16-C30直链烷烃的去除率更高。     

废弃食用油脂生物合成鼠李糖脂研究进展

碳源的成本过高限制了鼠李糖脂的工业化生产及应用,废弃食用油脂作为一种廉价易得的碳源,越来越多的研究者开始关注用它发酵生产鼠李糖脂.废弃食用油脂的种类、投加量对鼠李糖脂的产量、结构、性质均会产生影响,目前研究中用废弃食用油脂作碳源,鼠李糖脂产量最高可达24.61g/L、表面张力最低达到24mN/m、产物CMC最低可达40.19mg/L.此外,本文还总结了菌株、氮源、微量元素、pH、溶氧及培养方式等因素对废弃食用油脂生产鼠李糖脂的影响,并展望了利用废弃食用油脂生产鼠李糖脂实现产业化的重点研究方向.     

鼠李糖脂的表面化学和生物合成及其在垃圾堆肥中的应用展望

鼠李糖脂是生物表面活性剂中一类非常重要而应用广泛的微生物发酵产物,在环境污染修复中需求量越来越多。针对近十年来国内外对鼠李糖脂生物表面活性剂的研究,较系统地总结了其化学结构、性质、生物合成机理及产量调节方法,及大规模生产鼠李糖脂的基础研究工作,并对其在城市生活垃圾堆肥中的应用做了展望。     

响应曲面法优化铜绿假单胞菌DN1的产鼠李糖脂条件

鼠李糖脂是近年来具有广阔应用前景的生物表面活性剂之一,因应用范围广和环境友好等特点,使其成为潜在的合成表面活性剂的替代品。本研究以一株能产生鼠李糖脂的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)DN1为研究对象,采用Plackett-Burman设计和响应曲面方法(RSM)对其产鼠李糖脂的发酵条件进行优化。Plackett-Burman试验设计表明,磷酸盐、C/N比和p H值对鼠李糖脂的产量具有显著影响。在此基础上,采用RSM对3个显著因素的最佳水平范围进行研究,结果表明当磷酸盐为1.71 g/L、C/N比为15.5、p H值为6.5时,其理论最佳鼠李糖脂产量为40.4 g/L,与实测鼠李糖脂产量39.84 g/L非常接近。摇瓶优化后的鼠李糖脂产量较优化前的22.9 g/L提高了73.97%。     

大孢虫花菌丝体多糖提取工艺优化及其测定方法优选

通过采用3,5-二硝基水杨酸法、蒽酮-硫酸法和苯酚-硫酸法测定大孢虫花PaecilomycestenuipesPeck菌丝体多糖含量,比较精密度、样品回收率、稳定性三个指标,得出最佳测定方法为蒽酮-硫酸法。根据一次一因素实验和Box-Behnken中心组合实验,应用SAS软件分析得出大孢虫花菌丝体多糖提取的最佳条件为:100℃沸水浴,提取2h,重复4次,料液比(菌丝体质量:蒸馏水体积)为1︰20,此条件下大孢虫花菌丝体多糖为4.12g/100g。