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一种新型生物表面活性剂的制备及应用研究

作 者: 宫立晶
导 师: 钟声
学 校: 辽宁科技大学
专 业: 生物化工
关键词: 生物表面活性剂 脂肽 响应面法 抑菌活性
分类号: TQ423.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


由微生物代谢产生的生物表面活性剂是一类天然两亲化合物,含有亲水基及疏水基结构,具有一定的表、界面活性,以及自身优势:无毒、易被生物降解;高效的起泡性、良好的破乳性;对细菌、真菌及病毒具有高效的抑制作用;不致敏、易消化。可作为新型的天然添加剂,在化工行业、食品工业、医药行业和农业等领域,愈来愈受到人们的关注。本论文主要从生物表面活性剂产生菌的筛选、菌株的鉴定、发酵培养条件的优化、产物的理化性质、产物的提取纯化及抑菌活性的应用等方面作了较全面的研究。将吊环表面张力测定法,排油性能测定法和乳化性能测定法相结合,筛选获得生产表面活性剂的优势菌株BS01,菌株BS01的发酵液具有良好的起泡性、较高的乳化性能及排油性能。通过菌株形态学、培养特征观察及生理生化特性鉴定,初步鉴定菌株BS01为枯草芽孢杆菌。对菌株BS01的发酵液进行初步分离提取,实验表明:该生物表面活性剂为脂肽类物质,对液体石蜡等疏水性物质具有较强的乳化性能,15d后油水乳化能力仍能达到80%以上;对pH适应范围较宽,在2-12的变化范围内变化不大;对NaCl的耐受性达到12%;对温度表现出极强的耐受性,经120℃的热处理后,表面活性仍能保持。在单因素试验的基础上,采用响应面法对生物表面活性剂产生菌株BS01的发酵工艺进行优化,确定优化后的培养条件为:初始pH为7.06、培养温度为37.5℃、接种量为3.89%、摇床转速为158.94r/min。脂肽类生物表面活性对农业致病真菌及人体致病细菌的抗菌谱广,并对温度、盐浓度、pH均具有较强的耐受性。从菌株BS01发酵中所提取的脂肽类生物表面活性剂是胞外代谢产物,具有较好的保鲜效果,可延缓水果的腐烂,防腐率可达78.5%,具有良好的抑菌防腐应用前景。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 文献综述  10-26
  1.1 生物表面活性剂产生菌株的筛选方法  10-11
    1.1.1 表面张力筛选法  10
    1.1.2 血平板筛选法  10-11
    1.1.3 油平板筛选法  11
    1.1.4 排油性能筛选法  11
    1.1.5 傅立叶变换红外光谱筛选法  11
  1.2 生物表面活性剂的分类及特性  11-14
    1.2.1 生物表面活性剂的分类  11-13
    1.2.2 生物表面活性剂的特性  13-14
  1.3 产生物表面活性剂的微生物来源  14-15
  1.4 生物表面活性剂的评价参数  15-16
  1.5 生物表面活性剂的提取及结构分析方法  16-21
    1.5.1 生物表面活性剂的提取方法  16-18
    1.5.2 生物表面活性剂的结构分析方法  18-21
  1.6 不同因素对生物表面活性产生菌株的影响  21-22
    1.6.1 碳源对生物表面活性产生菌株的影响  21-22
    1.6.2 氮源对生物表面活性产生菌株的影响  22
    1.6.3 其它因素对生物表面活性产生菌株的影响  22
  1.7 生物表面活性剂的应用研究  22-24
  1.8 生物表面活性剂的研究展望  24-26
2 生物表面活性剂产生菌的筛选与鉴定  26-40
  2.1 材料与方法  26-34
    2.1.1 主要材料与试剂  26-28
    2.1.2 主要仪器  28
    2.1.3 试验方法  28-34
  2.2 结果与讨论  34-38
    2.2.1 菌株筛选纯化结果分析  34
    2.2.2 菌株 BS01 产表面活性剂能力测定结果分析  34-35
    2.2.3 菌株 BS01 生长曲线绘制结果分析  35-36
    2.2.4 菌株 BS01 形态学观察及生理生化鉴定结果分析  36-38
  2.3 小结  38-40
3 生物表面活性剂的结构鉴定和理化性质  40-53
  3.1 材料方法  40-44
    3.1.1 主要材料与试剂  40
    3.1.2 主要仪器  40-41
    3.1.3 试验方法  41-44
  3.2 结果与讨论  44-52
    3.2.1 生物表面活性剂的分离纯化结果分析  44-45
    3.2.2 生物表面活性剂的薄层层析法结果分析  45-47
    3.2.3 生物表面活性剂的光谱结果分析  47-49
    3.2.4 生物表面活性剂的性能评价结果分析  49-50
    3.2.5 不同因素对生物表面活性剂的性能影响结果分析  50-51
    3.2.6 生物表面活性剂带电性检测结果分析  51-52
  3.3 小结  52-53
4 菌株 BS01 发酵培养条件优化  53-65
  4.1 材料方法  53-56
    4.1.1 主要材料与试剂  53-54
    4.1.2 主要仪器  54
    4.1.3 试验方法  54-56
  4.2 结果与讨论  56-64
    4.2.1 菌株 BS01 适宜培养基结果分析  56-57
    4.2.2 菌株 BS01 适宜培养条件结果分析  57-60
    4.2.3 响应面法优化菌株BS01 发酵培养条件结果分析  60-64
  4.3 小结  64-65
5 生物表面活性剂的抑菌应用研究  65-72
  5.1 材料方法  65-68
    5.1.1 主要材料与试剂  65-66
    5.1.2 主要仪器  66
    5.1.3 试验方法  66-68
  5.2 结果与讨论  68-71
    5.2.1 生物表面活性剂抑菌活性测定结果分析  68-69
    5.2.2 温度对生物表面活性剂的抑菌效果测定结果分析  69-70
    5.2.3 pH 对生物表面活性剂的抑菌效果测定结果分析  70
    5.2.4 生物表面活性剂抗菌谱的测定结果分析  70-71
    5.2.5 生物表面活性剂对梨防腐效果分析  71
  5.3 小结  71-72
6 结论  72-75
  6.1 本试验已经解决的问题  73-74
  6.2 本试验尚未解决的问题  74
  6.3 本论文创新点  74-75
参考文献  75-80
附录  80-88
致谢  88-89
攻读学位期间发表的学术论文  89

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 表面活性剂 > 表面活性剂的应用
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