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        南極細(xì)菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2產(chǎn)胞外多糖條件優(yōu)化

        2015-10-25 06:25:52杜宗軍林學(xué)政
        生物加工過程 2015年4期
        關(guān)鍵詞:氮源菌體碳源

        李 凱,杜宗軍,林學(xué)政

        (1.國家海洋局 第一海洋研究所,海洋生物活性物質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266061;2.山東大學(xué)(威海),海洋學(xué)院,山東 威海 264209)

        生物活性多糖因其具有調(diào)節(jié)生物體生理功能和增強(qiáng)免疫力的作用而成為國內(nèi)外的科學(xué)研究熱點(diǎn),其中極端環(huán)境細(xì)菌產(chǎn)生的胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)更是引起了人們廣泛的關(guān)注[1-2]。南極地區(qū)有著光照輻射變化極大、海水含鹽度高、南極海域常年水溫極低和光照時(shí)間呈季節(jié)性等獨(dú)特的地理及氣候特征[3],造就了獨(dú)特的南極微生物生態(tài)系統(tǒng)。南極海冰中存在著大量的微生物及其產(chǎn)生的EPS,這些EPS在南極海冰這一極端環(huán)境中的能源傳輸和細(xì)胞保護(hù)等方面中起著重要作用[4]。

        由于南極微生物產(chǎn)生的EPS成分十分復(fù)雜且含量都不高,這造成了對某種特定微生物的EPS進(jìn)行研究和應(yīng)用的困難,因此在實(shí)驗(yàn)室條件下對南極微生物進(jìn)行產(chǎn)EPS的條件優(yōu)化,對于發(fā)現(xiàn)和研究南極微生物活性EPS均有著重要的意義[5]。微生物的EPS產(chǎn)量受到各種因素的影響,包括氮源、碳源、鹽度和裝液量等;同時(shí),隨著滲透壓和溫度等物理?xiàng)l件的改變,EPS產(chǎn)量也會改變[4]。南極細(xì)菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2分離于南極普里茲灣海域水樣,經(jīng)16S rRNA分子鑒定屬于假交替單胞菌[6],其產(chǎn)生的 EPS 對大菱鲆的非特異性免疫[6],顯著或極顯著地提高黃蓋鰈免疫器官(脾臟和后腸)的淋巴細(xì)胞增殖和呼吸爆發(fā)活性;并對脾臟、肝臟和后腸的ACP活力和T-SOD活力均有著明顯的提高作用(尚未發(fā)表)。

        響應(yīng)面法是先利用合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)得出一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),再采用多元二次回歸方程擬合因素與響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系,通過對回歸方程的分析得到預(yù)測模型,解決多元變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的問題[7]。本文中筆者擬通過單因素試驗(yàn)、Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)和Design-Expert響應(yīng)面分析等,對南極細(xì)菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2產(chǎn)EPS條件進(jìn)行優(yōu)化,以期為活性EPS的進(jìn)一步研究及其應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        1.1.1 菌種

        南極細(xì)菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2由國家海洋局第一海洋研究所海洋生物活性物質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室菌種庫保存并提供。

        1.1.2 培養(yǎng)基

        種子培養(yǎng)基為Zobell 2216E培養(yǎng)基:酵母膏1.0 g/L,蛋白胨5.0 g/L,V(過濾陳海水):V(自來水)=2∶1。挑取經(jīng)活化的菌株3-3-1-2單菌落,接入50 mL(100 mL錐形瓶)液體種子培養(yǎng)基中,低溫?fù)u床振蕩培養(yǎng)72 h(150 r/min、10℃),制成種子液。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 測定方法

        生物量測定:將菌液進(jìn)行適當(dāng)稀釋,用722分光光度計(jì)于600 nm處測定吸光度OD600,以未接菌的培養(yǎng)基稀釋相同倍數(shù)作空白對照。

        EPS測定:取1 mL菌液于10000 r/min離心5 min后,取0.5 mL上清液加入3倍體積的95%乙醇,于4℃自然沉降4 h,再次10000 r/min離心5 min后去上清液,沉淀物在室溫條件下靜置晾干后加入1 mL蒸餾水溶解,即為粗EPS溶液;取適量該溶液用苯酚-硫酸法[8]測定其EPS含量,以未接菌的培養(yǎng)基進(jìn)行相同處理后做空白對照。

        1.2.2 碳源對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響

        選擇稀釋10倍的Zobell 2216 E培養(yǎng)基作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,以減少蛋白胨和酵母粉中碳源和氮源對菌株利用外加碳源和氮源的影響。分別在基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中加入10.0 g/L的果糖、蔗糖、麥芽糖、葡萄糖、乳糖和可溶性淀粉,按接種量1%接種種子液,低溫?fù)u床振蕩培養(yǎng)5 d(150 r/min、10℃),研究不同碳源對菌株生長和EPS產(chǎn)量的影響;確定最佳碳源后,調(diào)整其添加量(10、20、30、40、50 和 60 g/L),以確定最佳添加量。

        1.2.3 氮源對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響

        選擇稀釋10倍的Zobell 2216 E培養(yǎng)基作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,以10.0 g/L蔗糖為碳源,分別加入10.0 g/L 的蛋白胨、(NH4)2SO4、尿素、酵母浸膏、KNO3、酵母粉、NH4NO3和牛肉浸膏為氮源,按接種量1%接種種子液,低溫?fù)u床振蕩培養(yǎng)5 d(150 r/min、10℃),研究不同氮源對菌株生長和EPS產(chǎn)量的影響;確定最佳氮源后,調(diào)整其添加量(5.0、10.0、15.0、20.0、25.0和30.0 g/L),以確定最佳添加量。

        1.2.4 培養(yǎng)基鹽度對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響

        以蒸餾水替代Zobell 2216 E培養(yǎng)基中的過濾陳海水和自來水,往其中添加不同量的NaCl,調(diào)整其鹽度分別為1.5%、3.0%、4.5%、6.0%和9.0%。按1%接種量接入種子液,低溫?fù)u床振蕩培養(yǎng)5 d(150 r/min、10℃),研究培養(yǎng)基鹽度對菌株生長和EPS產(chǎn)量的影響。

        1.2.5 培養(yǎng)溫度對南極細(xì)菌生長和EPS產(chǎn)量的影響

        按1%接種量接種種子液于Zobell 2216 E培養(yǎng)基中,分別在5、10、15和20℃搖床振蕩培養(yǎng)5 d(150 r/min),研究溫度對菌株生長和EPS產(chǎn)量的影響。

        1.2.6 培養(yǎng)基初始pH對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響

        用0.5 mol/L的HCl或NaOH溶液調(diào)整Zobell 2216 E 培養(yǎng)基的初始 pH 分別為5、6、7、8、9和10,按1%接種量接入種子液,低溫?fù)u床振蕩培養(yǎng)5 d(150 r/min、10℃),研究培養(yǎng)基初始pH對菌株生長和EPS產(chǎn)量的影響。

        1.2.7 Design-Expert響應(yīng)面試驗(yàn)及分析

        根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果選擇出影響菌株3-3-1-2產(chǎn)EPS的主要因素,采用Design-Expert響應(yīng)面軟件進(jìn)行Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì),以發(fā)酵液中的產(chǎn)糖量為響應(yīng)值,并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析,從而獲得南極細(xì)菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2產(chǎn)EPS的最佳條件。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

        2.1.1 碳源對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響結(jié)果

        考察碳源對菌株3-3-1-2的生長和EPS產(chǎn)量的影響,結(jié)果見圖1。由圖1可知:盡管在對照培養(yǎng)基Zobell 2216 E中菌株3-3-1-2的生長最好,但其EPS產(chǎn)量卻很低,表明菌體生物量的增加并沒有促進(jìn)EPS相應(yīng)的積累。當(dāng)在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加葡萄糖或蔗糖為碳源時(shí),菌株3-3-1-2的菌體生物量雖然較低,但均提高了菌株EPS產(chǎn)量;尤其以蔗糖作為碳源時(shí),其EPS產(chǎn)量是對照培養(yǎng)基Zobell 2216E的17.75倍,極大地提高了菌體的EPS產(chǎn)量。以淀粉為碳源時(shí),其發(fā)酵液EPS產(chǎn)量未檢測出,這可能與本實(shí)驗(yàn)EPS含量測定時(shí),以未接菌的相同培養(yǎng)基作對照,而淀粉自身即為多糖物質(zhì),菌體生長所消耗的多糖可能多于自身所產(chǎn)EPS所致。

        圖1 不同碳源對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of different carbon sources on cell growth and EPS production of strain 3-3-1-2

        2.1.2 蔗糖初始添加量的確定

        考察蔗糖添加量對菌株3-3-1-2的生長和EPS產(chǎn)量的影響,結(jié)果見圖2。由圖2可知:隨著蔗糖添加量的增加,菌體的生物量和EPS產(chǎn)量都逐漸增加;當(dāng)蔗糖添加量在40 g/L時(shí),菌體生物量和EPS產(chǎn)量最高;之后都隨著蔗糖添加量的增加反而有不同程度的降低,其中EPS產(chǎn)量的下降幅度比生物量更明顯。因此,確定最佳的蔗糖添加量為40 g/L。

        圖2 蔗糖初始添加量對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響Fig.2 Effects of initial sucrose adding amount on cell growth and EPS production of strain 3-3-1-2

        碳源不僅為細(xì)菌生長提供碳素,而且碳源亦為菌體提供能量。不同的碳源可以明顯影響微生物的代謝過程,由于酶系統(tǒng)的差異,不同微生物對碳源的利用情況也有所不同[8]。不同碳源對EPS的產(chǎn)量和糖分子的大小會造成不同程度的影響[9-10],如 Grobben 等[10]將菌株 Lactobacillus delbruckii分別以果糖和葡萄糖作為碳源來培養(yǎng),得到2種不同的EPS產(chǎn)物。Chen等[11]研究發(fā)現(xiàn),不同碳源對細(xì)菌次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量有明顯的影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明,菌株3-3-1-2生長所需的最佳碳源與產(chǎn)EPS所需的最佳碳源并不一致,蔗糖作為碳源時(shí),菌株3-3-1-2菌體生物量并不高,但 EPS產(chǎn)量最高,這與Gancel等[8]研究結(jié)果相似,而與 Yuan 等[12]研究結(jié)果(EPS產(chǎn)量0.9 g/L)有所不同。

        2.1.3 氮源對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響

        考察氮源對菌株3-3-1-2的生長和EPS產(chǎn)量的影響,結(jié)果見圖3。由圖3可知:以蛋白胨和牛肉浸膏作為氮源時(shí),菌體生物量均高于對照培養(yǎng)基——Zobell 2216 E培養(yǎng)基,但其EPS產(chǎn)量卻低于對照培養(yǎng)基;而以KNO3為氮源時(shí),雖然菌體生物量低于對照培養(yǎng)基,但是其EPS產(chǎn)量卻是對照培養(yǎng)基中的9.5倍,同時(shí)在尿素、酵母浸膏和酵母粉作為氮源時(shí),EPS產(chǎn)量分別約是對照培養(yǎng)基的4倍、4倍和3倍。由此可見,KNO3是菌株產(chǎn)EPS的最佳氮源。

        圖3 不同氮源對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響Fig.3 Effects of different nitrogen sources on cell growth and EPS production of strain 3-3-1-2

        2.1.4 KNO3初始添加量的確定

        考察KNO3的初始添加量對菌株3-3-1-2的生長和EPS產(chǎn)量的影響,結(jié)果見圖4。由圖4可知:隨著培養(yǎng)基中KNO3添加量的增加,菌體生物量逐漸降低,說明過高濃度的KNO3不利于菌體的生長;而菌體的EPS產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢,當(dāng)KNO3添加量在10.0 g/L時(shí),EPS產(chǎn)量最高,之后隨添加量的增加,EPS產(chǎn)量反而降低。因此,KNO3的最佳添加量為10.0 g/L。

        圖4 KNO3初始添加量對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響Fig.4 Effects of initial potassium nitrate adding amount on cell growth and EPS production of strain 3-3-1-2

        氮源是組成蛋白質(zhì)和核酸的必要元素之一。有機(jī)氮源可以為菌體提供某些無機(jī)氮源無法合成的氨基酸,而無機(jī)氮源可以更快地被微生物吸收利用[13]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,KNO3作為氮源時(shí),雖然菌體生物量較低,但EPS產(chǎn)量最高,這與李信等[14]對蛹蟲草菌EPS的發(fā)酵工藝優(yōu)化研究結(jié)果類似。

        2.1.5 培養(yǎng)基鹽度對南極細(xì)菌生長和EPS產(chǎn)量的影響結(jié)果

        考察培養(yǎng)基鹽度對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響,結(jié)果見圖5。由圖5可以看出:菌株3-3-1-2在不同鹽度(0~9.0%)下均可生長和產(chǎn)生EPS。較低鹽度(0~3.0%)時(shí),培養(yǎng)液中,菌體生物量和EPS產(chǎn)量隨著鹽度的升高逐漸增加;在較高鹽度(3.0%~9.0%)培養(yǎng)液的菌體生物量和EPS產(chǎn)量相差不大,在鹽度為4.5%時(shí),菌株3-3-1-2的EPS產(chǎn)量最高。

        鹽度主要影響細(xì)菌滲透壓的調(diào)節(jié)[15]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,較高鹽度(3.0% ~9.0%)下,菌株3-3-1-2 EPS的產(chǎn)量比較低鹽度(0~3.0%)有所提高,這與李江[5]研究發(fā)現(xiàn)高鹽能促進(jìn)南極細(xì)菌 S-15-13 EPS的積累相似。

        圖5 不同鹽度對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響Fig.5 Effects of different salinity on cell growth and EPS production of strain 3-3-1-2

        2.1.6 培養(yǎng)溫度對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響結(jié)果

        考察培養(yǎng)溫度對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響,結(jié)果見圖6。由圖6可知:溫度對菌株生長和EPS產(chǎn)生有著不同的影響趨勢。菌體生物量隨著培養(yǎng)溫度的升高而逐漸降低,可見低溫有利于菌體生物量的積累;EPS產(chǎn)量隨著培養(yǎng)溫度的升高逐漸增加,在15.0℃時(shí),EPS產(chǎn)量最高,之后又有所降低。

        培養(yǎng)溫度對EPS產(chǎn)量的影響主要體現(xiàn)在對菌體生長的影響上,適當(dāng)?shù)臏囟瓤梢蕴岣呔w內(nèi)各種酶活性,提高新陳代謝的速度,從而提高EPS的產(chǎn)量。培養(yǎng)溫度過低會影響細(xì)菌的生長速度,不利于EPS的合成與積累;而溫度過高一方面使得部分酶活性變低,另一方面菌體新陳代謝過快,培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)消耗過度,大大降低 EPS前體物質(zhì)的含量[16],從而減少了EPS的產(chǎn)生與積累。本試驗(yàn)中菌株3-3-1-2的最適生長溫度和EPS產(chǎn)量最高時(shí)的培養(yǎng)溫度不同,可能是因?yàn)榧せ頔PS合成系統(tǒng)所需要酶的最適溫度與其最適生長溫度不同引起的[8]。結(jié)果表明,菌株3-3-1-2在15.0℃培養(yǎng)條件下的EPS產(chǎn)量比低溫條件下(5.0℃和10.0℃)高,這 與 Mancuso 等[17]研 究 發(fā) 現(xiàn) 南 極 細(xì) 菌CAM025在10.0℃時(shí)的EPS含量比高溫條件下(20.0和30.0℃)高30倍以上的研究結(jié)果有所不同。

        圖6 溫度對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響Fig.6 Effects of different temperature on cell growth and EPS production of strain 3-3-1-2

        2.1.7 培養(yǎng)基初始pH對南極細(xì)菌3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響結(jié)果

        考察培養(yǎng)基初始pH對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響,結(jié)果見圖7。由圖7可知:盡管初始pH為7時(shí)菌株的生長最好,pH在7~10的范圍內(nèi),其培養(yǎng)液的菌體生物量均基本一致。在初始pH為9時(shí),菌株EPS的產(chǎn)量最高。

        培養(yǎng)基的初始pH和培養(yǎng)過程中pH的控制,對胞外多糖的合成具有顯著影響[18]。Vaningelgem等[19]研 究 發(fā) 現(xiàn),嗜 熱 鏈 球 菌 Streptococcus thermophilus ST 111在培養(yǎng)基營養(yǎng)成分相同的條件下,調(diào)控pH條件下EPS的產(chǎn)量是不調(diào)控pH條件下產(chǎn)量的5倍。其原因可能是環(huán)境pH變化可引起細(xì)胞膜電荷的變化,影響細(xì)胞膜的功能,細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的生物合成[20]。結(jié)果表明,中性和弱堿性環(huán)境有利于菌株的生長,而堿性環(huán)境更有利于EPS地產(chǎn)生和積累,這與 Kumar等[9]研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)菌株產(chǎn)EPS要求的培養(yǎng)基pH為中性有所不同。

        圖7 初始pH對菌株3-3-1-2生長和EPS產(chǎn)量的影響Fig.7 Effects of different initial pH on cell growth and EPS production of strain 3-3-1-2

        2.2 Design-Expert響應(yīng)面法優(yōu)化南極細(xì)菌3-3-1-2產(chǎn)EPS條件

        2.2.1 影響南極細(xì)菌3-3-1-2產(chǎn)EPS的關(guān)鍵因素

        根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定蔗糖、KNO3和溫度為菌株3-3-1-2產(chǎn)EPS的關(guān)鍵因素,3因素水平分別選取蔗糖添加量 30.0、40.0和 50.0 g/L,KNO3添加量 5.0、10.0 和 15.0 g/L,溫度 10.0、15.0和20.0℃。采用Design-Expert響應(yīng)面軟件對其進(jìn)行Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)(表1),以發(fā)酵液的產(chǎn)糖量Y為響應(yīng)值,對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析(表2),從而研究菌株3-3-1-2產(chǎn) EPS的最佳條件。

        2.2.2 二次回歸方程擬合及方差分析

        利用Design-Expert軟件對表2數(shù)據(jù)進(jìn)行多元二次回歸擬合,得到回歸方程 Y=-6.25412+2.96362 X1+ 2.866 75X2+ 0.183 55X3-0.3475X1X2+0.015X1X3+0.0704X2X3-0.335-1.3405-0.009。

        回歸方程的方差分析和可信度分析如表2和表3所示。由表2和表3可以看出,蔗糖添加量對菌體產(chǎn)糖量影響顯著(P=0.0114<0.05),KNO3添加量影響不顯著(P=0.1594>0.05),溫度對菌體產(chǎn)糖量極顯著(P=0.0042<0.01);回歸模型F值檢驗(yàn)顯著(P=0.0013<0.01),失擬項(xiàng)不顯著(P=0.1023>0.05),說明模型在被研究的整個(gè)區(qū)域具有較好的擬合度。從模型可信度分析可知,其決定系數(shù)(R2)=94.48% >80.00%,矯正決定系數(shù)(Adj.R2)=87.38%,說明模型對試驗(yàn)預(yù)測的準(zhǔn)確性有87.38%;Y的變異系數(shù)(C.V.=5.12)較低,說明試驗(yàn)的操作性高。但預(yù)測決定系數(shù)(Prep.R2=0.3110)較低,這可能與菌株3-3-1-2產(chǎn)EPS不穩(wěn)定有關(guān)??傮w來說,回歸模型具有較好的擬合度,在一定的條件下可以用回歸方程對菌株3-3-1-2 EPS產(chǎn)量進(jìn)行分析和預(yù)測。

        利用Design-Expert軟件對二次回歸模型進(jìn)行規(guī)范分析,通過回歸方程來分析繪制分析圖,考察所擬合的相應(yīng)曲面形狀,蔗糖濃度、KNO3濃度和溫度之間的等高圖和立體分析圖分別如圖8、9和10所示。

        表1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 1 Design and results of Box-Behnken experiments

        表2 回歸方程方差分析Table 2 ANOVA for the RSM experiment

        表3 模型可信度分析Table 3 Reliability analysis for the modle

        圖8 蔗糖和KNO3用量對EPS產(chǎn)量的交互影響Fig.8 Reciprocal effects of sucrose concentration and potassium nitrate concentration on EPS production

        2.2.3 各因素最優(yōu)值的確定

        圖9 蔗糖濃度和溫度對EPS產(chǎn)量的交互影響Fig.9 Reciprocal effects of sucrose concentration and temperature on EPS production

        圖10 KNO3濃度和溫度對EPS產(chǎn)量的交互影響Fig.10 Reciprocal effects of potassium nitrate concentration and temperature on EPS production

        利用Design-Expert軟件進(jìn)行嶺脊分析[21],得到各因素的最佳添加量分別為蔗糖43.1 g/L,KNO39.6 g/L,溫度17.3℃,最佳響應(yīng)值為3.096 g/L,可信度為98.8%。再根據(jù)試驗(yàn)操作的合理性和可操作性確定在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加蔗糖43.1 g/L,KNO39.6 g/L,溫度 17.3 ℃,轉(zhuǎn)速 150 r/min,pH 9,接種量1%,進(jìn)行3組試驗(yàn),每組3個(gè)樣本進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn),得到3組的平均EPS產(chǎn)量為2.89、3.03和2.78 g/L。試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測值較為接近,說明回歸方程能夠較真切地反映各因素對產(chǎn)糖量的影響。

        傳統(tǒng)的發(fā)酵條件優(yōu)化大多采用單一的單因素設(shè)計(jì),或者較簡單的正交試驗(yàn),筆者針對單一使用響應(yīng)面法的不足之處,高效整合單因子試驗(yàn)和響應(yīng)面中心組合設(shè)計(jì)等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[22],準(zhǔn)確快速地實(shí)現(xiàn)了南極細(xì)菌3-3-1-2產(chǎn)EPS條件的優(yōu)化,獲得了較理想的結(jié)果。本研究從眾多影響細(xì)菌產(chǎn)EPS的因素中篩選出了主要因素并實(shí)現(xiàn)了因素水平的優(yōu)化,極大地提高了南極細(xì)菌3-3-1-2的產(chǎn)糖量,使其最高產(chǎn)量可高達(dá)3.03 g/L,為以后EPS的擴(kuò)大生產(chǎn)和工業(yè)化利用提供了一定的科學(xué)依據(jù)。

        3 結(jié)論

        南極細(xì)菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2最適生長條件和最佳產(chǎn)EPS條件并不完全一致;產(chǎn)EPS發(fā)酵培養(yǎng)基的最佳碳源和氮源分別為蔗糖和KNO3,其最佳添加量分別為43.1 g/L和9.6 g/L,最適溫度為17.2℃,最適pH為9,最適鹽度為4.5%;優(yōu)化后菌體粗多糖產(chǎn)量可達(dá)3.03 g/L。

        [1]Leung Y K,Liu C,Koon J C M,et al.Polysaccharide biological response modifiers[J].Immunol Lett,2006,105(2):101-104.

        [2]Schepetkin IA,Quinn M T.Botanicalpolysaccharides:macrophage immunomodulation and therapeutic potential[J].Int Immuns Pharmacol,2006,6(3):317-333.

        [3]張波濤,繆錦來,李光友,等.極地微生物活性物質(zhì)研究進(jìn)展[J].海洋科學(xué),2004,28(2):58-63.

        [4]Nichols C A, Guezennec J, Bowman J P. Bacterial exopolysaccharidesfrom extreme marine environments with special consideration of the southern ocean,sea ice,and deep-sea hydrothermal vents:a review[J].Marine Biotechnol(NY),2005,7(4):253-271.

        [5]李江.南極適冷菌Pseudoalteromonas sp.S-15-13胞外多糖的研究[D].青島:中國海洋大學(xué),2006.

        [6]趙惠婭,劉同軍,鄭風(fēng)榮,等.產(chǎn)胞外多糖極地微生物的篩選及其胞外多糖對大菱鲆免疫活力的初步研究[J].海洋科學(xué)進(jìn)展,2013,3(2):237-246.

        [7]Kalil J,Maugeri F,Rodrigues M I.Response surface analysis and simulation as a tool for bioprocess design and optimization[J].Process Biochem,2000,35:539-550.

        [8]Gancel F,Novel G.Exoplysaccharide production by Streptococ-cus salivarius sp.thermal ophilus cultures condition of production[J].J Dairy Sci,1994,77(3):685-688.

        [9]Kumar A S,Mody K,Jha B.Bacterial exopolysaccharides:a perception[J].J Basic Microbiol,2007,47(2):103-107.

        [10]Grobben G J,Smith M R,Sikkema J,et al.Influence of fructose and glucose on the production of exopolysaccharides and the activities of enzymes involved in the sugar metabolism and the synthesis of sugar nucleotides in Lactococcus delbruckii sp.burglarious NCFB 2772[J].J Microbiol Biotechnol,1996,46:279-284.

        [11]Chen Wei,Zhao Zhao,Chen Shifei,et al.Optimization for the production ofexopolysaccharide from Fomesfomentariusin submerged culture and its antitumor effect in vitro[J].Bioresour Technol,2008,99:3187-3194.

        [12]Yuan Baojing,ChiXiaoyan,ZhangRijun.Optimization of exopolysaccharides production from a novel strain of Ganoderma lucidum CAU5501 in submerged culture[J].Braz J Microbiol,2012,44(2):233-242.

        [13]Shih I L,Pan K,Hsieh C.Influence of nutrition components and oxygen supply on the mycelia growth and bioactive metabolites production in submerged culture of Antrodia cinnamomea[J].Process Biochem,2006,41∶1129-1135.

        [14]李信,許雷.蛹蟲草菌胞外多糖發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].化工冶金,1998,19(3):254-259.

        [15]Thomas D N,Dieckmann G S.Antarctic sea ice:a habit for extremophiles[J].Science,2002,295:641-644.

        [16]劉慧,熊麗霞,韓睿,等.臟靈谷元干酪乳酸菌KL1高產(chǎn)胞外多糖發(fā)酵條件優(yōu)化研究[J].中國農(nóng)業(yè)通報(bào),2008,24(11):117-121.

        [17]Mancuso Nichols C,Garon S,Bowman J P,et al.Production of exopolysaccharides by Antarctic marine bacterial isolates[J].J Appl Microbiol,2004,96:1057-1066.

        [18]張彬,謝明勇,殷軍藝,等.響應(yīng)面分析法優(yōu)化超聲波提取茶多糖工藝的研究[J].食品科學(xué),2008,29(3):322-328.

        [19]Vaningelgem F,Zamfir M,Adriany T,et al.Fermentation conditions affecting the bacterial growth and exopolysaccharide production by Streptococcus thermophilus ST 111 in milk-based medium[J].J Appl Microbiol,2004,97(6):1257-1273.

        [20]Shu C H,Lung M Y.Effect of pH on the production and molecular weight distribution of exopolysaccharide by Antrodia camphorata in batch cultures[J].Process Biochem,2004,39:931-937.

        [21]羅玲泉,劉成國,黃祥元,等.嶺脊法分析具有高產(chǎn)EPS特性的乳酸菌的發(fā)酵酸乳條件[J].乳酸科學(xué)與技術(shù),2007(2):73-80.

        [22]歐宏宇,賈士儒.SAS軟件在微生物培養(yǎng)條件中的應(yīng)用[J].天津輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,36:14-17.

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