【摘 要】
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目前,天然色素由于其毒性低、生物相容性好、色调自然等特点,已成为人们关注的重点对象,其在生态纺织品领域的开发也已成为研究热点。现在用于染织行业的天然色素多从动、植物中提取,大都存在提取方法工艺繁琐、耗时长、来源不稳定等局限性。而微生物色素的出现则克服了以上缺点,打破了时间和地域的限制,具有培养周期短、生物可持续性等优点,具有优秀的开发潜力。本论文从温州南麂岛附近海域采集的蓝藻Lyngbya sp.
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目前,天然色素由于其毒性低、生物相容性好、色调自然等特点,已成为人们关注的重点对象,其在生态纺织品领域的开发也已成为研究热点。现在用于染织行业的天然色素多从动、植物中提取,大都存在提取方法工艺繁琐、耗时长、来源不稳定等局限性。而微生物色素的出现则克服了以上缺点,打破了时间和地域的限制,具有培养周期短、生物可持续性等优点,具有优秀的开发潜力。本论文从温州南麂岛附近海域采集的蓝藻Lyngbya sp.中分离得到一株链霉菌A102(Streptomyces cyaneofuscatus A102),可分泌大量黄色色素(以下简称A102色素),利用萃取、减压旋蒸、高效液相色谱对色素进行纯化并鉴定为放线菌素X2。优化色素培养的提取工艺,通过对纯化色素的理化性质研究并初步结合系统性染整技术对真丝织物进行处理,对A102色素染色真丝的染色工艺、物理性质及生物活性进行了研究分析。论文将分为以下几个部分:(1)放线菌素X2的分离制备及活性研究。利用链霉菌指定培养基ISP4对A102菌株进行扩大培养。通过乙酸乙酯对发酵液进行1:1萃取得到色素粗提物,结合HPLC技术得到纯化色素。通过UV、LC-MS、NMR等方法确定了A102色素结构,鉴定为放线菌素X2。通过单因素优化方法确定了放线菌素X2的最佳培养条件:最优温度为28°C,最优p H值为6.0,葡萄糖为最优碳源,胰蛋白胨为最优氮源;放线菌素X2在温度<100°C时稳定性较高,在p H范围2-8时稳定性好。放线菌素X2对革兰氏阳性代表菌金黄色葡萄球菌具有很强的抑菌活性,而对革兰氏阴性代表菌大肠杆菌几乎无抗菌活性,另外放线菌素X2对其他致病菌有不同的抗菌能力。(2)放线菌素X2与纤维织物的染色性能研究。将放线菌素X2应用于真丝、棉、锦纶、涤纶的染色,并评估其K/S值,上染率,皂洗牢度,结果表明放线菌素X2对真丝织物的染色效果最好,上染率高达85.43%,皂洗牢度为4-5级。确定了放线菌素X2对真丝和棉织物的最佳染色工艺分别为:染色温度为100°C和70°C,p H值均为5.0,染色时间均为60 min。通过FT-IR、XRD、SEM、XPS等多种测试方法对染色真丝织物的性能进行表征,初步探索了放线菌素与真丝之间染色过程的变化。(3)放线菌素X2对真丝染色后的功能性应用。通过两种不同的纺织品振荡法GB/T 20944.3-2008和AATCC 100-2012评价染色真丝抗菌性,结果表明o.w.f=0.50-2.0%的真丝对金黄色葡萄球菌具有95%以上的抑菌率,即使经过皂洗20次其抑菌效果还能维持在90%以上。通过GB/T 18830-2009纺织品-抗紫外线性能方法评定o.w.f=6.0%以上的染色真丝具有很好的抗紫外性能,但是对于国家标准来说,仍具有比较大的差距。对不同浓度的放线菌素X2和相当量的染色真丝进行卤虫毒试验,结果表明染色后的真丝织物具有一定的生物安全性。本研究首次从链霉菌(Streptomyces cyaneofuscatus A102)中分离纯化得到放线菌素X2,并将其应用在纺织品染整中,具有一定的功能性价值,但是仍需进一步探究放线菌素X2色素与织物间染色过程的分子机制。本研究在一定程度上为生态染整行业做出了贡献,为微生物色素的应用提供了新的选择。
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