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海绵是一大类低等多细胞动物,其体内及体表富集了大量的、不同种类的微生物。本论文以筛选生物表面活性剂生产菌为目的,从海绵中筛选产生物表面活性剂的微生物,并对其进行菌种鉴定,然后对其中表面活性和乳化活性均较好的菌株进行发酵条件的优化,对产生的生物表面活性剂的性质进行了初步研究,这为该生物表面活性剂应用于实际提供了理论基础。
本论文从繁茂膜海绵和南海海绵的研磨浆液中,经富集培养、血平板筛选和排油活性测定,初步分离了38株产生物表面活性剂的微生物,再利用表面张力法从初筛菌中筛选出2株产生物表面活性剂的优良菌株,编号分别为H10和S6X,其产生的生物表面活性剂均可以把培养基的表面张力降到30.0mN/m以下。
对筛选出的菌株H10和菌株S6X进行了系统分类鉴定,通过16S rDNA同源序列比对和系统发育树分析结合形态观察和生理生化实验,鉴定菌株H10为芽孢杆菌属的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),菌株S6X为假单胞菌属的帕氏假单胞菌(Pseudomonaspalleronii)。
采用分光光度法测定菌株的生长曲线,并对两株细菌发酵液的乳化活性进行了测定,其中帕氏假单胞菌S6X产生的生物表面活性剂具有良好的乳化性能,能使乳化液保持80%以上的稳定性达14天以上。
通过单因素实验研究了接种量、温度、初始pH和溶氧量等因素对菌株S6X生长及生物表面活性剂产量的影响。确定该菌株种子液的最佳摇瓶条件为:发酵温度30℃,初始pH7.0,500mL三角瓶装液量100mL,摇床转速180r/min:产生物表面活性剂的最佳摇瓶发酵条件为:转接种龄32h,接种量3%,发酵温度30℃,初始pH7.0,500mL三角瓶装液量150mL,摇床转速180r/min。经优化后菌株S6X发酵液的排油圈直径由原来的9.0cm提高至12.0cm以上,达到了较好的优化效果。
本论文对菌株S6X产生的生物表面活性剂进行了提取和初步纯化,并利用TLC法对该菌株产生的生物表面活性剂进行了定性分析,同时测定它的临界胶束浓度为28.6mg/L。然后测定了该生物表面活性剂对盐浓度和热的稳定性,实验表明该表面活性剂对热和盐浓度的变化具有较好的稳定性。