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简谈多糖氨温泉中AnoxybacilluskamchatkensisL1菌产胞外多糖

收藏本文 2024-04-03 点赞:25363 浏览:110831 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖,而胞外多糖(EPS)是在一定环境条件下由微生物分泌于体外的一些高分子聚合物。EPS由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而广泛运用于食品、制药、石油和化工等多个领域。众多探讨表明,微生物胞外多糖对重金属具有良好的吸附性能,在重金属生物吸附中发挥关键作用。由此,开发利用微生物的胞外多糖具有论述价值和实际作用。本探讨以实验室自分离的Anoxybacillus kamchatkensis L1菌种的培养基中提取的胞外多糖为实验材料,探讨了胞外多糖提取、分离纯化、结构鉴定及其重金属吸附性能。主要探讨结果如下:采取响应面法优化产胞外多糖培养基的成分,寻求最佳的发酵条件。结果表明,发酵培养基的最优条件为:乳糖加入量为7.8g/L,硫酸铵加入量为0.45g/L,磷酸二氢钾加入量为0.24g/L,此条件下EPS产量为128.16mg/L,与传统培养基相比,胞外多糖产量与培养基组分含量得到了相应的优化。采取DEAE Sepharose FF离子交换柱层析和Sephadex G-200凝胶柱层析对胞外多糖进行分离纯化,得到两个多糖级分即LEPS-1和LEPS-2,由JLEPS-1组分较少,所以取LEPS-2进行后续的浅析和实验。通过高效液相色谱法浅析确定多糖级分LEPS-2为单一组分,并测定其平均分子量约为1000kD。紫外光谱检测结果表明LEPS-2中不含核酸与蛋白质。红外光谱确定了LEPS-2中有着的特点官能团,初步判断LEPS-2为糖类化合物。气相色谱法浅析表明LEPS-2是含有2种单糖的杂多糖,其组成为甘露糖和葡萄糖,其摩尔比为2.91:1.30。采取火焰原子吸收法(FAAS),以LEPS-2作为生物吸附剂,探讨了胞外多糖LEPS-2对Cd2+、Zn2+的吸附性能,确定最佳吸附条件。结果表明,吸附的最佳条件为:pH6.0,时间90min,此时吸附量最大可分别达到1.41和1.95mg/g;当同时吸附Cd2+.Zn2+时,吸附量分别达至1.38和2.28mg/g.利用Langmuir和Freundpch等温吸附方程和拟一级、拟二级动力学方程探讨了胞外多糖LEPS-2对Cd2+、Zn2+的吸附模型,结果发现多糖LEPS-2对Cd2+的吸附更符合Langmuir模型,而对Zn。+的吸附则符合Freundpch模型,并且两者的吸附历程都满足拟二级动力学方程。采取红外光谱检测探讨了胞外多糖LEPS-2寸金属离子吸附的机理,结果表明多糖结构中的OH、COO-和C-O-C等官能团参与了吸附历程。关键词:胞外多糖论文提取分离论文结构鉴定论文吸附性能论文

    摘要4-6

    ABSTRACT6-10

    第1章 引言10-24

    1.1 微生物的胞外多糖11-13

    1.1.1 胞外多糖的概念11

    1.1.2 胞外多糖的组成11-13

    1.2 多糖的提取、分离纯化和含量测定的探讨进展13-17

    1.2.1 多糖提取的探讨进展13-15

    1.2.2 多糖分离纯化技术的探讨进展15-16

    1.2.3 多糖含量测定的探讨进展16-17

    1.3 多糖结构的探讨进展17-19

    1.4 微生物的胞外多糖在治理重金属污染中的运用19-20

    1.4.1 重金属污染的来源及危害19-20

    1.4.2 微生物的胞外多糖吸附重金属离子的机理20

    1.5 胞外多糖的生物功能20-21

    1.6 探讨作用与内容21-24

    1.6.1 探讨作用21

    1.6.2 探讨内容21-24

    第2章 响应面优化胞外多糖的发酵培养基24-38

    引言24

    2.1 材料和仪器24-25

    2.1.1 原料24

    2.1.2 实验材料24-25

    2.1.3 实验仪器25

    2.2 实验策略25-27

    2.2.1 培养基与培养策略25

    2.2.2 生物最及胞外多糖的测定25-26

    2.2.3 培养基优化实验设计26-27

    2.3 结果与讨论27-37

    2.3.1 单因素实验27-29

    2.3.2 利用Placket—Burman对胞外多糖产量影响最大的因素筛选29-31

    2.3.3 响应面实验设计31-37

    2.5 本章小结37-38

    第3章 LEPS多糖的纯化及结构鉴定38-51

    引言38

    3.1 材料和仪器38-39

    3.1.1 原料38

    3.1.2 实验材料38-39

    3.1.3 实验仪器39

    3.2 实验策略39-42

    3.2.1 Sevag法脱蛋白39-40

    3.2.2 LEPS各级分的制备40

    3.2.3 LEPS各级分的纯化40-41

    3.2.4 紫外光谱浅析41

    3.2.5 红外光谱浅析41

    3.2.6 多糖分子量的测定41

    3.2.7 单糖的组成浅析41-42

    3.2.8 多糖的核磁共振碳谱和氢谱浅析42

    3.2.9 多糖的二维核磁共振谱的测定42

    3.3 结果与讨论42-50

    3.3.1 离子交换层析42-43

    3.3.2 凝胶过滤层析43

    3.3.3 LEPS-2的紫外光谱扫描43-44

    3.3.4 LEPS-2的红外光谱浅析44-45

    3.3.5 LEPS-2分子量的测定45-46

    3.3.6 LEPS-2的单糖组成浅析46-47

    3.3.7 LEPS-2核磁共振谱的剖析47-50

    3.4 本章小结50-51

    第4章 胞外多糖对Cd~(2+)、Zn~(2+)吸附性能的探讨51-62

    引言51

    4.1 材料和仪器51-52

    4.1.1 原料51

    4.1.2 实验材料51

    4.1.3 实验仪器51-52

    4.2 实验策略52-54

    4.2.1 金属标准液的配制52

    4.2.2 吸附实验52-53

    4.2.3 红外光谱浅析53-54

    4.3 结果与讨论54-61

    4.3.1 pH对单重金属离子吸附效果的影响54

    4.3.2 接触时间、溶液初始浓度对单一重金属离子吸附效果的影响54-55

    4.3.3 混合离子的吸附实验55-57

    4.3.4 吸附等温线57-59

    4.3.5 动力学浅析59

    4.3.6 红外光谱结果浅析59-61

    4.4 本章小结61-62

    第5章 结论、革新点及展望62-64

    5.1 结论62-63

    5.2 革新点63

    5.3 展望63-64

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