少动鞘氨醇单胞菌产高水溶性结冷胶的分子特征与制备平台

探讨少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)ATCC 31461 GL-1变异株发酵生产胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)(结冷胶)的单糖组成、分子参数及热水溶解速率受豆粕粉氮源与沉淀方式的影响,确定制备高水溶性结冷胶的流程。该菌以豆粕粉(和蔗糖)为培养基,发酵所得胞外多糖(EPS-Sw)产量为29.1 g/L、可溶性总糖含量为80%,乙酰基含量为4.0%,皆显著高于以酵母膏和蛋白胨发酵并醇沉收集的样品(分別为EPS-Ye和EPS-Pe)。EPS-Sw、EPS-Ye、EPS-Pe与结冷胶商品Gellan-F(参考组)共同含有4种主要单糖：鼠李糖(rhamnose, Rha)、葡萄糖(glucose, Glc)、葡萄糖醛酸(glucuronic acid, GlcA)及半乳糖醛酸(galacturonic acid, GalA)。EPS-Sw的糖摩尔比为M(Rha)∶M(Glc)∶M(GlcA)∶M(GalA)=1∶0.9∶2.3∶1.7,与EPS-Ye和EPS-Pe的糖比例相近。EPS-Sw的结冷胶相对纯度(共同糖组成总和)为62....     

结冷胶的生物合成研究进展

结冷胶是由少动鞘脂单胞菌产生的一种新型微生物多糖,具有用量低、透明度高、耐酸、耐高温、耐酶、兼容性好等优良特性,在食品、制药、化工等行业具有广泛的用途.本文介绍了结冷胶的结构,概括了菌种优化、诱变育种、生物合成途径的相关步骤和检测方法.通过对研究成果进展的讨论,总结了发酵过程中提高产量和质量的关键因素,包括单因素和多个因素共同作用的影响.进一步展望了合成过程中的发展趋势.     

产结冷胶的黄色素缺陷型抗药性鞘氨醇单胞菌WZ013发酵条件优化

通过诱变选育得到1株黄色素缺陷型抗药性产结冷胶菌株鞘氨醇单胞菌WZ013,该菌株对氨苄青霉素和利福平有抗性,其发酵液呈白色。与常规菌株相比,利用该菌株生产结冷胶,可省去提取过程中的脱色步骤,降低提取成本。采用Plackett-Burman(PB)分析法和响应面法对该菌株发酵产结冷胶条件进行研究。PB实验结果表明CaCO3、谷氨酸钠、蔗糖和豆饼粉浓度具有显著影响效应;利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域后,通过中心组合实验对影响产胶率的主要因素进行分析,建立影响因素与响应值之间的回归方程,最终获得较佳发酵条件:CaCO32.0g/L、谷氨酸钠0.54g/L、蔗糖40.50g/L、豆饼粉5.05g/L。此条件下最高产胶率比优化前提高了33%。在优化条件下进行5L发酵罐放大实验,产胶率为16.70g/L,发酵液黏度10500mPa·s。     

结冷胶的研究进展

介绍了结冷胶的理化特性、发酵生产、生物合成途径及对代谢途径进行遗传改造的研究进展,并对结冷胶的发展前景进行了展望。     

结冷胶发酵研究进展

本文综述了微生物胞外多糖结冷胶的发酵生产及产品检测等方面的研究进展,结合笔者经验从菌株、原料出发对提高结冷胶产量及降低生产成本的途径进行了展望.     

鞘氨醇单胞菌发酵生产韦兰胶培养基优化研究

韦兰胶是由鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）分泌的一种可溶性胞外多糖。该研究以实验室保存的一株韦兰胶生产菌Sphingomonas sp. 511的产胶率为指标,在单因素试验确定显著因素的基础上,通过最陡爬坡试验确定显著因素的较优水平,再经响应面法设计试验优化韦兰胶发酵培养基,得出韦兰胶最佳发酵培养基组成为葡萄糖35.5 g/L,豆粕6.3 g/L,K2HPO4 2.4 g/L,在此条件下韦兰胶的产胶率达24.87 g/L。     

结冷胶发酵生产工艺的优化

目的优化少动鞘脂单胞菌发酵生产结冷胶的工艺。方法摇瓶发酵,改变培养基中碳源、氮源的种类和浓度,微量元素的浓度,p H等培养条件,测定发酵液黏度、菌体浓度、粗胶及残糖含量的变化,确定合适的发酵工艺,并采用8 L发酵罐发酵生产结冷胶。结果优化后的结冷胶发酵培养基组成为:葡萄糖2%～2.5%,蛋白胨0.5%～1%,微量元素2%;培养条件为:pH 7.5,摇瓶装液量50～100 mL,转速230 r/min,发酵温度30℃。优化后结冷胶摇瓶发酵产量提高了41.3%。8 L发酵罐发酵60 h后发酵液黏度为3 214 cP,粗胶产量11.65 g/L,72 h后的澄清胶产量6.5 g/L。发酵罐中结冷胶的产量明显高于摇瓶。结论确定了优化后的结冷胶发酵生产工艺,提高了结冷胶产量。     

鞘氨醇单胞菌TP-3原生质体制备与再生的研究

研究了EDTA预处理、菌龄、溶菌酶浓度、酶解温度及酶解时间对鞘氨醇单胞菌TP-3原生质体制备与再生的影响。结果表明:10 mmol/L EDTA对菌体进行预处理,菌龄18 h,酶浓度60μg/m L,酶解温度32℃,酶解时间30 min时,菌株原生质体的形成率可达96.1%,再生率达32.2%。本文为进行原生质体融合选育优良微生物菌种奠定了基础。      

微生物发酵法制备结冷胶的研究进展

目前,微生物发酵法是结冷胶生产的最佳方法。结冷胶的生物合成途径包括胞内糖活化前体的合成、四糖重复单元的合成、重复单元的移位、聚合及结冷胶分泌到膜外等过程。UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、TDP-葡萄糖焦磷酸化酶、UDP-葡萄糖脱氢酶等是结冷胶合成的关键酶。生产结冷胶的菌种可以通过诱变、基因重组和支路基因敲除等方法获得。最佳的碳源、氮源及C/N、最适的发酵温度及溶氧控制、发酵动力学模型建立及响应面实验设计方法等新技术方法逐渐应用于结冷胶的生产。本文对结冷胶的生物合成代谢途径及重要酶的研究进展进行了综述,并对近年来构建结冷胶产生菌的研究及发酵工业进行了总结,展望了未来构建结冷胶基因工程菌的研究方向。      

一株鞘氨醇单胞菌对复烤后烟叶多酚物质的降解作用

为开发促进烟叶品质改善的新型生物制剂,研究了鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp.XP对降解复烤后烟叶中多酚类的作用,优化了发酵条件,并对发酵后烟叶中主要多酚物质、常规化学成分和感官质量进行了评价。结果表明:①在菌液接种量15 wt%,相对湿度65%,30 ℃条件下发酵30 d,烟叶中多酚降解效果最佳;②菌株XP发酵处理对烟叶中绿原酸和芸香苷具有显著降解作用（P < 0.05）,而对于莨菪亭的降解没有显著作用（P > 0.05）;③经鞘氨醇单胞菌发酵处理后烟叶淀粉含量显著降低（P < 0.05）;总糖、还原糖含量显著增加（P < 0.05）;总氮、总植物碱和蛋白质含量没有显著变化（P > 0.05）;感官质量提高。      

新型微生物多糖──结冷胶

介绍黄原胶、结冷胶等微生物多糖在食品行业中的应用现状,并对结冷胶的性质和应用作 一阐述。     

鞘氨醇胶Ss胶凝条件及质构特性的研究

对鞘氨醇胶Ss形成凝胶的条件及凝胶的质构特性进行研究.结果表明:在Ca2+存在的条件下,Ss胶凝的临界浓度为0.15％,温度为70℃.在1％的浓度范围内,凝胶硬度、弹性和黏附性等质构参数随Ss浓度增大而增加,随pH的增加而减小.在鞘氨醇胶Ss水溶液中加入Ca2+能显著提高凝胶的硬度和弹性,在0.6 ％Ss溶液中加入2 mmol/L Ca2+,凝胶黏附性可提高30％;加入10 mmol/L Ca2+,凝胶硬度和弹性增加最多,分别达到17.73 g和20.24 g·s,是对照的2.78和2.61倍.     

结冷胶发酵生产工艺的优化

目的优化少动鞘脂单胞菌发酵生产结冷胶的工艺。方法摇瓶发酵，改变培养基中碳源、氮源的种类和浓度，微量元素的浓度，PH等培养条件，测定发酵液黏度、菌体浓度、粗胶及残糖含量的变化，确定合适的发酵工艺，并采用8L发酵罐发酵生产结冷胶。结果优化后的结冷胶发酵培养基组成为：葡萄糖2％～2，5％，蛋白胨0.5％～1％，微量元素2％；培养条件为：pH7.5，摇瓶装液量50-100mL，转速230r／min，发酵温度30℃。优化后结冷胶摇瓶发酵产量提高了41.3％。8L发酵罐发酵60h后发酵液黏度为3214cP，粗胶产量11.65g／L，72h后的澄清胶产量6.5g／L。发酵罐中结冷胶的产量明显高于摇瓶。结论确定了优化后的结冷胶发酵生产工艺，提高了结冷胶产量。     

微生物胞外多糖——结冷胶

结冷胶是国内外公认的多功能食品添加剂,阐述结冷胶的结构和特性、生物合成以及在饮料、肉制品、冰淇淋、果冻果酱等食品中的研究情况,并对国内研究开发结冷胶提出了方向。     

鞘氨醇胶Ss的降解及抗氧化活性的研究

对鞘氨醇胶Ss进行氧化降解,得到重均分子量为10.3ku的降解产物,利用红外光谱和核磁氢谱对降解产物进行结构表征,并对其抗氧化性进行测试。结果表明,降解处理后鞘氨醇胶Ss的抗氧化性显著提高,氧化降解24h的样品还原力最高,降解产物清除羟自由基的IC50为8.32mg/mL,清除超氧阴离子的IC50为12.13mg/mL。      

鞘氨醇单胞菌产3-苯氧基苯甲酸降解酶发酵条件的优化

以鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）SC-1产3-苯氧基苯甲酸降解酶的酶活性为响应值,对其产酶条件进行优化。采用Plackett-Burman法对培养基组分和培养条件筛选显著性影响因素,并通过Box-Bohnken设计试验优化产酶条件,得到其最优培养基配方为：蛋白胨0.5 g/L、酵母膏0.5 g/L、葡萄糖0.8 g/L、硫酸镁0.01 g/L、3-苯氧基苯甲酸（3-phenoxybenzoic acid,3-PBA）质量浓度0.1 mg/mL;最优培养条件为：初始pH 8.33、种龄40.0 h、接种量4 mL/100 mL（种子液细胞浓度为108 CFU/mL）、转速180 r/min、温度30 ℃、装液量30 mL（250 mL锥形瓶）、培养时间37.75 h。在此条件下,发酵液酶活力可达1.870 5 mU/ g,比优化前（0.226 9 mU/g）提高8.24 倍。     

结冷胶研究进展

结冷胶是一种微生物胞外多糖。由于其高效,无毒,耐高温等特点被广泛用于食品,医药,化工等行业。着重介绍其结构,物理化学性质,发酵培养基成分,发酵工艺条件,提纯方法和生产现状。培养基成分中介绍碳源,氮源,无机盐对发酵的影响。发酵工艺中介绍了温度,pH,接种时间,接种量,搅拌速度和通气量对发酵的影响。     

结冷胶

结冷胶是上世纪80年代继黄原胶之后开始的最有市场的食品微生物多糖之一，与其他食品胶相比，结冷胶存在着明显的优势，其些特性优于黄原胶。由于它具有优异的性能，使用量低以及是微生物发酵而来具有快速生产的优点，使得结冷胶在很短时间内被广泛应用于食品工业中。     

结冷胶

1产品名称商品名称：结冷胶英文名称：Gellangtun结冷胶是KelcoDivisionofMerckandCompanyInc．的专利产品,用于实验的商标名为KELCOCEL”的食品级结冷胶。黄原胶在食品工业和油田应用上取得的重大商业成就,成为开发新一代微生物多糖的跳板。这些多糖的研究,产生了几个有知识产权的,具有新颖、有用性质的新胶体,这些性质拥有潜在的商业价值。这些胶体中的第一个就是S—60多糖,商业属名称作为结冷胶。结冷胶的单糖分子组成是葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖酸,分子组成大约为2：l：l。主键是一个线性四糖重复单位,由1,3一和1,4一连接…     

鞘氨醇单胞菌的3-苯氧基苯甲酸降解酶定位及分子质量确定

对鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)SC-1产3-苯氧基苯甲酸(3-PBA)降解酶的细胞定位分析,得出该降解酶主要位于细胞碎片上;用蔗糖密度梯度离心法分离浓缩细胞碎片中的细胞膜片段并检测其对3-PBA的降解,结果表明细胞膜片段具有定的3-PBA降解酶活性,推测该酶是类位于细胞膜上的膜蛋白;Native-PAGE分离细胞膜样品中的膜蛋白并切胶回收作对3-PBA的降解反应,条带c对3-PBA有定的降解活性,对条带c进行SDS-PAGE分析,推断出该降解酶的分子质量约为50~90 ku。