乳酸菌胞外多糖化学组成的研究

论文摘要

乳酸菌是人体肠道内的一大类正常菌群,是公认的安全的微生物。嗜热链球菌能够产生乳酸,属于乳酸菌,是链球菌属中唯一的益生菌。其产生的异型多糖具有多种生理功能,能够增强人体免疫,可用于食品工业和医药等领域,具有潜在的开发价值,因而受到人们关注。但是胞外多糖的产量低,并且胞外多糖的分子量和化学组成不清楚,这是限制胞外多糖在工业中应用的一个瓶颈。为了解决这个问题,人们做了大量的研究工作。在发酵工业中,提高微生物代谢产物产量和分析代谢产物的分子量及化学组成的方法有多种,包括改变菌株的遗传性状、优化微生物的发酵条件、优化产物的提取条件、凝胶色谱法和三甲基硅烷化法等。本文以嗜热链球菌为材料,MRS培养基为基础培养基,优化了嗜热链球菌胞外多糖的提取工艺条件,对得到的粗多糖用DEAE-Cellulose离子交换柱进行了分离,并且采用Sephadex G-100柱层析和气相色谱对纯化的多糖的分子量和结构进行了初步研究。采用酶法、TCA法、sevag法、酶+TCA法、酶+sevag法、TCA+sevag法、酶+TCA+sevag法研究对嗜热链球菌胞外多糖去蛋白的影响,结果表明酶+sevag法为最佳去蛋白法。通过单因素试验选取乙醇浓度、多糖溶液pH值、醇沉温度3因素的水平,采用3因素3水平Box-Behnken统计学实验设计方法,进行响应面回归分析,以脱蛋白的纯多糖为响应值,确定了胞外多糖提取工艺中各影响因素的最优条件并得到回归模型。显著性分析结果表明：回归模型较好地反映了胞外多糖提取量与乙醇浓度、多糖溶液pH值、醇沉温度的关系；最优工艺条件为在乙醇浓度为90%、多糖溶液pH值为6、醇沉温度为15℃时,胞外多糖提取量为2.9005g/L。回归模型的预测值与实测值的相对误差在2.4%左右,表明回归方程与实际情况拟合较好。对得到的粗多糖用DEAE-Cellulose离子交换柱和葡聚糖G-100凝胶柱进行了分离纯化,并用紫外光谱全波长扫描对得到的多糖的纯度进行了鉴定,随后采用Sephadex G-100柱层析对纯多糖的分子量进行了研究。结果表明粗多糖用蒸馏水和0.1mol/LNaCl通过DEAE-Cellulose离子交换柱可以分为中性多糖和酸性多糖,用葡聚糖G-100凝胶柱对酸性多糖的纯度进行了鉴定,得到单一的峰,紫外光谱扫描对酸性多糖进行全波长扫描,酸性多糖中不含蛋白质和核酸,证明得到的酸性多糖为纯多糖,测得纯多糖的分子量是3.2X104Da。采用气相色谱对纯多糖的结构进行了初步研究。GC图谱显示纯多糖是杂多糖,至少由葡萄糖、半乳糖、果糖、鼠李糖、甘露糖及木糖6种单糖组成。另外,GC图谱显示乳酸菌胞外多糖还含有两个未知的单糖组分,峰面积比较小,含量比较低。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 多糖的国内外研究动态
• 1.2 乳酸菌概述
• 1.2.1 乳酸菌在食品工业方面的应用
• 1.2.2 乳酸菌在医药方面的应用
• 1.2.3 乳酸菌在农药方面的应用
• 1.3 乳酸菌多糖分子量的测定
• 1.4 乳酸菌多糖的结构研究
• 1.4.1 化学方法
• 1.4.2 物理法
• 1.4.3 酶法
• 1.4.4 其他研究方法
• 第二章 乳酸菌胞外多糖提取条件的优化
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 葡萄糖标准曲线
• 2.2.2 去蛋白率和多糖得率
• 2.2.3 多糖液的pH对沉淀多糖的影响
• 2.2.4 醇沉温度对沉淀多糖的影响
• 2.2.5 不同乙醇浓度对沉淀多糖的影响
• 2.2.6 响应面回归分析法确定沉淀多糖的最佳条件
• 2.3 讨论
• 第三章 乳酸菌胞外多糖的纯化和分子量的测定
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 多糖组分的分离
• 3.2.2 多糖纯度的测定
• 3.2.3 多糖的全波长扫描
• 3.2.4 多糖的分子量的测定
• 3.3 讨论
• 第四章 乳酸菌胞外多糖组成成分的测定
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.2 结果与分析
• 4.3 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录