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硅酸盐细菌学名胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)在微氮培养基上可以分泌一种新型的胞外黏多糖(Bacillus mucilaginosus polysaccharide),本研究中将其简称为BMPS。该多糖具有独特的流变学特性、较强的保湿性,在食品、医药、日化等领域具有广阔的应用前景。为提高BMPS的产量,本文对其产生菌进行了复合诱变和突变高产菌株的发酵条件优化,并对该多糖的性质等进行了初步研究,其主要结论如下:(1)以实验室保藏的一株胶质芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus CGMCC5766为出发菌株,通过紫外线照射15min,DES浓度1%的UV-DES复合诱变,获得一株高产BMPS的突变株UD1-6,其最高产糖浓度可达6.94g/L,较出发菌株提高了25.5%。(2)在单因素优化的基础上,采用统计学实验方法对突变株的发酵条件进行优化,通过Plackett-Burman及响应面分析确定优化后的发酵培养基成分为(g/L):蔗糖61.31,尿素0.3,CaCO35.06,K2HPO4·3H2O0.17,MgSO4·7H2O0.6,NaCl0.4。优化后培养条件:初始pH7.0,发酵温度30-32℃,接种龄24h,装液量50mL/500mL,接种量4%,发酵时间60h。在上述发酵条件下进行5L发酵罐的验证试验,结果发酵液中BMPS的浓度可达23.46±0.76g/L,较优化前提高了约2.4倍。(3)对BMPS的组成进行初步研究。结果表明,BMPS中含有中性糖和酸性糖两种组分,中性糖组分中甘露糖、葡萄糖和半乳糖的摩尔比为2:1.6:1,酸性糖组分糖醛酸的含量约为21.3%±3.6,红外光谱分析结果也显示多糖中存在羧基。利用高效凝胶过滤色谱法(HPGFC)测得多糖的分子量约为6×106Da。(4) BMPS的流变学特性研究表明,其水溶液显示出典型的假塑性非牛顿流体特性。溶液黏度随着浓度的升高而增大,耐温范围为25℃-100℃。pH对溶液黏度有较大影响,当溶液pH在7.0时黏度最大,pH在12.0时形成较弱的凝胶。NaCl、KCl、MgCl2和CaCl2等无机盐的加入可使溶液黏度显著下降;BMPS在高价阳离子如Fe3+和Pb2+存在的碱性溶液中可产生沉淀。BMPS与海藻酸钠、刺槐豆胶、角叉菜胶、黄原胶、瓜尔胶和阿拉伯胶复配具有协同作用。(5)对BMPS体外保湿性进行测定和比较表明,BMPS和透明质酸(HA)具有相似的吸水特性。并且在相对湿度RH30%的环境中,BMPS的保水性略高于HA。