类芽孢杆菌ZC01胞外多糖的制备及活性研究

近些年来,微生物胞外多糖作为一种新的发酵产品,因为其具有独特的物理化学性质,易于获得,成本相对较低,而被广泛应用于各个行业。本实验室从河南省洛阳市郊区的一块红土农田的土样中分离培养出一株产胞外多糖的新菌株ZC01。该菌能够在无机盐培养基上生长,通过初步鉴定和16S rDNA同源性分析,确定该菌是一种类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.ZC01)。 采用乙醇沉淀法,将ZC01菌的发酵液中的代谢产物沉淀析出并烘干,即可得到胞外多糖的粗品。通过单因素法优化发酵条件,得到产胞外多糖最高时的发酵条件为：可溶性淀粉30g/L,蛋白胨4g/L,磷酸氢二钠1.2g/L,磷酸二氢钾0.6g/L,氯化钙0.1g/L,氯化镁0.3g/L,硫酸亚铁0.0125g/L,硫酸锰0.003g/L,氯化锌0.01g/L,水1L,pH8.0,28℃。发酵液最高产量可达到15.5g/L。 该菌所产的胞外多糖,各化学组分含量分别为水分8.65%、蛋白16.24%、灰分10.9%、总糖64.01%。通过分离纯化,气相色谱、红外光谱、核磁共振以及糖残基测定,确定该胞外多糖由四种单糖组成,是一种杂多糖。四种单糖成分分别为葡萄糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖,这四种单糖的摩尔比为1.2:1.2:0.7:1。并且发现多糖中含有一定量的糖醛酸,是一种酸性杂多糖。本实验还研究了多糖的吸水保湿效果和抗氧化性能,发现了该多糖具有与透明质酸相似的吸水保湿性能,具有良好的清除自由基的能力。因此,研究证明该多糖有广泛的应用前景,能大量应用于化妆品等行业。