响应面优化罗耳阿太菌胞外多糖提取工艺及其保湿、黏度特性分析

利用响应面分析法优化乙醇醇沉提取罗耳阿太菌胞外多糖(Athelia rolfsii exopolysaccharides,AEPS)工艺,并探究其保湿特性及黏度稳定性。以AEPS提取量为指标,在单因素试验的基础上,应用Box-Behnken试验设计优化多糖提取工艺。以壳聚糖和尿素作对照,研究AEPS吸湿及保湿性能,同时研究温度、pH值和离子(Mg2+、Ca2+、Na+、K+)浓度对AEPS黏度稳定性的影响。结果表明:AEPS醇沉最佳条件为浓缩倍数3、醇沉时间17 h、醇沉温度5℃、无水乙醇体积为发酵液的1.7倍,所得AEPS提取量为12.24 g/L;AEPS吸湿及保湿性能明显优于壳聚糖和尿素,1 mg/m L AEPS(黏度57 m Pa·s)保湿性最好;在5~95℃范围内,35℃时AEPS黏度最低,35℃以外多糖黏度都高于51 m Pa·s,但在pH 1~12、离子浓度0~1.0 mol/L范围内,AEPS黏度几乎不受影响。

原生质体融合选育高产多糖的罗尔阿太菌菌株

【目的】选育罗尔阿太菌多糖高产、草酸低产的优良罗尔阿太菌菌株.【方法】采用原生质体融合技术,以罗尔阿太菌菌株AY6657741为原始菌株,以紫外和亚硝基胍复合诱变的2株多糖高产的诱变株Ar-1和Ar-2为双亲菌株;通过正交试验优化原生质体的制备条件.【结果和结论】5.56 mmol·L-1的β-巯基乙醇处理菌悬液,0.4 mol·L-1的KCl作为渗透压稳定剂,3.1 mg·m L-1的复合酶液(纤维素酶φ为2%、蜗牛酶φ为2%、溶壁酶φ为4%),p H 5.5,32℃酶解55min,原生质体形成率93.534%,再生率18.921%.0.4 g·m L-1的聚乙二醇6000在30℃条件下融合25 min,选育出1株多糖高产、草酸低产的菌株,命名为AY-3.菌株AY-3多糖产量达24.673 g·L-1,比原始菌株AY6657741的产糖量提高了54.42%,草酸质量浓度降低至0.281 g·L-1,比原始菌株草酸的质量浓度降低了43.57%.

紫外与亚硝基胍复合诱变选育高产多糖罗耳阿太菌

以实验室保存的罗耳阿太菌(Athelia rolfsii)为出发菌株,分别采用紫外线(UV)和亚硝基胍(NTG)诱变方法选育高产多糖菌株。与出发菌株相比,紫外诱变菌株多糖产量增加了10.70%,亚硝基胍诱变菌株多糖产量增加了15.78%。通过响应面设计紫外线和亚硝基胍复合诱变,得到正向突变株,其中X2突变株遗传性状稳定,多糖产量达19.868g/L,相比出发菌株增长了23.85%。

罗耳阿太菌多糖对Cu^2+和Cd^2+的吸附工艺优化及表征

以罗耳阿太菌多糖(Athelia rolfsii polysaccharide,AEPS)为生物吸附剂,探究其对水中铜(Cu^2+)和镉(Cd^2+)重金属离子的吸附。在单因素实验的基础上,采用正交试验优化AEPS吸附Cu^2+和Cd^2+效果,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对AEPS吸附重金属离子前后的表面形貌进行表征和分析,初步揭示了AEPS吸附Cu^2+和Cd^(2+)机理。结果表明,Cu^2+吸附效果最优条件为:pH4.5,AEPS浓度1.5 g/L,吸附温度40℃,吸附时间45 min时,Cu^2+吸附率为88.27%;Cd^2+吸附效果最优条件为:pH6.5,多糖浓度1.5 g/L,吸附温度45℃,吸附时间60 min时,Cd^2+吸附率为77.81%。SEM、EDS和FTIR结果表明,AEPS中的O-H、C-H、C-O和CCO官能团参与吸附反应,吸附Cu^2+和Cd^2+的AEPS的表面结构也发生明显变化,试验结果表明AEPS对Cu^2+和Cd^2+有良好的吸附作用。

罗耳阿太菌多糖经Nrf2通路预防小鼠肝脏铅损伤机制

目的:本研究旨在探究罗耳阿太菌多糖(Athelia rolfsii polysaccharides,AEPS)保护铅暴露小鼠肝脏的作用机制。方法:小鼠随机分为正常组(NC)、模型组(MC)、阳性对照组(PC)、AEPS低剂量组(LD)、AEPS中剂量组(MD)、AEPS高剂量组(HD)、全反式维甲酸(all-trans-retinoic acid,ATRA)单独组(ATRA+NC)、ATRA干预组(ATRA+MC)和ATRA+AEPS高剂量组(ATRA+HD)。测定铅暴露小鼠肝脏的铅含量、抗氧化指标、功能指标,苏木伊红染色评估小鼠肝脏病理切片。测定小鼠肝脏谷胱甘肽巯基转移酶(glutathione-s-transferase,GST)活性和谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平,肝脏组织中细胞凋亡相关蛋白、多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2,MRP2)及肝细胞核中核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2-related factor 2,Nrf2)蛋白水平。结果:AEPS低、中、高剂量组均显著提高铅暴露小鼠肝细胞MRP2运输铅离子的能力(P<0.05),并呈剂量依赖性地减少小鼠肝脏铅积累(P<0.05)。AEPS显著抑制铅暴露小鼠肝细胞凋亡(P<0.05),呈剂量依赖性地增强小鼠肝脏抗氧化能力(P<0.05),恢复肝功能(P<0.05),并减轻肝脏病理损伤。AEPS还促进了Nrf2向肝细胞核转移(P<0.05)。而ATRA干预可降低AEPS对铅暴露小鼠肝脏的保护作用。结论:AEPS依赖于Nrf2信号通路可减少肝脏铅积累,保护肝脏铅损伤。

罗耳阿太菌的鉴定及生长曲线的测定

从君子兰病株筛选出一株白色真菌,经形态学观察和18S rDNA测序分析,鉴定为罗耳阿太菌(Athelia rolfsii),命名为Sx1。通过菌丝体干重和底物葡萄糖消耗2种方法测得该菌生长曲线:0～24 h为调整期,24～72 h为对数期,并且确定该菌多糖产量最高的培养时间为120 h。

罗耳阿太菌胞外多糖蛋白的脱除及其体外抗氧化活性

比较罗耳阿太菌胞外多糖(Athelia rolfsii exopolysaccharides,AEPS)提取过程中蛋白脱除方法,并研究其体外抗氧化活性。以除蛋白率和多糖损失率为指标,对比Sevag法、TCA法、等电点法脱蛋白效果,确定最优脱除蛋白方法。以AEPS对Fe^(2+)的螯合能力和还原力,以及对DPPH、羟基自由基的清除能力4个抗氧化指标评估AEPS体外抗氧化活性。结果表明,AEPS最佳除蛋白方法为等电点法。调节发酵液p H为3.5,酸沉时间2 h,蛋白清除率为91.3%,多糖损失率仅为7.2%。与清除·OH相比,AEPS对DPPH具有较强清除效果,且浓度2.5 mg/m L时,对Fe^(2+)的螯合率为74.4%。

罗耳阿太菌多糖锌的制备及其抗氧化活性研究

在单因素试验的基础上,采用响应面试验对罗耳阿太菌多糖锌鳌合工艺进行优化;研究了多糖锌的抗氧化活性。罗耳阿太菌多糖锌最优鳌合工艺如下:多糖浓度1.6 g/L、反应温度39℃、反应时间62 min、pH 8.3,在此条件下所得锌离子鳌合率为75.71%。罗耳阿太菌多糖、多糖锌对DPPH自由基的清除率分别为61.24%和79.54%;对羟自由基的清除率分别为65.32%和71.32%;对超氧阴离子自由基的清除率分别为55.32%和62.02%;还原力随浓度的增加而增强。结果表明,与罗耳阿太菌多糖相比,多糖锌具有较好的抗氧化活性。

罗耳阿太菌胞外多糖对铅离子的吸附作用研究

利用发酵生产的罗耳阿太菌胞外多糖(AEPS)作为吸附剂,研究其对Pb2+的吸附能力;通过单因素试验进行AEPS和Pb2+吸附的正交试验设计。正交试验结果表明,影响吸附的主次因素依次是AEPS初始浓度、pH、吸附时间、吸附温度。最佳吸附条件为:AEPS质量浓度600 mg/L, pH 8,反应时间1.5 h,反应温度35℃。在此条件下,吸附率为97.85%;吸附等温模型的结果表明, AEPS对Pb2+具有较好的吸附能力,最大单分子层吸附量为204.08 mg/g;利用扫描电子显微镜分析显示, AEPS吸附Pb2+后的表面结构发生改变。结果表明AEPS有很好的吸附Pb2+的能力。