王志国,钟春燕,张伟敏,*

(1.海南大学食品科学与工程学院,海南海口 570228; 2.海南椰国食品有限公司,海南海口 570311)

木驹形杆菌Komagataeibacterxylinus(或称Acetobacterxylinum,Gluconacebacterxylinus)[1-2],产生的纤维素称为细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC),具有纯度、结晶度、持水力、杨氏模量高及生物相容性好等独特性能[3-5],广泛应用于食品、医药等领域[6-9]。我国海南从1996年开始利用椰子水生产细菌纤维素(椰纤果),目前全省该类厂80多家,年产量约18万吨,年产值近3亿元。但椰纤果生产中一个较为突出的技术问题尚未能解决,即K.xylinus种子液制备时易变异,导致BC产量降低,甚至绝收,此外大量发酵废液的排放,既造成一一经济损失又严重污染环境。

Schramm等首次报道了K.xylinus变异现象。在摇瓶培养时,K.xylinus菌体会发生变异,从而形成具有中度缺陷和严重缺陷的突变体,相较野生型菌株,突变体在菌落特征及产BC能力方面都有显著差异,后来陆续有学者就K. sp.变异现象进行了报道[10-12]。前期研究发现,该菌在静态浅层培养中很稳定,在深层静态培养及搅拌培养中易产生变异菌株[13-14]。此外,琼脂对K.xylinus在不同培养方法下BC产量及结晶度具有较大影响。李少慧及Chao等认为,琼脂使K.xylinus静态培养中BC产量降低[15-16];但在摇瓶或搅拌培养中,因为琼脂降低了剪切力[15],增加了游离细胞数量[15-16]，降低了BC结晶度,从而提高了产量[17]。

本实验在静态和动态培养中,研究培养基中添加琼脂对K.xylinus自发变异的影响,采用涂布法对变异菌的数量进行测定,称重法对BC的产量测定,同时运用粘度法和傅里叶变换红外光谱法分别对BC的聚合度和结晶度进行分析,采用分光光度法测定发酵液中纤维素酶活力,以期探寻琼脂对K.xylinus自发变异的控制及原因探索。……