菌种为槐栓菌(Trametes robiniphila murr),取自郑州轻工业学院食品与生物工程学院烟草与微生物实验室。称取6g乳糖、0.6g酵母粉放入500mL锥形瓶,加入200mL蒸馏水配制液体培养基,灭菌,以3%的接种量接种到液体培养基中,130r/min、28℃条件下培养6d,真空抽滤分离菌丝体和发酵液。发酵液旋转蒸发至25mL后加入100mL无水乙醇于4℃下过夜,1000r/min离心15min获得粗胞外多糖;用Sevag法对粗胞外多糖去除蛋白,加入1/4体积的除蛋白液(氯仿∶正丁醇=4∶1),与粗胞外多糖充分混匀,静止,弃中层与下层,取上层,直至不再出现蛋白层,获得精制胞外多糖。
精确称取胞外多糖80mg,用4mL 0.2mol/L NaCl溶液溶解,过0.45μm滤膜;取2~3mL胞外多糖溶液上Sepharose CL-6B柱,以0.2mol/L NaCl作为缓冲液洗脱并分管收集,用可见光紫外分光光度计检测各收集管中收集液,在波长280nm处读取吸光度,检测各收集管中蛋白浓度,采用硫酸-苯酚法测各收集管中的胞外多糖含量,在波长490nm处读取吸光度,检测多糖浓度。以收集管号为横坐标,分别以490nm、280nm的吸光度为纵坐标作图(图11.1)。由图11.1可见,槐栓菌EPS经过Sepharose CL-6B柱收集,第25管至第45管分离获得一个胞外多糖组分,即达到纯化胞外多糖的效果。将过柱后的收集液浓缩至50mL,透析(透析袋截流分子质量8000~14000ku)除去NaCl,冷冻干燥,获得精制胞外多糖,备用。
图11.1 槐栓菌胞外多糖纯化
红外分析取1~2mg精制胞外多糖,取100~200mg溴化钾(KBr)压片,在4000~400cm-1区间内用TENSOR 27傅里叶变换红外光谱仪扫描IR吸收。槐栓菌EPS的IR图谱见图11.2。
槐栓菌EPS的IR图谱数据分析见表11.1。
图11.2 槐栓菌精制胞外多糖IR图谱
表11.1 槐栓菌精制胞外多糖IR图谱分析(www.xing528.com)
红外结果显示,槐栓菌精制胞外多糖在3280cm-1处有一个很宽的红外吸收峰,存在O—H的伸缩振动,酰化或醚化后,这组峰会消失,因这组峰在3400cm-1以下,由此可以断定存在分子间氢键为主;在2930cm-1处出现的红外吸收峰为糖类特征峰;在1630cm-1处出现红外吸收峰为酰胺基的N—H变角振动,因此此糖含有酰胺基;1410cm-1处是—COOH中C—O间的伸缩振动;1370cm-1处振动为官能团—COO的C═O的对称伸缩振动;而1130cm-1处的吸收峰为环内醚结构中C—O伸缩振动,说明该糖有环内醚结构;880cm-1处的红外吸收峰说明该糖存在β-糖苷键,为β-型糖;780cm-1处的红外吸收峰有说明该糖为吡喃糖,并且有环结构。
槐栓菌EPS的气相质谱联用(GC/MS)分析:精确称取精制胞外多糖0.005g,装入棕色瓶中,加入3mL 2mol/L三氟乙酸,密封后,121℃静置2h。取出棕色瓶,待冷却后,过0.22μm水相滤膜,旋转蒸发将液相蒸干;加入2mL甲醇(分析纯),旋干,重复3次。依次加入1mL吡啶和1mL三甲基氯硅烷,密封,80℃恒温2h。取出棕色瓶,待冷却后过0.22μm尼龙膜,滤液加入到气相瓶。以鼠李糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、麦芽糖、葡萄糖为标准样,检测其GC/MS出峰时间,为单糖糖基标准峰。
气相条件:HP-5 MS 60m色谱柱;升温程序为起始温度80℃,以5℃/min的速度升温至280℃,保持20min;进样量1μL,分流比5∶1,延迟时间10min,进样口280℃,传输线280℃。
使用Xcalibur分析软件,参照标准品的峰值,测定槐栓菌EPS单糖组分如表11.2所示。乳糖可提供葡萄糖基和半乳糖基,以乳糖为碳源发酵槐栓菌,获得的槐栓菌EPS的单糖组成中葡萄糖基含量高达52.47%,而并不含有半乳糖基(表11.2),说明菌体可直接利用葡萄糖基,而不能直接利用半乳糖基,在发酵过程中可能将半乳糖基转换为葡萄糖基、核糖基、阿拉伯糖基及甘露糖基进行代谢,这与Kai等研究结果相符。
表11.2 槐栓菌EPS的单糖组成
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