利用多菌种共培养降解橡椀单宁制备鞣花酸.pdf

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1、第卷第期林产化学与工业年月杂利用多菌种共培养降解橡椀单宁制备鞣花酸＊黄文，石碧，李庆，姚开（四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室，四川成都；四川大学轻工与食品工程学院，四川成都）摘要：以橡椀单宁为原料，通过培养、分离筛选出了种菌株。研究了单一菌株培养和混合菌株共培养对橡椀单宁生物降解的影响，证实了用降解速率快但耐单宁性较差的菌株与耐单宁性好但降解速率较慢菌株共培养，可以显著提高橡椀单宁的生物转化率和鞣花酸的产率，两者分别达到和。所建立的生物降解的方法可用于由橡椀单宁制备鞣花酸。关键词：橡椀单宁；鞣花酸；生物降解；菌株；混合菌培养中图分类号：文献标识码：文

2、章编号：（）橡椀单宁属于水解类鞣花单宁，其水解产物主要是鞣花酸或其它与六羟基联苯二酸有生源关系的［］［］物质。研究表明，鞣花单宁的降解产物鞣花酸及其衍生物具有抗脂质过氧化、抗诱变及捕捉自由基的能力，在药物、化妆品、食品添加剂、保健品等领域具有广泛的应用前景。人们在单宁的化学降解方［］面已经做了大量的研究工作，并且在利用化学降解方法扩展植物单宁的应用方面取得了一些成果。虽然化学降解方法具有降解速率快等优点，但降解程度不易控制，而且反应副产物多，使其精细化利用受到限制。因此，目前国内外对单宁的生物降解方法更为关注，并已初步证实，由于生物降解的专一性及微生物的多

3、样性，可以通过生物降解方法获得许多化学方法无法得到的单宁降解产物，其潜在的应用价值难以估量。由于植物单宁对微生物具有广谱的抑制性以及单宁结构的复杂性，单宁的生物降解比一般有机物更困难。等人的实验表明，将对多酚降解缓慢的青霉与降解速度快、但降解不完全的大肠杆菌共培养，菌株为了快速适应含有不同多酚底物的生长环境，发生自身突变，导致多［］种分解酶的产生，从而使多酚出现多种裂解途径，能大大提高对多酚的降解能力，并能作用于复杂多酚底物。这类方法培养的微生物对结构较复杂的植物多酚的降解有重要意义。本研究在对单宁降解菌的筛选过程中发现一株降解速率较快、但不耐高浓度单宁的

4、菌株和两株降解速率慢而耐单宁性好的菌株。借鉴等人的研究思路，采用类菌株共培养方法，并通过正交实验考察了培养条件对共培养产物中橡椀单宁的生物转化率及鞣花酸产率的影响，为橡椀单宁生物降解制备鞣花酸奠定了基础。材料与方法!!"材料微生物培养基：，，，，，葡萄糖杂收稿日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（）作者简介：黄文（），女，山东济南人，博士研究生，主要从事单宁化学研究。＊通讯联系人林产化学与工业第卷，无菌水，高压灭菌。橡椀单宁的制备：将橡椀壳粉碎，以丙酮水（，体积比）混合液浸料次，每次，滤出浸提液，［］［］真空干燥，测定各成分的含量，备用。菌种的分离与筛

5、选称取一定量栲胶厂橡椀堆放场的表层泥土，放入倍蒸馏水中，在振摇，静置，取少量的悬浮菌液用无菌水配制一定的浓度，然后涂布于含橡椀单宁（）的培养基平板上，培养，如此反复，直至得到个纯菌株。将个菌株在培养基中，分别培养，每个菌种做个平行试样，以不加橡椀单宁的空白培［］养液为对照。测定不同菌种在单宁浓度下去除率，并以此选定菌株作进一步研究。的去除率按下式计算：去除率（）（降解前值降解后值）降解后值橡椀单宁生物转化率的测定［］利用皮粉法分别测定培养前及培养后橡椀单宁含量；按下式计算出橡椀单宁的生物转化率：单宁的生物转化率（）（降解前单宁含量降解后单宁含量）降解后单宁

6、含量鞣花酸产率的测定将橡椀单宁降解后产生的沉淀用热吡啶溶解，冷却结晶，将结晶物用冷水、热水、丙酮反复洗涤，然后真空干燥，称重。按下式计算鞣花酸的产率：鞣花酸产率（）（降解产物中鞣花酸含量降解前单宁含量）降解前单宁含量混合菌共培养的正交试验实验选用!（）的正交表。根据菌株最适条件的研究，正交实验的培养条件为将菌株接种在含橡椀单宁的培养基中，摇床中培养；考察因子为待选菌种（水平为去除率较高且耐单宁较好的菌株和菌株）和接种方式（水平为将初始降解速率快的菌株与待选菌株同时接入培养液和先将菌种接入培养液后再将待选菌株接入）。实验结果与讨论橡椀浸提物成分分析橡椀浸提物

7、成分分析结果：水分含量，单宁含量，非单宁含量。降解菌的筛选由于植物单宁的广谱抑制性，在微生物培养过程中，当底物浓度过高，会使多数微生物菌体蛋白质变性沉淀，只有少数微生［］物能分泌对单宁具有抗性并使单宁发生降解的酶（单宁酶）。图为各菌种在不同单宁浓度下的降解性能（共进行了种菌株的试验，其中对降解作用明显的有、和）。从图可知，当单宁浓度时，菌株去除率高于其它菌株，当浓度达到时，其生长被抑制。和菌株在低浓度下去除率并不高，但在高浓度下去除率明显高于其它菌株，在实验中发现，当单宁浓度达到时，和菌株生长并没有被显著抑制。因此，选定、、为目标菌，研图不同菌株在不同单宁

8、浓度下的究种菌株共培养时的降解效率。去除率正交实验分析表为菌株与或