细菌纤维素生物合成调控及其红曲霉菌复合发酵的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceTheRegulationofBacterialCelluloseBiosynthesisandtheFermentationofMonasus-BacterialCelluloseCompositeCandidate:LishaohuiMajor:BioengineeringSupervisor:Prof.YangGuangHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan4

2、30074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入

3、有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要细菌纤维素(BaeterialCellulose，简称BC)是某些微生物在一定条件下经多个葡聚糖链装配、结晶与组合而分泌的一种多糖，它是由0.9%纤维素、0.3%结合水和98.8%的自由水组成的凝胶状的物质。因其含有较低的固形物含量，不为人体所消化，在摄入后可增加饱腹感，因而可减少饮食量，故可作为低热量的减肥食品。此外，细菌纤维素比植物纤维

4、素含有更高的持水力和阴离子交换能力，这使它比植物纤维素能更有效的降低血清中甘油三酸酯、胆固醇和低密度脂蛋白，而且纤维的摄入能增加大便的排放量，稀释毒物，增强肠道的蠕动，促进排便，防止便秘和结肠癌，因此细菌纤维素在保健食品上的应用具有很大的潜力。红曲米是以籼稻、粳稻、糯米等稻米为原料，用红曲霉菌发酵而成的棕红色或紫红色米粒，是我国传统产品之一，主要用于食品着色、酿酒、食品发酵等。本文将可食用的水溶性多糖加入到培养基对细菌纤维素进行了改性，并用红曲米发酵培养了一种颜色鲜艳的红曲纤维素。主要的研究内容如下：1.本文将不同浓度的海藻酸钠、琼脂、阿拉伯胶和黄原胶加入到细菌纤维素的发酵

5、培养基中，在28℃的条件下分别进行了静止培养和动态培养，以研究多糖的添加对细菌纤维素生物合成、形态以及性质的影响，拓宽细菌纤维素在食品领域的应用。2.我们还将红曲接入到加有细菌纤维素的液体培养基进行培养以得到彩色细菌纤维素，从而使红曲霉的代谢产物红曲色素、洛伐他汀及其它生理活性成分渗入到细菌纤维素中提高其附加值，以便其更好的应用于食品。结果如下：1.在静止培养的条件下，由于多糖增加了培养基的粘度，阻碍了细菌的运动、氧气和营养物质的传递，所以细菌纤维素的产量有所降低，SEM和FTIR的结果显示，水溶性多糖进入了细菌纤维素的空间网络结构内部，与纤维素进行了结合，但多糖对其的空间

6、网络结构没有多大影响，因而对细菌纤维素的持水力和再吸水量没有多大影响。在动态培养的条件下，由于剪切力的影响，添加不同浓度的海藻酸钠和琼I华中科技大学硕士学位论文脂，可以得到不同大小的绒毛状和小片状的细菌纤维素颗粒，而且这种颗粒在一定浓度下可以均匀的悬浮在水溶液中，这种性质使它非常适合应用于食品饮料中。2.将细菌纤维素加入到红曲培养基中，我们得到了可以应用于食品、附加值更高的红曲细菌纤维素，红曲纤维素的颜色对高温和冷冻具有比较强的稳定性，SEM结果显示，细菌纤维素的网络结构很适合红曲霉的生长，红曲霉的菌丝穿入了细菌纤维素的空间网络内部，与细菌纤维素形成了复合体，这为细菌纤维素

7、作为其他微生物吸附的载体进行发酵，得到附加值更高的产物提供了理论依据。关键词：细菌纤维素生物合成复合II华中科技大学硕士学位论文AbstractBacterialCellulose(BC)isanpolysaccharidesproducedbysomemicroorganisms,whichisassembledbysomeglucanchains.It’sformedwith0.9%cellulose,0.3%boundwaterand98.8%freewater,therefore,itcontainsalo