公海710官网是由野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)以碳水化合物为主要底物，经好氧发酵 产生的一种胞外荚膜多糖[1]。它的基本结构为D-葡 萄糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、乙酸以及丙酮 酸，其中前三者的比率接近3:3:2[2]。公海710官网的独特 结构使其具有低浓度高黏性、流变性、假塑性等 特点，因而广泛应用于食品等工业领域。但是， 由于发酵后期公海710官网含量的增加，体系的黏度增 大，氧载体正己烷对公海710官网发酵的影响，物料的混合及氧的分散能力大大下降，从而 出现供氧不足的问题，限制其产量的提高[3]。通过 添加氧载体可提高溶氧以供细胞生长代谢所需, 从而提高公海710官网的产率，且不需额外提供能量[4-5]。 氧载体_般指不溶于培养基但能够吸附或包裏溶 解氧，以减少气液传氧阻力，提高氧气传质速率 的物质气正己烷是一种可用于微生物好氧发酵的 氧载体[7-8],但以正己烷为氧载体用于公海710官网发酵, 国内鲜有报道。本研究以正己烷为氧载体，研究 其对公海710官网发酵的影响，对公海710官网的工业生产具 有一定的应用价值。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1菌种野油菜黄单胞菌：本实验室保存。 1.1.2培养基固体培养基(g/L):蔗糖20、蛋白胨 5、牛肉膏3、酵母膏1、琼脂20, pH7.0;种子培 养基(g/L):蔗糖20、蛋白胨5、牛肉膏3、酵母膏 1, pH7.0;发酵培养基(g/L):蔗糖50、酵母膏 0.08、KCl 15、KH2PO4 0.6、MgSO4 0.08、CaCO3 5.0、柠檬酸0.015, pH7.0; E培养基(g/L):酵母膏3、 KH2PO45、MgSO4 0.3, pH7.0。

1.2方法

1.2.1公海710官网产品的收集向发酵液中添加2.5 g/ L的KCl,待其完全溶解后，氧载体正己烷对公海710官网发酵的影响，与95%乙醇按1:3(v/v) 混合，搅拌得沉淀，过滤收集沉淀，50丈烘干, 粉碎，得公海710官网样品。

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位体积的细胞干质量w/v表示)。

1.2.3黄单胞菌对正己烷的可利用性考察将制 备的菌悬液以10%(v/v)的接种量接入E培养基(对 照组)以及添加3%(v/v)正己烷的E培养基(实验组)， 摇床培养72h(180r/min、30丈)。取等体积对照组 和实验组培养液离心(4500 r/min、20 min)得菌体， 于恒温干燥器中105丈烘干24 h，称质量比较细 胞干质量，以确定黄单胞菌能否以正己烷为碳源 进行生长繁殖。

1.2.4正己烷加入量对公海710官网发酵的影响在正 己烷可利用性实验的基础上进行其加入量的实验。 分别添加 0%、0.25%、0.5%、1%、1.5%、2%、 4%、6%、8%、10%、12%的正己烷于发酵培养基 中，摇床发酵72 h(180 r/min、30丈)，收集产品， 通过产率确定最佳的正己烷加入量。

1.2.5正己烷加入时间对公海710官网发酵的影响分 别于0、12、24、36、48、60 h添加1%正己烷于 发酵培养基中，摇床发酵72 h(180 r/min、30丈)， 收集产品，通过产率确定最佳正己烷加入时间。 延长最高产率组的发酵时间，分别于96、120 h 测定其产率，考察正己烷的添加对最佳发酵时间 的影响。

1.2.6分析方法

公海710官网产率计算：”(％)=&公海710官网x100

m发酵液

公海710官网中丙酮酸含量测定采用2,4-二硝基苯 肼比色法[9]。

2结果与讨论

2.1黄单胞菌对正己烷的可利用性考察

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ffi I正己烷对菌体生长的影响

1.2.2菌悬液的制备 将摇床培养 28 h(180 r/min、 30丈)的种子培养液离心(4500 r/min、20 min)得到 菌体，用无菌水冲洗3次，收集不含培养基成分 的菌体，加入无菌水配成_定浓度的菌悬液(以单

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明2不同浓度正己烷对公海710官网发酵的影响

由图2可知，随着正己烷加入量的增加，黄 原胶产率增大，当浓度为1%时其产率达到最大 2.45%。但是，从图2中可以看出，随着正己烷 的继续添加，公海710官网产率开始逐渐降低，当加入 量为2%时，其产率已经低于对照组。这主要是由 于高浓度的正己烷对公海710官网发酵存在抑制作用， 高浓度的正己烷通过影响公海710官网发酵过程中的相 关酶系来影响发酵产率'

2.3正己烷加入时间对公海710官网发酵的影响

氧载体的加入时间对发酵过程有重要影响，氧载体正己烷对公海710官网发酵的影响， 因此实验通过改变正己烷的加入时间考察其对不 同体系中公海710官网产率的影响。由于发酵初期(0~11 h)，体系溶氧充足，同时前期生成的少量公海710官网具 有表面活性剂的性质，可生成大量小气泡，强化 了气液界面的扩散，提高了氧传递速率[11]。此时添 加正己烷使得体系溶氧过高，反而不利于菌体生 长和代谢[12]。随着发酵的进行，体系中公海710官网含量 不断增加，黏度增大，同时小气泡相互接合，气 液比表面积降低，氧传递系数减小，出现溶氧不 足问题，严重影响细胞的生长代谢，使得公海710官网 产率降低[11]。

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作为氧载体用于微生物好氧发酵的前提是不 能作为碳源被细菌利用，考察黄单胞菌对正己烷 的可利用性，以确定正己烷不能作为碳源供细胞 生长繁殖，在发酵体系中仅作为氧载体改善体系 供氧[10]。实验考察细菌在E培养基(对照组)及加入 3%正己烷的E培养基(实验组)中的生长情况。

由图1可知，对照组和实验组菌体浓度基本 相等，说明实验所用野油菜黄单胞菌菌种不以正 己烷作为碳源生长繁殖。从而考虑将其作为氧载 体用于公海710官网发酵。

2.2正己烷加入量对公海710官网发酵的影响

氧载体的添加有利于增强体系的溶氧，但正 己烷浓度过高会对细菌的生长代谢产生影响，从 而降低发酵体系的产率[8]。实验通过改变正己烷的 加入量，考察不同浓度对公海710官网发酵的影响。

 

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图3正己烷加入时间对黄原眩发酵的影响 从图3中可以明显的看出，发酵进行到12 h 时加入1%正己院公海710官网产率最大，达到3.13%。 这主要是由于当发酵体系刚开始出现溶氧限制时 添加氧载体能有效解除溶氧不足的问题，从而提 高发酵生产能力[13]。

由于正己烷的加入改善了发酵体系的传氧， 所以有必要延长发酵时间考察体系中公海710官网产率 的变化。在前期确定的最佳发酵72 h的基础上延 长发酵时间，96、120 h所对应的公海710官网产率分别 为3.14%、3.24%，相对于72 h的3.13%基本保持 不变，表明正己烷的加入对最佳发酵时间的影响 不大。这一方面是由于发酵72 h后，营养物质消 耗过大，不利于产胶；另一方面是由于公海710官网是次 生代谢产物，其生物合成是一个递增的反馈型代谢 合成过程气

2.4正己烷对公海710官网中丙酮酸含量的影响

公海710官网质量与其分子中丙酮酸含量呈正相关。 氧载体正己烷对公海710官网发酵的影响，丙酮酸含量的变化会影响公海710官网大分子的空间排 列、电荷在大分子上的分布以及大分子的交联等, 引起公海710官网溶液黏度和耐温性变化，从而赋予黄原 胶独特的流变学和功能特性，因此丙酮酸含量是黄 原胶品质的重要标志[14]。通过正己烷添加组和对照 组中丙酮酸含量的变化考察正己烷对公海710官网品质的 影响。

由图4可知，添加正己烷对公海710官网中丙酮酸含

 

正己烷

H 4正己烷对公海710官网中丙Sffi含凰的影响

量影响不大，丙酮酸含量由对照组的3.33%略降为 3.18%,氧载体正己烷对公海710官网发酵的影响，表明正己烷的加入在提高公海710官网产率的同 时并不降低其品质。

3结论

正己烷能够作为公海710官网生物合成过程的有效氧 载体，其最佳加入条件是发酵12 h时添加正己烷 1%，此条件下公海710官网产率可明显提高到3.13%，相 对对照组提高了 95.6%。加入少量正己烷在有效提 高公海710官网产量的同时其丙酮酸的含量保持稳定，保 证了公海710官网的品质，对工业生产有一定应用价值。