[發明專利]一種利用瓊脂測定細菌纖維素合成過程中葡萄糖傳質的方法

在審

• 申請號: 201811098605.3
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109182187A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 鐘成;李思琦;張艷文;賈士儒;謝燕燕
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P19/04;C12Q1/54;C12R1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種利用瓊脂測定細菌纖維素合成過程中葡萄糖傳質的方法，屬于微生物發酵領域，包括以下步驟：(1)配置不同瓊脂濃度的發酵培養基，將活化后的木葡糖酸醋桿菌接種于接種到不同濃度瓊脂培養基中，放入30℃恒溫培養箱中靜置培養7d。(2)每隔24h分別取樣測定不同濃度瓊脂培養基不同位置的葡萄糖濃度。(3)細菌纖維素的提取。將恒溫靜置培養后生成的細菌纖維素膜取出后，用水多次沖洗，除去膜表面培養基及雜質，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。本發明利用不同瓊脂濃度形成BC合成過程中的葡萄糖傳質阻力，既簡單易行，又可以廣泛應用。本發明原材料都簡單易得，安全無毒，且操作簡單，應用價值極高。

技術領域

本發明涉及微生物發酵領域，特別涉及一種利用瓊脂測定細菌纖維素合成過程中葡萄糖傳質的方法。

背景技術

細菌纖維素(Bacterial cellulose，BC)因其獨特的性能，在生物醫療、組織工程、電子材料等領域具有廣闊的應用前景。BC的培養方式有震蕩培養和靜置培養兩種，震蕩培養時合成的BC機械性能較差，靜置培養時合成的BC的形態、組成及機械性強，應用十分廣泛。但是靜置培養時，BC的產量較低，阻礙了BC大規模商業化發展。已有研究表明，靜置培養時，BC的產量較低可能受環境物質的傳質影響。

傳質過程是物質的傳遞過程。物質由于濃度差可在一相內傳遞，也可在相際間傳遞.即由一相向另一相傳遞。不論液相或氣相，物質在單相內的傳遞機理是擴散作用。擴散可以分為分子擴散與渦流擴散兩種，前者是借助于流體分子無規則的熱運動而傳遞物質，發生在靜止或滯流流體內；后者是憑借流體質點的湍動和旋渦等宏觀運動而傳遞物質，發生在湍流流動流體中。分子擴散是在一相內部有濃度差異的條件下，由于分子的無規則隨機熱運動而產生的物質傳遞現象。分子擴散是分子微觀運動的結果。盡管分子運動的速度較大，但由于分子運動的途徑是隨機的，它沿一個方向運動很短距離就可能與另外的分子碰撞，而改動運動方向。因而，由于分子運動引起的物質沿特定方向擴散的速度是較小的。只要不平衡的兩相互相接觸，則必然發生傳質。

細菌纖維素合成過程中為了維持活細胞的生長和代謝，營養物質必須從培養基底部運輸至BC頂層。BC的生產過程中，營養物質的運輸分為兩個階段：第一階段是營養物質在培養基內由底部到BC下層的擴散；第二階段為營養物質從BC下層運輸至活細胞周圍，漂浮的細菌纖維膜膜是培養后期底物傳質的主要障礙。本方法通過添加不同濃度的瓊脂到合成BC的液體培養基中，使之形成一定的葡萄糖傳質阻力，可用于研究BC的發酵合成過程及葡萄糖在BC合成中的傳質作用，對于進一步研究其他發酵合成過程中營養物質在培養基內由底部到頂部的擴散時的傳質問題有一定價值。

發明內容

本發明涉及提供一種利用瓊脂測定細菌纖維素合成過程中葡萄糖傳質的方法，該方法簡單易行且應用范圍廣闊。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種利用瓊脂測定細菌纖維素合成過程中葡萄糖傳質的方法，包括以下步驟：

(1)液體培養基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，冰醋酸調節初始pH 6.0，121℃滅菌20min。

(2)0.3％瓊脂培養基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，瓊脂3，冰醋酸調節初始pH 6.0，121℃滅菌20min。

(3)0.6％瓊脂培養基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，瓊脂6，冰醋酸調節初始pH 6.0，121℃滅菌20min。

(4)木葡糖酸醋桿菌的活化，在固體培養基平板上挑取木葡糖酸醋桿菌單菌落于150mL新鮮的液體培養基中，30℃，180r/min振蕩培養24h，再將種子液轉接于150mL新鮮的液體培養集中30℃，180r/min振蕩培養。