摘 要

Surfactin是枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的次级代谢产物，它具有优秀的表面活性和广谱的抗菌机制。因为它在强酸、强碱和极端的环境都具有较强的活性并且具有可降解性，因此Surfactin在石油工业、食品加工、医药、动物养殖、农业等方面，都具有广阔的应用前景。实验室有一株通过ARTP诱变育种获得了surfactin的高产突变株BS-44，但在长期的传代过程中，其性状出现了退化。我们将退化的BS-44进行划线分离，对所得到的单菌落进行发酵培养，通过对单菌落的生物量和次级代谢产物的产量的检测，从而筛选出surfactin的产量更高、生长活性更好的菌株。通过重复实验，对菌落生产稳定性进行验证，以期获得能够稳定生产的菌株。退化的BS-44在48h产量最高，约为657.8mg/L,我们通过菌株的复壮获得的产量最高的单菌落的产量为1522.39mg/L，筛选出的菌株比BS-44的产量提高了131%。

关键词：surfactin 高产菌株 划线分离 复壮

Rejuvenation Surfactin Producing Strain

Abstract

Surfactin is a secondary metabolite of Bacillus subtilis, which has excellent surface activity and broad spectrum antibacterial activity. It has strong activity under extreme environment, such as strong acid, and alkali, beside, it is degradable. It has a wide range of applications in many areas, such as petroleum industry, food processing, medicine, animal husbandry and agriculture. A high yield mutant strain BS-44 was obtained by ARTP mutation breeding in the laboratory, but in length term preservation, the characters of surfactin were degraded. We will streak separation the degraded BS-44, the single colony was cultured, through the detection of biomass and secondary metabolite production, to select the strain of higher yields and better growth activity. In order to obtain a stable high yield strains, repeated experiments were carried out, the result show that the strain is very stable in production. The highest production of BS-44 was about 657.8mg/L in 48h. Through the rejuvenation, we obtained the highest yield of strain was 1522.39mg/L, the production of screened strains was increased by 131% compared to BS-44.

Keywords: surfactin; high-producing; strain; streak separation; rejuvenation.

目录

摘要 I

Abstract II

第一章文献综述 1

1.1surfactin的特点及其应用前景 1

1.1.1 surfactin的简介 1

1.1.2 surfactin的特点 1

1.1.3 surfactin的应用 2

1.1.4 Surfactin的生产 4

1.2 菌株的复壮 4

1.2.1菌种的复壮 4

1.2.2 退化的原因 5

1.2.3复壮的目的 5

1.2.4菌种的复壮措施 6

第二章实验材料与方法 7

2.1 实验器材 7

2.2 菌株来源 7

2.3 实验试剂 8

2.4 培养基 8

2.4.1 LB培养基配方 8

2.4.2 发酵培养基配方 8

2.4.3 固体培养基配方 8

2.4.4 培养基与器材灭菌方法 8

2.5接种 9

2.5.1 划线分离 9

2.5.2 LB培养基接种 9

2.5.3 发酵培养基接种 9

2.6 样品 9

2.6.1取样 9

2.6.2 处理样品 10

2.7检测方法 10

2.7.1 surfactin产量检测 10

2.7.2高效液相色谱仪的使用流程 11

2.7.3 发酵培养基中生物量的检测 11

第三章结果与讨论 12

3.1高产菌株的筛选 12

3.2高产菌株的保存 16

3.2.1高产菌株保存的培养基 16

3.2.2高产菌株贮存的条件 16

第四章结论与展望 17

4.1结论 17

4.2展望 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 文献综述

1.1surfactin的特点及其应用前景

1.1.1 surfactin的简介

生物表面活性剂是指在低浓度时就能够使得溶液体系的界面状态出现直观的界面变化的物质。生物表面活性剂的分子结构都具有两种极性基团:一面为亲水的基团，另一面为疏水的基团。其中亲水基的极性基团主要为单糖、多糖、磷酸基、氨基酸和肽等，如假丝酵母以豆油为唯一碳源可生产甘露糖吃藓糖醇脂^[1]，另一部分是由碳氢链组成的亲油的非极性基团，主要为饱和或非饱和脂肪酸及脂肪醇^[2]。

Surfactin是脂肽类生物表面活性剂的一种，是枯草芽孢杆菌中的非核糖体合成酶酶系产生的次级代谢产物，因其具有异常优越的表面活性受到广泛关注^[3]。它由7个α-氨基酸残基通过内酯环与一个β-羟基脂肪酸残基结合构成。我们主要检测结构为C13、C14（及其同分异构体）、C15的β羟基的脂肪酸链的surfactin产量。

由于surfactin具有既亲水又亲油的两性分子结构，使得surfactin与化学表面活性剂有类似的性能，如起泡、消泡、乳化、破乳、分散、絮凝、润湿、铺展、渗透、润滑、抗静电以及杀菌等功能。surfactin具有良好的表面活性，能把水的表面张力由72mN/m降低到27mN/m^[4]，其临界胶束浓度（CMC）低于20mg/L，且具有耐高温、耐碱、耐盐等特性，在石油开采领域具有良好的应用前景^[5]。