四种微生物絮凝剂的相对分子量及化学组成

Posted 2023-01-13 分子量

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微生物絮凝剂是由微生物产生的一类具有高絮凝活性的生物大分子物质.由于微生物絮凝剂具有高效、安全、生物可降解性、无二次污染等优点，近年来备受关注.我们首次采用诱变方法，获得了HHE P7，HHE A8，HHE P21，HHE A26四株微生物絮凝剂产生菌，经鉴定，菌株HHE A26和HHE A8分别为半知菌类从梗孢科曲霉属杂色曲霉和烟曲霉；HHE P7为半知菌类从梗孢科青霉属产紫青霉系；HHE P21为半知菌类从梗孢科青霉属圆弧青霉系.本文研究了这四株菌所产微生物絮凝剂的相对分子量及化学组成.
1 微生物絮凝剂的组成由菌株HHE P7，HHE A8，HHE P21，HHE A26所产微生物絮凝剂分别命名为MBF7，MBF8，MBF21，MBF26.四种微生物絮凝剂的样品溶液在蒽酮显色试验中均显深绿色，在α 萘酚实验中均出现紫色环，表明四种样品中均含有大量的糖类物质.茚三酮显色试验用于检测氨基酸或蛋白质的存在.实验结果显示，四种样品溶液均不显蓝紫色.紫外扫描的结果显示，MBF21的曲线较平滑，没有出现特征吸收峰(蛋白质在280nm有吸收峰，核酸在260nm有吸收峰)，说明MBF21中不含蛋白质和核酸.MBF7在280nm处有一个吸收峰，但是吸收值(0.32)很小，表明MBF7含有很微量的蛋白质，因为含量很低，因此，在茚三酮显色试验中不显色.MBF8在波长268nm处有少量吸收(吸收值为0.57)，表明MBF8不含蛋白质，可能含很少量的核酸.MBF26在259nm处有吸收峰，但吸收值(0 35)很小，可以认为MBF26含很少量的核酸.间苯二酚试验的结果显示：MBF8和MBF26溶液变成鲜红色；MBF7和MBF21溶液颜色不变，说明MBF8和MBF26所含多糖为酮糖；MBF7和MBF21所含多糖为非酮糖.样品与Benedict试剂的反应过程中，MBF8和MBF26溶液有砖红色沉淀产生；MBF7和MBF21溶液则无变化.表明MBF8和MBF26所含多糖为还原糖，MBF7和MBF21所含多糖为非还原糖.纸层析结果显示，MBF8的1号斑点的Rf值接近麦芽糖的Rf值，即MBF8水解后的组分之一是麦芽糖.MBF21的1号斑点Rf值是0.163，MBF26的1号斑点Rf值是0.181，都接近乳糖的Rf值，所以MBF21和MBF26水解后的组分之一是乳糖；MBF8的2号斑点、MBF21的2号斑点、MBF26的2号和3号斑点找不到相应的标准糖.这是因为所选的标准糖样品种类有限，而单糖及双糖的种类很多所致.MBF7以及棉籽糖的层析图上没有出现斑点，估计是因为MBF7的水解产物、棉籽糖与显色剂苯胺邻苯二钾酸不发生反应，试验还用了其它的显色剂也不能使其显色.
2 四种微生物絮凝剂的相对分子量凝胶色谱分析可以比较不同样品的相对分子量，以及分离同一样品中相对分子量不同的组分.过SephadexG 100凝胶柱时，样品中相对分子量大的部分先洗脱出来，相对分子量小的部分后洗脱出来.凝胶色谱分析的结果显示，MBF7的洗脱时间从45min持续至440min，样品的相对分子量分布范围较广，出现四个曲线峰，分别在65min，230min，310min，340min，表明MBF7由四个相对分子量段的物质组成，其中洗脱时间为225—275min和300—325min曲线的峰面积较小，该相对分子量段的样品含量较低，而洗脱时间为45—150min和325—445min曲线的峰面积较大，该相对分子量段的样品含量较高.MBF21，MBF8，MBF26的洗脱时间分别从45min，80min，80min持续至140min，160min，160min，都只有一个曲线峰，分别在65min，95min，95min，表明这三种微生物絮凝剂分别由一个相对分子量段的物质组成.通过实验测出四种微生物絮凝剂的相对分子量，MBF7不同组份的相对分子量分别为14.79×105，4.17×105，3.10×105，2.72×105；而MBF8，MBF21，MBF26的相对分子量分别为10.47×105，14.79×105，10.54×105.
3 微生物絮凝剂的相对分子量与絮凝活性的相关性测试四种微生物絮凝剂洗脱曲线顶峰处的洗脱液(加入的总糖含量相同)对高岭土悬浮液的絮凝效果，结果见表1.MBF7和MBF21在65min的絮凝效率高达95.5%和95.0%.而MBF8和MBF26在95min的絮凝效率略低，分别为92.7%和92.0%.

MBF7不同相对分子量组分的洗脱液对高岭土悬浮液的絮凝效果显示：在洗脱时间从65min依次增加到230min，310min，340min时，相对应的洗脱液的絮凝率却从95.5%依次降低为82.7%，72.3%，66.1%.由此可见，微生物絮凝剂的絮凝效果与相对分子量的相关性很大，相对分子量愈大，样品对高岭土悬浮液的絮凝率愈高，絮凝效果愈好.
4 结论
(1)四种微生物絮凝剂MBF7，MBF8，MBF21和MBF26的主要成分都是多糖，其中MBF7含有很少量的蛋白质，MBF8和MBF26含有很少量的核酸，MBF21不含核酸和蛋白质.
(2)MBF7和MBF21所含多糖是非酮糖，属于非还原糖；MBF8和MBF26所含多糖是酮糖，属于还原糖.MBF8的水解液中含有麦芽糖，MBF21和MBF26的水解液中含有乳糖.
(3)MBF7由四个相对分子量段的物质组成，相对分子量分别为14.79×105，4.17×105，3.10×105，2.72×105；MBF8，MBF21和MBF26的相对分子量分别为10.47×105，14.79×105，10.54×105.
(4)四种微生物絮凝剂过SephadexG 100凝胶柱后的洗脱液对高岭土悬浮液的絮凝效果，显示微生物絮凝剂的相对分子量愈大，絮凝效果愈好.