由乳酸菌Leuconostoc mesenteroides NBRC 100496产生的生物絮凝剂的特性研究

《Journal of Bioscience and Bioengineering》：Characterization of a bioflocculant produced by lactic acid bacterium Leuconostoc mesenteroides NBRC 100496

　　

长沼望美（Nozomi Hasunuma）|柳野茂和（Shigekazu Yano）|玉木由里（Yuri Tamaki）|本间渡（Wataru Honma）|田村智（Tomo Tamura）|今井勉（Tsutomu Imai）|田口公秀（Kimihide Tabuchi）|太木光纪（Mitsunori Otaki）|远藤雅敏（Masatoshi Endo）

日本山形县米泽市城南，山形大学科学与工程学院，邮编992-8510

微生物产生的胞外聚合物被用作生物絮凝剂。在本研究中，从7种菌株中筛选出具有絮凝活性的乳酸菌。其中，Leuconostoc mesenteroides NBRC 100496菌株的絮凝活性最强，其对高岭土的絮凝率达到79.5%。通过测量该菌株的絮凝活性，研究了作为碳源的蔗糖的最佳浓度。添加30%的蔗糖适用于高岭土的絮凝。高岭土具有负的ζ电位，而三价阳离子（Al³⁺和Fe³⁺）的过量存在会导致高岭土表面电荷反转。即使在Al³⁺和Fe³⁺过量的情况下，Leuconostoc mesenteroides菌株仍能对高岭土进行絮凝。参与絮凝作用的葡聚糖通过异丙醇沉淀和碱性处理进行纯化；纯化后的葡聚糖在葡聚糖酶处理后失去了絮凝活性。动态光散射分析显示，纯化葡聚糖的平均粒径为361纳米，大于市售葡聚糖（平均分子量400,000–500,000）。这些结果表明，参与絮凝作用的葡聚糖含有α-1,6-糖苷键，其粒径非常大，且絮凝作用是由物理吸附引起的。

章节摘录

材料

高岭土购自日本大阪的Hayashi Pure Chemical Ind.有限公司。KCl、NaCl、MgCl₂六水合物、FeCl₃六水合物、粉末纤维素和葡聚糖（分子量约200,000）购自日本京都的Nacalai Tesque有限公司。Darco G-60（活性炭粉末）、CaCl₂二水合物、AlCl₃、葡聚糖60,000和α-淀粉酶购自日本大阪的Fujifilm Wako Pure Chemical有限公司。Chaetomium erraticum产生的葡聚糖酶和Leuconostoc mesenteroides产生的葡聚糖也来自同家公司。

根据对高岭土悬浮液的絮凝活性，从7种菌株中筛选出产生物絮凝剂的乳酸菌。Leuconostoc mesenteroides被选中，因为它已知可以利用蔗糖作为底物合成EPS（24）。Fructobacillus在系统发育上与Leuconostoc属相似（25）。每种菌株均在添加了5%蔗糖作为碳源的改良MRS培养基中培养。培养4天后，将菌株用沸水处理10分钟。

长沼望美：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，实验研究。柳野茂和：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，实验研究。玉木由里：实验研究。本间渡：实验研究。田村智：实验研究。今井勉：实验研究。田口公秀：实验研究。太木光纪：指导。远藤雅敏：指导。

日本科学技术机构（项目编号JPMJTM17CP）的支持。