全 文 ：第 １２卷第 ５期
２０１４年 ９月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ􀆰 １２ Ｎｏ􀆰 ５
Ｓｅｐ􀆰 ２０１４
ｄｏｉ：１０􀆰 ３９６９ ／ ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １６７２－３６７８􀆰 ２０１４􀆰 ０５􀆰 ０１４
收稿日期：２０１３－０６－１８
基金项目：福建省自然科学青年基金（２０１２Ｊ０５０１５）；福建省教育厅 Ａ类科技项目（ＪＡ１２４３０）
作者简介：朱宏阳（１９７９—），男，福建武平人，博士，讲师，研究方向：发酵工程；姚　 俊（联系人），讲师，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｏｅｌｙａｏ＠ ｎｊｍｕ􀆰 ｅｄｕ􀆰 ｃｎ
１株产细菌纤维素芽胞杆菌的分离及鉴定
朱宏阳１，姚　 俊２，冯　 珊１， 李泳宁１，林伟铃１
（１􀆰 福建卫生职业技术学院 药学系 福州，３５０１０１； ２􀆰 南京医科大学 基础医学院 南京 ２１００２９）
摘　 要：从残次水果中分离出 １株菌株 ＺＦ ７，其产物经纤维素特异性染色反应、红外光谱分析及纤维素酶水解实
验后，被确定为细菌纤维素。 在对 ＺＦ ７菌株常规形态学及生理生化特性鉴定的基础上，对部分长度的 １６Ｓ ｒＤＮＡ
同源性进行了分析，发现 ＺＦ ７ 菌株与解淀粉芽胞杆菌相似度可达 ９９􀆰 ５％，现命名为 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ
ＺＦ ７。 对 ＺＦ ７菌株在振荡培养和静置培养条件下的发酵性能进行了初步考察，得到细菌纤维素产率分别为 ６􀆰 ６
和 ６􀆰 ２ ｇ ／ Ｌ。
关键词：细菌纤维素；解淀粉芽胞杆菌；筛选；鉴定
中图分类号：Ｑ９３⁃３３１　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２－３６７８（２０１４）０５－００８０－０５
Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｓｔｒａｉｎ
ＺＨＵ Ｈｏｎｇｙａｎｇ１，ＹＡＯ Ｊｕｎ２，ＦＥＮＧ Ｓｈａｎ１，ＬＩ Ｙｏｎｇｎｉｎｇ１，ＬＩＮ Ｗｅｉｌｉｎｇ１
（１􀆰 Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｈｅａｌｔｈ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｆｕｚｈｏｕ，３５０１０１，Ｃｈｉｎａ；
２􀆰 Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｒａｉｎ ＺＦ⁃７ ｗａｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｂａｄ ｆｒｕｉｔｓ． Ｉｔｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ
（ＢＣ） ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ， ＦＴ⁃ＩＲ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ
ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ， ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ， ＺＦ⁃７ ｗａｓ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ １６Ｓ ｒＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ １６Ｓ ｒＤＮＡ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ＺＦ⁃７ ｈａｄ ９９􀆰 ５％ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｔｏ ｔｈｅ ｐａｒｔｉａｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ，ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ
ｔｈａｔ ＺＦ⁃７ ｗａｓ ｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄ ａｓ ａ ｓｕｂｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｂ􀆰 ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ， ａｎｄ ｄｅｎｏｍｉｎａｔｅｄ ａｓ
Ｂ􀆰 ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ ＺＦ⁃７􀆰 Ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＺＦ⁃７ ｕｎｄｅｒ ｓｈａｋｉｎｇ ａｎｄ ｓｔａｔｉｃ ｆｌａｓｋｓ ｗａｓ
ｉｎｓｐｅｃｔｅｄ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ＢＣ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ６􀆰 ６ ａｎｄ ６􀆰 ２ ｇ ／ Ｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ􀆰
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ；ｉｓｏｌａｔｉｏｎ；ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
　 　 细菌纤维素（ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，简称 ＢＣ）是 １
种由葡萄糖分子以 β １，４ 糖苷键聚合而成的天然
纳米高分子材料，具有良好的生物相容性、生物可
降解性、较强的持水能力和较高的力学性能等优良
特性［１］。 与植物纤维相比，细菌纤维素具有高结晶
度、高持水性、高杨氏模量、高纯度和较好的生物相
容性等特点，因此细菌纤维素在医用敷料等生物医
学材料、食品、造纸和纺织等领域有着广泛的
应用［２］。
目前，用于研究细菌纤维素的主要菌株为木醋
杆菌（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｘｙｌｉｎｕｍ） ［３］、汉逊氏葡糖酸醋杆菌
（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｈａｎｓｅｎｉｉ） ［４］和木葡萄糖酸醋杆菌
（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｘｙｌｉｎｕｍ） ［５］。 国内外许多学者对
细菌纤维素的合成过程、细菌纤维素的理化特性及
发酵条件的优化均做了大量的研究，并取得了可喜
成果，为细菌纤维素的商业应用奠定了一定
基础［６－８］。
然而，细菌纤维素的高生产成本限制了它的工
业规模，因此降低细菌纤维成本是当前工业生产亟
须解决的问题，而选育高产细菌纤维素菌株是目前
看来最为可行的途径。 为此，笔者利用本地食品、
果蔬资源，以葡萄糖为 Ｃ 源，筛选出细菌纤维素生
产能力强的菌株，并对其进行鉴定，以期为细菌纤
维素的后续研究奠定基础。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 分离菌株的样品来源
福州市鼓山、旗山采集的土壤，残次水果，闽侯
县市场采集的散酒糟和零售泡菜等。
１􀆰 ２　 主要培养基
１􀆰 ２􀆰 １　 富集培养基
葡萄糖 ４０ ｇ，酵母膏 ５ ｇ，蛋白胨 ５ ｇ，乙酸钠
２ ｇ，ＣａＣＯ３ １０ ｇ；用乙酸调 ｐＨ ５􀆰 ０，蒸馏水定容至
１ Ｌ，１２１ ℃灭菌 １５ ｍｉｎ后加入制霉菌素 ５０ ｍｇ ／ Ｌ。
１􀆰 ２􀆰 ２　 固体培养基
葡萄糖 ２０ ｇ，蛋白胨 ５ ｇ，酵母膏 ５ ｇ，柠檬酸
１ ｇ，Ｎａ２ＨＰＯ４·１２Ｈ２Ｏ ５ ｇ，ＣａＣＯ３ １０ ｇ，琼脂 ２０ ｇ；蒸
馏水定容至 １ Ｌ，ｐＨ ６􀆰 ５，１２１ ℃灭菌 １５ ｍｉｎ。
１􀆰 ２􀆰 ３　 发酵培养基
葡萄糖 ５０ ｇ，蛋白胨 ５ ｇ，酵母膏 ５ ｇ，柠檬酸
１ ｇ，Ｎａ２ＨＰＯ４·１２Ｈ２Ｏ ５ ｇ；乙醇 １􀆰 ４％（体积分数），
ｐＨ ６􀆰 ５，蒸馏水定容至 １ Ｌ，１２１ ℃灭菌 １５ ｍｉｎ。
１􀆰 ３　 实验方法
１􀆰 ３􀆰 １　 菌株的富集
将采集的样品粉碎或打浆后以体积比 １ ∶ １０ 的
无菌水进行稀释，取稀释液 １ ｍＬ接入装有 １０ ｍＬ无
菌富集培养基的试管中，３０ ℃静置培养 ３ ｄ后观察，
管内液面长有乳白色胶状膜者为阳性。 将阳性菌
液划线分离于固体平板培养基，３０ ℃培养 ５ ｄ，挑取
产透明圈的菌株接入富集培养基，观察产膜情况。
以上富集和分离操作反复进行 ２次。
１􀆰 ３􀆰 ２　 菌株筛选与纯化
待平皿培养 ５ ｄ 后，挑取长好的菌株接入发酵
培养基，筛选产膜快且产量大的菌株。
１􀆰 ３􀆰 ３　 菌株发酵产膜
取一环活化好的斜面种子接入发酵培养基，
３０ ℃、１００ ｒ ／ ｍｉｎ振荡培养 ２４ ｈ 后，以 ５％的接种量
接入装有 ５０ ｍＬ 发酵培养基的 ２５０ ｍＬ 三角瓶中，
３０ ℃恒温静置培养 ５ ｄ。
１􀆰 ４　 细菌纤维素提取和处理方法
恒温静置培养 ５ ｄ 的细菌纤维素膜浮于表面，
将膜取出后，用水多次冲洗，除去膜表面的培养基
及杂质，将膜浸泡于 １％ （质量体积比）的 ＮａＯＨ 溶
液中，８０ ℃恒温 ３０ ｍｉｎ，至膜呈乳白色半透明，然后
用 ０􀆰 ５％（体积分数）乙酸溶液浸泡，再用蒸馏水冲
洗至 ｐＨ中性，沥干表面水分，称湿质量，然后将纤
维素膜于 ６０ ℃烘箱烘至恒质量，称膜干质量。 纤维
素的产量以 １ Ｌ培养基中纤维素的质量表示。
１􀆰 ５　 细菌纤维素产量和含水率的测定
将处理好的细菌纤维素凝胶于 ４ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ 离
心 ３０ ｍｉｎ，所得膜定义为细菌纤维素湿质量；将纤维
素凝胶于 ８０ ℃干燥至恒质量，所得为细菌纤维素干
质量。 用精密电子天平称量细菌纤维素质量，细菌
纤维素凝胶含水率按式（１）计算。
细菌纤维素凝胶含水率 ＝ （湿质量－干质量） ／
湿质量×１００％ （１）
１􀆰 ６　 菌株鉴定
１􀆰 ６􀆰 １　 生理生化特性检测［９－１０］
按一般细菌常用鉴定方法进行生理生化特性
检测。
１􀆰 ６􀆰 ２　 １６Ｓ ｒＤＮＡ分析
提取菌株 ＺＦ ７的基因组 ＤＮＡ为模板，用细菌
通用引物进行 ＰＣＲ扩增后，将扩增产物送测序公司
测序，再将得到的序列提交 ＮＣＢＩ进行 ＢＬＡＳＴ比对，
并用 ＮＴ Ｖｅｃｔｏｒ 构建其分子系统发育进化树，最终
鉴定出细菌纤维素产生菌 ＺＦ ７的种属。
１􀆰 ７　 产物分析
１􀆰 ７􀆰 １　 染色法定性分析［１１］
参照植物纤维素定性染色法。 挑取培养 １～２ ｄ
后发酵液表面产生的凝胶膜于装水的培养皿中，使
其自然平展于载玻片上，取出载玻片，晾干。 于干
燥的膜上滴加 ６６􀆰 ５％（体积分数）Ｈ２ＳＯ４，再滴加 ＫＩ
溶液显色，用肉眼和光学显微镜观察显色情况。 呈
现特异性蓝黑色的反应可将该菌膜的主要成分初
步判定为纤维素。
１􀆰 ７􀆰 ２　 红外光谱的鉴定与结构分析
将纤维素薄膜真空冷冻干燥后，研成粉末，用
ＫＢｒ压片处理，放入样品池对其进行扫描测定，波长
范围为 ４００ ～ ４ ０００ ｃｍ－１，红外光谱仪为尼高力 ３６０
智能型。
１８　 第 ５期 朱宏阳等：１株产细菌纤维素芽胞杆菌的分离及鉴定
１􀆰 ７􀆰 ３　 纤维素酶水解的试验
准确称取 １ ｇ的干燥薄膜，充分研磨碎后，加入
用 ＰＢＳ缓冲液（ｐＨ ５􀆰 ０）配制的纤维素酶液，５０ ℃
保温水解，水解至溶液清亮后以烘干至恒质量的滤
纸过滤。 滤液用 ＳＢＡ ４０Ｃ 生物传感仪（山东科学
院生物研究所）检测葡萄糖含量；滤渣洗涤 ２ 次，将
滤纸连渣烘干至恒质量，称质量后减去滤纸的质量
即为纤维素的质量，从而可算出纤维素的含量。
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 细菌纤维素产生菌的分离及产物分析
采集的 ５０份土壤和水果样品中，仅 ３份采集于
残次水果中的样品产生凝胶状胶质膜，阳性检出率
仅为 ６％。 该菌膜在 ０􀆰 １ ｍｏｌ ／ Ｌ ＮａＯＨ 溶液中不发
生溶解，用 Ｈ２ＳＯ４ ＫＩ染色呈特异性蓝黑色反应，因
此初步判断该菌膜的主要成分是纤维素［１１］。 其中
１株编号为 ＺＦ ７ 样品肉眼观察颜色较深，推测其
产量较高，因此选择 ＺＦ ７ 菌株为进一步的研究
对象。
提取 ＺＦ ７菌株发酵产物，经真空冷冻干燥后
进行红外扫描，其红外光谱分析结果如图 １ 所示。
从图 １可知：在 １ １６４ ｃｍ－１处的吸收峰是由 Ｃ—Ｏ键
的伸缩振动引起的，是纤维素分子的特征峰。 在
３ ４３５ ｃｍ－１处的吸收峰，反映了 Ｏ—Ｈ 键的伸缩振
动。 在 １ ６４４ ｃｍ－１处的吸收峰是由纤维素 ４′端的半
缩醛基引起的，在 １ ４２８ ｃｍ－１处的吸收峰是由 Ｃ—Ｈ
键伸缩振动引起的，深度与纤维素结晶度有关；而
在 ２ ８９６ ｃｍ－１处的吸收峰则是由 ＣＨ２—ＣＨ 伸展产
生的。 在约 ９００ ｃｍ－１处的吸收峰是糖苷键的特征
峰［１２］。 根据红外结果显示，ＺＦ ７ 产物与细菌纤维
素结构相符。
图 １　 细菌纤维素薄膜的红外图谱
Ｆｉｇ􀆰 １　 ＦＴ⁃ＩＲ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ
取真空冷冻干燥薄膜 １􀆰 ０１１ ｇ，经 ５０ ｍＬ纤维素
酶水解 ２４ ｈ 后溶液变得清亮。 用烘干的滤纸
（０􀆰 ７５２ ｇ）过滤，滤液用 ＳＢＡ ４０Ｃ 检测葡萄糖质量
为 ０􀆰 ９９ ｇ；将滤纸连渣烘干，称质量为 ０􀆰 ８４５ ｇ，减去
滤纸质量得到残渣的质量为 ０􀆰 ０９３ ｇ，得纤维素含量
为：［（１􀆰 ０１１ － ０􀆰 ０９３） ／ １􀆰 ０１１］ × １００％ ＝ ９０􀆰 ８％。 根
据纤维素酶水解结果及 ＳＢＡ ４０Ｃ 检测葡萄糖结果
可表明 ＺＦ ７菌株产膜为纤维素，其纤维素含量为
９０􀆰 ８％（表 １）。
表 １　 纤维素酶的水解结果
Ｔａｂｌｅ １　 Ｍａｉｎ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ＺＦ⁃７
ｍ（薄
膜） ／ ｇ
ｍ（滤
纸） ／ ｇ
ｍ（滤纸＋
滤渣） ／ ｇ
ｍ（滤
渣） ／ ｇ
ｗ（纤维素）
／ ％
ｍ（水解液
葡萄糖） ／ ｇ
１􀆰 ０１１ ０􀆰 ７５２ ０􀆰 ８４５ ０􀆰 ０９３ ９０􀆰 ８ ０􀆰 ９９
２􀆰 ２　 ＺＦ ７菌落形态及生理生化特性
该菌株在固体培养基上的菌落细小，菌落直径
２～５ ｍｍ，多为圆形、凸起、表面光滑、湿润、边缘整齐
以及呈微黄色，形成皮革状菌膜。 其显微镜检形态
如图 ２所示，固体培养基菌落形态如图 ３所示，扫描
电镜形态如图 ４所示。
图 ２　 细菌纤维素产生菌 ＺＦ ７
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｃｅｌｌ ｉｍａｇｅ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｓｔｒａｉｎ ＺＦ⁃７
图 ３　 ＺＦ ７菌株的菌落形态
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｃｏｌｏｎｙ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｓｔｒａｉｎ ＺＦ⁃７
２８ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １２卷　
图 ４　 ＺＦ ７菌株扫描电镜照片
Ｆｉｇ􀆰 ４　 ＳＥＭ ｉｍａｇｅ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｓｔｒａｉｎ ＺＦ⁃７
对筛选出产细菌纤维素的菌株 ＺＦ ７进行生理
生化特征测定的结果如表 ２所示。
表 ２　 ＺＦ ７的主要生理生化特征
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｆ ＺＦ⁃７
检测项
反应特点
产酸 产气
检测项 是否反应（生长）
葡萄糖 ＋ － ３％（体积分数）ＮａＣｌ ＋
乳糖 － ＋ ５％（体积分数）ＮａＣｌ －
蔗糖 ＋ － ０􀆰 ００１％（体积分数）溶菌酶 ＋
果糖 ＋ － 过氧化氢酶 ＋
Ｌ 鼠李糖 － － 酪蛋白水解 －
Ｄ 山梨醇 － － 吐温 ８０ －
乙酸盐 ＋ － 明胶液化试验 －
柠檬酸盐 － － 乙醇氧化成乙酸 ＋
富马酸盐 － － 乳酸盐氧化 ＋
马来酸盐 － － 产芽孢试验 ＋
琥珀酸盐 － － 生酮试验 ＋
淀粉 ＋ － 以铵盐为唯一 Ｎ源 －
尿素 －
好氧性 ＋
产纤维素试验 ＋
醌类物质 Ｑ１０
革兰氏染色 阳性
２􀆰 ３　 １６Ｓ ｒＤＮＡ分子鉴定
以 ＺＦ ７菌株基因组 ＤＮＡ为模板，用细菌通用
引物 ２７Ｆ （５′ ＡＧＡＧＴＴＴＧＡＴＣＣＴＧＧＣＴＣＡＧ ３′）
和 １４９２Ｒ （ ５′ ＧＧＴＴＡＣＣＴＴＧＴＴＡＣＧＡＣＴＴ ３′）
ＰＣＲ扩增 １６Ｓ ｒＤＮＡ单一条带，结果见图 ５。 如图 ５
所示：扩增的条带大约为 １ ５００ ｂｐ。 将 ＰＣＲ 产物送
至大连生工公司进行测序，结果表明，ＺＦ ７ 的 １６Ｓ
ｒＤＮＡ序列全长为 １ ４６０ ｂｐ，将所测序列送 ＮＣＢＩ
ＧｅｎＢａｎｋ数据库中进行 ＢＬＡＳＴ 比对，构建以 １６Ｓ
ｒＤＮＡ全序列为基础的系统发育树（图 ６）。
由图 ６可知：ＺＦ ７ 菌株与 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅ⁃
ｆａｃｉｅｎｓ ｓｕｂｓｐ􀆰 （ＧｅｎＢａｎｋ登录号为：ＪＦ８９９２７５）菌株同
源性最高，同源性达 ９９􀆰 ５％。 结合形态、生理生化
特征试验及 １６Ｓ ｒＤＮＡ 全序列分析的系统发育研究
结果，可以将 ＺＦ ７ 菌株的分类定位为解淀粉芽胞
杆菌，具体为 Ｂ􀆰 ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ ＺＦ ７。
Ｓ１ 为样品 １；Ｓ２ 为样品 ２；Ｍ为标准 ＤＮＡ
图 ５　 １６Ｓ ｒＤＮＡ ＰＣＲ扩增结果
Ｆｉｇ􀆰 ５　 １６Ｓ ｒＤＮＡ ＰＣＲ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ＺＦ⁃７
图 ６　 菌株 ＺＦ ７的 １６Ｓ ｒＤＮＡ基因序列系统发育进化树
Ｆｉｇ􀆰 ６　 Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ＺＦ⁃７ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ
ｓｐｅｃｉｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅｉｒ １６Ｓ ｒＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
２􀆰 ４　 ＺＦ ７产细菌纤维素的初步发酵试验
采用发酵培养基分别进行摇瓶静置和振荡发
酵试验。 在静置发酵试验中，发酵液面首先形成
膜，随着培养时间的延长，纤维素膜逐渐变厚，最
后纤维素凝胶充满整个液体发酵培养基，如图 ７
所示。
在摇瓶动态发酵试验中，由于摇床振荡的剪切
力，细菌纤维素膜无法形成完整的膜，膜被打散并
呈圆珠状，悬浮于发酵液表面，外表均匀光滑，如图
８所示。
不同发酵方式的实验结果如表 ３ 所示。 由表 ３
可知：在振荡发酵条件下，发酵 ５ ｄ 后，膜湿质量可
３８　 第 ５期 朱宏阳等：１株产细菌纤维素芽胞杆菌的分离及鉴定
图 ７　 静置发酵 ３ ｄ后细菌纤维素的外观形态
Ｆｉｇ􀆰 ７　 Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ
ａｆｔｅｒ ３ ｄ ｏｆ ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｃｕｌｔｕｒｅ
图 ８　 振荡发酵 ３ ｄ后细菌纤维素的外观形态
Ｆｉｇ􀆰 ８　 Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ
ａｆｔｅｒ ３ ｄ ｏｆ ｆｌａｓｋ ａｇｉｔａｔｅｄ ｃｕｌｔｕｒｅ
达 ４２５􀆰 ２ ｇ ／ Ｌ，干质量为 ６􀆰 ６ ｇ ／ Ｌ，湿含率为 ９８􀆰 ４５％；
而在静置发酵条件下，发酵 ５ ｄ 后，膜湿质量可达
５０２􀆰 ６ ｇ ／ Ｌ，干质量为 ６􀆰 ２ ｇ ／ Ｌ，湿含率为 ９８􀆰 ７７％，说
明在振荡发酵条件下的产率较高，但湿含率较低。
从发酵结果可以看出 ＺＦ ７ 菌株的产量较高，因此
以此作为出发菌株，辅于工业诱变选育技术可望筛
选获得具有性能较好的生产菌株。
表 ３　 ＺＦ ７在不同发酵方式下发酵 ５ ｄ的结果
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＺＦ⁃７ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｃｕｌｔｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｆｔｅｒ ５ ｄ
发酵方式 细菌纤维素湿质量 ／ ｇ
细菌纤维素干
质量 ／ ｇ 湿含率 ／ ％
振荡培养 ４２５􀆰 ２ ６􀆰 ６ ９８􀆰 ４５
静置培养 ５０２􀆰 ６ ６􀆰 ２ ９８􀆰 ７７
　 注：纤维素干、湿质量以 １ Ｌ发酵液计。
３　 结　 论
从自然界中分离获得 １株菌株 ＺＦ ７，其产物经
纤维素特异性染色及红外光谱分析后确定为细菌纤
维素。 通过观察 ＺＦ ７菌株显微形态和培养特征，同
时进行生理生化特性试验结合 １６Ｓ ｒＤＮＡ，鉴定 ＺＦ ７
菌株为解淀粉芽胞杆菌（Ｂ􀆰 ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ ＺＦ
７）。 发现 ＺＦ ７菌株在静置和振荡培养条件下具有
较好的细菌纤维素产生能力，振荡条件下，ＺＦ ７ 发
酵 ５ ｄ，细菌纤维素产量（干质量）可达 ６􀆰 ６ ｇ ／ Ｌ，含水
率为 ９８􀆰 ４５％；静置条件下，ＺＦ ７发酵 ５ ｄ，细菌纤维
素产量（干质量）可达 ６􀆰 ２ ｇ ／ Ｌ，含水率为 ９８􀆰 ７７％。
综上所述，ＺＦ ７具有较高的工业化应用价值，
但由于其为野生菌株，发酵产细菌纤维素的能力仍
然不能达到工业化要求。 因此，须对野生菌株采用
不同的理化因子进行诱变以筛选出优良的生产菌
株，同时对诱变后菌株的发酵条件需进行优化，以
提高 ＺＦ ７的细菌纤维素产量，方可为细菌纤维素
大规模生产提供保障。
参考文献：
［ １ ］ 　 余冰，周红丽．细菌纤维素的研究进展［ Ｊ］ ．生物技术通报，
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（责任编辑　 周晓薇）
４８ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １２卷