摘要：以低成本的泔水油和豆粕为碳、氮源，发酵培养不动杆菌菌株XH-2(Acinetobacter sp.XH-2)生产生物表面活性剂。以表面张力及排油圈直径为考察指标，对菌株XH-2产生物表面活性剂的发酵条件进行单因素优化，并研究了该生物表面活性剂的稳定性。结果表明，菌株XH-2在最优培养基(泔水油3%、豆粕5%、氯化镁2%、磷酸氢二钾6%、磷酸二氢钾3.8%、三氯化铁0.5%、氯化钠2%和初始pH值6.0)中发酵培养2 d后，所产的生物表面活性剂的临界胶束浓度为200 mg·L-1，其使发酵液的表面张力由73.01 mN·m-1降至25.25 mN·m-1，具有广泛的温度、pH值和盐度适应性，初步的成分分析结果表明该生物表面活性剂可能为糖脂类。

生物表面活性剂(biosurfactants)是微生物(主要有假单胞菌属、芽孢杆菌属和酵母菌等)在代谢过程中产生的一类集亲水基和疏水基于一体的两亲化合物，具有一定的界面活性；主要包括糖脂、磷脂、脂肽、脂肪酸、多糖-脂类复合物和中性脂等，已知的生物表面活性剂以糖脂为主。与化学表面活性剂相比，生物表面活性剂具有降低溶液表面张力、增加泡沫、低毒或无毒、可生物降解、无污染、生物相容性良好、乳化性高、表面活性高以及可引入化学法难以合成的化学基团等优点。因此，生物表面活性剂已在石油、洗涤、医药、化妆品等领域得到广泛的应用，尤其在修复被石油污染的土壤、提高原油采收率等方面。然而，通过微生物合成生物表面活性剂因受产量低、成本高等因素的制约，尚未能实现真正的商业化生产，寻找并利用营养丰富的廉价原料作为发酵基质逐渐成为研究的热点。开发利用工农业废料、非食用油、餐饮废油生产生物表面活性剂，不但可缓解环境压力，变废为宝，还可降低生产成本。

作者在此以低成本的泔水油、豆粕作为发酵培养基的碳、氮源，对本实验室筛选的不动杆菌菌株XH-2(Acinetobactersp.XH-2)产生物表面活性剂的发酵条件进行优化，并对菌株所产的生物表面活性剂的性质及成分进行研究，拟为后续的应用开发奠定理论基础。

1实验

1.1培养基与仪器

种子培养基：酵母提取物0.5%、蛋白胨1%、氯化钠1%。

基础培养基：氯化镁2%、磷酸氢二钾6%、磷酸二氢钾3.8%、三氯化铁0.5%、氯化铵5%。

振荡培养箱；分光光度计；全自动表面张力仪；傅立叶变换红外光谱仪。

1.2生物表面活性剂发酵条件的优化

1.2.1生物表面活性剂表面活性的测定

排油圈直径的测定：参照Chandankere等的方法，略有改进。取一培养皿，加入60mL蒸馏水、5mL液体石蜡和少量苏丹Ⅲ溶液，形成均匀的油膜。在油膜中心垂直滴加1mL离心后的发酵液上清液，油膜被挤向四周形成一个圆圈，测量其直径。排油圈直径与生物表面活性剂含量成正比。

表面张力的测定：将发酵液于10 000r·min-1离心20min，取上清液利用圆环法测定表面张力。

1.2.2碳源对菌株产生物表面活性剂的影响

在基础培养基中分别添加淀粉、乳清粉、蔗糖、葡萄糖、玉米芯、柴油、甘油、防腐油、泔水油，浓度均为2%；确定最适碳源后，设置碳源的浓度梯度为1%、2%、3%、4%、5%；等量接种菌株XH-2于30℃、160r·min-1条件下摇瓶发酵培养2d，取离心后的发酵液上清液测定排油圈直径及表面张力，确定菌株XH-2发酵培养基的最佳碳源及其浓度。

1.2.3氮源对菌株产生物表面活性剂的影响

在添加优化碳源的基础培养基中，分别以浓度为2%的蛋白胨、豆粕、酵母提取物(酵提)、硝酸钠、氯化铵、硫酸铵、尿素为氮源替换原有的氯化铵；确定最适氮源后，设置氮源的浓度梯度为0.5%、1%、2%、3%、5%；等量接种菌株XH-2于30℃、160r·min-1条件下摇瓶发酵培养2d，取离心后的发酵液上清液测定排油圈直径及表面张力，确定菌株XH-2发酵培养基的最适氮源及其浓度。

1.2.4接种量对菌株产生物表面活性剂的影响

取优化碳、氮源后的基础培养基，将菌株XH-2接种量(V/V，下同)分别设置为1%、2%、4%、6%、8%，在30℃、160r·min-1条件下摇瓶发酵2d，取离心后的发酵液上清液测定排油圈直径及表面张力，确定菌株XH-2的最佳接种量。

1.2.5盐度对菌株产生物表面活性剂的影响

按4%接种量接种菌株XH-2于添加不同浓度氯化钠的优化后的培养基中，在30℃、160r·min-1条件下摇瓶发酵2d，取离心后的发酵液上清液测定排油圈直径及表面张力，确定菌株XH-2发酵培养基的最适盐度。

1.2.6初始pH值对菌株产生物表面活性剂的影响

用1mol·L-1HCl溶液或1mol·L-1NaOH溶液调节优化后的培养基，使其初始pH值分别为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在30℃、160r·min-1条件下摇瓶发酵2d，取离心后的发酵液上清液测定排油圈直径及表面张力，确定菌株XH-2发酵培养基的最适初始pH值。