一株产蓝色素微生物的筛选鉴定及色素性质分析_衡好.pdf
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1、 127 研究探讨食品工业 2023 年第44卷第 2 期一株产蓝色素微生物的筛选鉴定及色素性质分析衡好,王尧,程佳怡,刘行准,杨怡,郭静静*南京师范大学中北学院环境生物技术研究中心(丹阳 212300)摘要从丹阳市土壤中筛选出一株产蓝色素细菌,编号为DY-1。通过对菌株的形态观察和16S rRNA基因序列比对分析,确定该菌株为杜擀氏菌属。对其产生的蓝色素进行性质分析后发现,该蓝色素易溶于乙醇,在220 nm处有最大紫外吸收峰,高温、强光、强酸、强碱及部分金属离子对蓝素色均有不同程度影响。关键词蓝色素;筛选;杜檊氏菌属;16S rRNAScreening and Identification
2、of Strains Producing Blue Pigment and Exploration of Its Pigment PropertiesHENG Hao,WANG Yao,CHENG Jiayi,LIU Xingzhun,YANG Yi,GUO Jingjing*Environmental Biotechnology Research Center of Nanjing Normal University Zhongbei College(Danyang 212300)Abstract A blue pigment producing bacterium named DY-1 i
3、s isolated from soil in Danyang city.Dy-1 is identified as Duganella by morphological observation and comparative analysis of 16S rRNA gene sequence.After analyzing the properties of the blue pigment produced,it is found that the blue pigment is easily soluble in ethanol,and has the maximum UV absor
4、ption peak at 220 nm.High temperature,strong light,strong acid,strong alkali and some metal ions have different degrees of influence on blue pigment.Keywords blue pigment;screening;Duganella;16S rRNA*通信作者;基金项目:南京师范大学中北学院2022年院级创新项目(2022YJ86001)色素具有极高的应用价值,在医药、化妆品、科研染料、轻纺印染及食品等领域中均具有广泛的应用前景。天然色素是以植物、
5、动物及微生物等为原料,采用合适的方法可提取生物体内细胞产生的色素。植物体的生长受气候、温度等外界条件的限制较大。动物体繁殖周期长、细胞培养条件相对苛刻,与二者相比,微生物具有种类繁多、生长繁殖速度快、培养工艺简单等优点,因此是天然色素来源的首要选择1。随着生活质量的提高,食品安全越来越受到重视,同时食品的颜色对消费者吸引也起着重要作用2。人工合成的色素工艺条件复杂、成本高、对生物毒性大,甚至有致癌风险,而天然色素无论是安全性还是色泽方面均存在着突出的优越性。在食品工业中,天然色素常被用作着色剂和抗氧化剂等3。同时,许多天然色素具有良好的药用价值,如姜黄素具有抗肿瘤、抗纤维化、肾脏保护、防治肥胖
6、和抗炎等作用4。蓝色素作为三原色之一,应用潜力巨大,然而其来源非常有限。已报道,天然蓝色素多由植物中提取,产蓝色素的微生物多局限在假单胞菌、放线菌、链霉菌及Janthinbacterium属菌,其中在链霉菌中报道最多5-7。因此,新型产蓝色素菌株的开发显得十分重要。试验从江苏省镇江丹阳市的土壤中分离筛选获得一株产蓝色素的微生物,对其分子生物学鉴定及菌落形态的观察,并对色素的性质进行初步探究,以期为该菌株的利用奠定基础及为产天然色素的新型菌株开发拓宽领域。1材料与方法1.1土样 采自江苏省镇江市丹阳市。1.2培养基LB培养基(液体,pH 7.5):胰蛋白胨10.0 g/L、酵母粉5.0 g/L、
7、NaCl 10.0 g/L。固体培养基加入2%琼脂粉。高氏1号培养基(液体,pH 7.5):可溶性淀粉20 g/L,NaCl 0.5 g/L,KNO3 1.0 g/L,K2HPO43H2O 0.5 g/L,MgSO47H2O 0.5 g/L,FeSO47H2O 0.01 g/L。固体培养基加入2%琼脂粉。以上培养基均需115 灭菌20 min。1.3试验仪器与设备电子天平(ALC-1100.2,Sarforius);恒温培养箱(DNP-9272,上海精宏);超净工作台(CA-1390,江苏太仓);pH计(SevenEasy S20,梅特勒);台式离心机(5145D,Eppendorf);高压灭
8、菌锅(ES-315,Tomy);光学显微镜(Motic)。食品工业 2023 年第44卷第 2 期 128 研究探讨1.4试验方法1.4.1菌株的筛选称取2 g土壤溶于18 mL灭菌的无菌水中,振荡混匀后静止30 min,取上清液稀释至10-4,取100 L稀释液涂布于高氏1号固体培养基上,放于30 培养箱中培养5 d,挑取产蓝色素的菌体采用四区划线的方法分离单菌落,命名为DY-1,用高氏1号液体培养基培养至对数生长期后用50%的甘油保存菌种。1.4.2形态学观察与革兰染色对固体培养基上长出来的菌体观察形态特征,高氏1号液体培养基长出的菌体用革兰染色,在光学显微镜下观察结果。1.4.3分子生物
9、学鉴定采用试剂盒获得菌株的基因组DNA,以基因组DNA为模板经扩增获得该菌株16S rRNA,送南京秉达生物科技有限公司测序。将测序结果在NCBI数据库中进行BLAST比对分析,采用MEGA软件构建系统进化树。1.4.4色素性质的探究采用王海胜等8研究中报道的方法提取色素,进行色素性质的分析。1.4.4.1色素的溶解性测定取500 mg色素粗提物,分别放置于2 mL无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、去离子水中,混合均匀,观察颜色的变化并根据最大吸收波长下的吸光度判定其溶解性。1.4.4.2色素吸光谱的测定取5 g蓝色素的粗提物溶解在100 mL乙醇中,制得乙醇色素溶解液。利用分光光度计在1904
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