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一种细菌紫色素性质的研究
时间：2015-01-13 10:36 文章来源：http://www.lunwenbuluo.com 作者：沈寿国等 点击次数：
摘 要：该文从土壤中分离到一株紫色细菌，对其产生紫色素进行提取并对紫色素的部分理化性质做了研究。结果表明，该色素易溶于乙酸乙酯，紫色成分单一，并对热较稳定，是一种较好的抗氧化剂。
关键词：紫色细菌；色素；理化性质
中图分类号 R378 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）24-21-02
色素是食品、制药和化妆品等工业不可缺少的一类添加剂，目前工业应用的色素多为人工合成色素，近年来，因合成色素的毒性问题，人们日益关注天然色素的开发。其中自然界中微生物能产生色素的种类丰富，微生物具有生长迅速，可快速大量的生产天然色素，在天然色素工业化生产上具有广阔前景，研究者们已在努力试图从庞大的微生物群体中获得新的呈不同色彩的色素资源[1-5]。本论文通过能够产生紫色素的细菌研究，寻找到1株合适的色素菌株资源农业科学。
1 材料与方法
1.1 菌种筛选与培养[6] 称取1g干酪素，0.5g K2HPO4，0.05g NaCl，0.5g MgSO4，0.01g FeSO4，18g琼脂，加入
1 000mL水调至pH7.4，于121℃，灭菌30min。从合肥学院新区周边土壤分离微生物，于32℃培养观察并纯化。
1.2 微生物发酵液的制备 选用步骤2.1配方，制备液态培养基接入紫色菌后在32℃，180r摇床培养60h，进行色素的提取和分析。
1.3 色素的提取 将紫色发酵液5 000r离心10min，收集紫色上清液，取等体积丙酮、三氯甲烷、石油醚、乙醚、乙酸乙酯进行萃取，比较萃取效果。
1.4 分离色素薄层分析 用毛细管将紫色素提取液点在层析板下沿2.5cm时，将点好样的薄层板吹干后，放入体积比为乙酸乙酯∶乙醚=3∶7的层析缸中，当展开剂到上沿约3cm处时，将薄层板取出，晾干，观察。
1.5 紫色素的部分理化性质研究
1.5.1 酸碱处理对紫色素影响研究 取色素水溶液，用1mL/L的NaOH溶液和盐酸溶液滴加到色素溶液中，并验证色素颜色变化是否为酸碱引起，反应后复加酸或碱，对照观察色素颜色的变化。
1.5.2 氧化剂和还原剂处理对色素影响研究 取色素水溶液中分别加入适宜浓度的次氯酸钠、碘、过氧化氢溶液和Na2SO3溶液，并验证色素氧化还原反应是否可逆，反应后复加氧化剂或还原剂，然后对照观察色素颜色变化。
1.5.3 温度处理对色素影响研究 取色素水溶液置于沸水浴中保温10min，观察其颜色的变化。
2 结果与分析
2.1 色素有利于提取 色素分细胞内和细胞外，而胞外色素更有利于提取。由图1可以看出，该微生物在干酪素固态培养基生长良好，在液态培养基中生长产色素，色素溶于培养基中，更有利于提取和应用。
图1 紫色细菌的菌落和液态发酵
2.2 不同有机溶剂的萃取效果 选择不同溶剂对色素提取效果不同，色素在发酵液中的溶解性和在有机溶剂中的溶解性差别较大，则色素就被从发酵液中提取分离出来。由图2看出，该细菌色素能很好地溶于乙醚、丙酮、三氯甲烷、不能溶于石油醚，但在乙酸乙酯中的溶解性最好，具有浓缩的效果，因此选择无水乙酸乙酯对色素进行提取，且容易分离色素。
[①②③④⑤⑥]
图2 不同溶剂萃取效果
（①～⑥依次是：原溶液、乙酸乙酯、乙醚、丙酮、三氯甲烷、石油醚）
2.3 薄层层析分析紫色素成分 采用乙酸乙酯和乙醚体积比为3∶7展层剂对色素的进行层析（图3所示），在254nm，360nm和日光照射下，薄层层析图均显示细菌发酵色素成分有一种成分。
图3 紫色色素薄层层析
2.4 色素的部分理化性质
2.4.1 色素对热的稳定性 图4实验结果可知，沸水浴中保温10min后，色素溶液基本无变化，这表明色素具有良好的耐热特性，此优良特性极大的增加了色素的应用范围，同时良好的耐热性将为色素的提取和浓缩提供了方便，这将为色素实现工厂化生产提供了可能。
[①②]
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