罗布麻生物脱胶研究初报
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  • 罗布麻生物脱胶研究初报 
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  • 30/08/2006 
  • 分类:
  • 罗布麻纤维加工 
  摘要:经过筛选,从29株菌中获得5株对罗布麻脱胶效果比较好的菌,它们的脱胶条件是:温度34℃,时间24h或50%,7h,pH9.0以上,菌液用量控制在菌液体积(m1)∶重(g)=3∶1左右。从脱胶纤维的分散程度、脱胶后的失重率和残胶率分析,进一步改善条件,罗布麻生物脱胶工艺的实际应用是可能的。

  关键词:罗布麻;生物脱胶;菌种筛选;残胶率

  罗布麻(Apocyrmm vertetura L.)是一种生长在盐碱沙荒地区的抗逆性很强的多年生宿根草本植物,属夹竹桃科(Apocynaccae)罗布麻属,主要分布在新疆、青海一带,产量相当可观。罗布麻皮含纤维量高达71%,以α-纤维为主,具有化学抗性好、延伸率小、结构紧密等特点[1,2],因而在纺织、造纸工业上的开发利用,已引起广泛的关注。但罗布麻麻皮胶质物质含量很高,且有较深的色素,对其纤维的深加工带来了相当的难度。

  麻类纤维能否在纺织业得到充分利用,主要决定于纤维脱胶深度及其后的加工工艺。深度脱胶而又不损伤纤维并保持它的天然属性,采用化学法脱胶工艺是难以达到这一要求的,微生物及其所产生的酶具有专一性,因而在脱胶工艺中的应用价值受到科研工作者的重视。2002年我们针对 29个菌株对罗布麻的脱胶效果进行了研究(3,4,6)。

  1 材料与方法

  1.1 菌种

  B12-13-2、2A、13A、16A、E26-2-3、142、226、230等本实验室保存的29株研究用菌株(见表1),其中142、226、230等为原生质体融合菌株[5]。

  1.2 罗布麻

  产自新疆的成熟干品。

  1.3 培养基

  1.3.1 斜面培养基成分 牛肉膏0.5g,蛋白胨0.5g,葡萄糖0.5g,NaCl0.5g,琼脂2.0g,水100ml。pH 7.2-7.4,115℃、30min灭菌。

  1.3.2 菌体细胞培养基成分牛肉膏0.5g,蛋白胨0.5g,葡萄糖0.5g,NaCl0.5g,水100ml,pH7.2-7.4,分装入试管,灭菌备用。

  1.4 主要仪器

  PHS一3C数显精密酸度计(上海雷磁仪器厂),JA一1003电子精密天平(上海天平厂),HY-X34恒温摇瓶机(山东大学制造),HHB11恒温培养箱(天津实验仪器厂生产),OLYMPUS光学显微镜,H-I微型混合器(上海沪西生化仪器厂),四孔水浴锅等。

  1.5 脱胶试验方法

  1.5.1 菌株培养 将菌株移种至斜面培养基上,34℃培养24h或48h,再将斜面培养基上生长良好的菌株移接到菌体细胞培养基中,34℃摇床培养5h或24h,即得到脱胶试验所用的菌细胞。

  1.5.2 菌株初筛时的脱胶条件 菌株脱胶效果初筛时,菌液与罗布麻的比例一般为5ml~10ml菌液:1g罗布麻。脱胶条件为:浴比1:25,50℃,7h静置状态或浴比1:25,34℃,24h静置状态。

  1.5.3 定性观察 脱胶后的麻,先用手指轻捻,比较柔软程度。然后在清水中摆动漂洗,比较纤维分散的程度。深度脱胶的麻,经漂洗胶质脱落,分散纤维显露。

  1.5.4 失重率的测定 脱胶前准确称量原麻重量,脱胶后仔细收集其分散纤维,烘干,称2次,取平均值。计算式如下:失重率(%)=[(原麻重一脱胶后麻重)/原麻重]×100。

  1.5.5 残胶率测定将脱胶麻放入2%NaOH中,浴比为1∶10,在手提高压锅中保持lkg压力,30min后取出,用清水冲洗(注意勿损失纤维),烘干,称量,取2次重复平均值,计算式:残胶率(%)=[(处理前脱胶麻重-2%NaOH处理后麻重)/处理前脱胶麻重]×100

  2  结果与分析

  2.1 菌株的初步筛选

  以本实验室29株菌进行的筛选试验表明,这些菌株对罗布麻都有不同程度的脱胶能力(表1)。

  从表1看出:第一,供试的菌株有65.5%对罗布麻有较好的脱胶作用;第二,有5株菌脱胶效果好,脱胶能力比较稳定;第三,有2株菌(226、230)初筛时脱胶效果很好,但重复试验时脱胶效果大幅下降,性能不稳定。

  2.2 菌株2A、13A、16A和E26-2-3脱胶效果比较试验

  对4株脱胶效果最好的菌进行了罗布麻脱胶的比较试验,表明4株菌对罗布麻都有很好的脱胶作用,从失重率判断:2A和16A菌株脱胶作用更好一些,结果见表2。

  2.3 E26-2-3菌株菌液用量对罗布麻脱胶作用的影响

  分别用2ml、4ml、6ml菌液对2g罗布麻进行脱胶,试验结果按罗布麻脱胶后的失重率作图如下,由图1说明脱胶菌液用量与罗布麻的比例为体积(m1)∶重量(g)=1∶1时效果较差,达到3∶1时脱胶效果就比较好。

  2.4 E26-2-3菌株脱胶菌液不同pH对脱胶的影响

  将脱胶菌液分别调pH值至7.0、8.0、9.0、10.0和不调pH值的菌液(约pH值6.0)进行脱胶试验,按脱胶后麻的失重率作曲线图(图2)。

  由图2可见,将脱胶液pH调至9.0以上,则脱胶效果有较大幅度的提高。将脱胶前后pH变化绘制成图,则可以看到图3的情况。从图3可以看出,脱胶后pH值都有一定程度的下降,这是因为产生了半乳糖醛酸,保持脱胶过程中pH不变,能否提高脱胶效果,有待于进一步试验。

  2.5 微生物脱胶后罗布麻残胶率的测定

  对3株菌(2A、13A、16A)脱胶的罗布麻的残胶率进行了测定,2个重复的平均数为:2A:19.1%,13A:18.65%,16A:17.55%

  3 结论与讨论

  通过对罗布麻脱胶初筛发现,本试验所用的菌株中有65.5%具有较好的脱胶作用,经过多次脱胶试验发现有5株菌(2A、13A、16A、E26-2-3、B12-13-2)脱胶效果最好,脱胶能力经传代移接比较稳定。 微生物脱胶能避免由化学脱胶所引起的环境污染,同时也有利于提高脱胶麻纤维的品质,较好地保持了罗布麻纤维的天然属性,有可能实现其纺织品档次的进一步提高。

  参考文献

  [1]高铁生,等.用罗布麻恢复污染地区盐碱土地植被的研究[J].内蒙古环境保护,1999.9:9-15.
  [2]周笃瑶,等.柴达尔盆地的罗布麻植物资源与开发利用 [J].青海科技,1998,5(2):47-48.
  [3]刘自镕,等.大麻酶法脱胶研究[J].纺织学报,1999,10:286-288.
  [4]刘自镕,等.苎麻酶法脱胶研究[J].微生物学杂志,1991,11(1):48-53.
  [5]金玉娟.芽孢杆菌与欧闻氏菌原生质体融合及其融合子特性的研究[D].山东大学硕士学位论文,2002,5.
  [6]王立群.亚麻微生物脱胶技术的研究Ⅲ.脱胶菌株适宜生长繁殖条件的测试[J].东北农业大学学报,1998,29(2):183-188.