[摘要］本月的生物工程大实验是黄原胶摇床以及发酵罐实验。实验结果表明，黄原胶作为一种代谢产物，在约20h、对数生长期后期开始产生，且具体产量与溶氧相关度较大。在本次实验中，发酵罐的溶氧情况略好于摇床，在结果上直接反映为产胶量大以及菌体OD高。但是由于取样点时间间隔较远，不能够很好的反映出更具体的生长态势，在下一次实验中，将尽可能增加取样的次数。
1 实验材料与方法:
1.1 实验材料
1.1.1菌种:产黄原胶菌种，具体菌株名不详
1.1.2培养基：
⑴摇瓶实验培养基:
①斜面培养基（g/100mL）:
葡萄糖2.0，酵母浸粉0.1,琼脂0.5，牛肉膏0.3，蛋白胨0.5，pH7.0 ,121℃ 20min灭菌。
②种子培养基：（g/100mL）:
葡萄糖2.0， NaCl 0.3，蛋白胨0.3，KH2PO4 0.1, pH7.0 ,121℃ 20min灭菌。300mL三角瓶装50mL种子培养基。
③发酵培养基：（g/L）:
葡萄糖50.0，蛋白胨6.0，K2HPO4 5.0，MgSO4 0.2，pH7.0 ,121℃ 20min灭菌。500mL三角瓶装100mL发酵培养基。
⑵发酵罐实验培养基：
①斜面培养基（g/100mL）:
葡萄糖2.0，酵母浸粉0.1,琼脂0.5，牛肉膏0.3，蛋白胨0.5，pH7.0 ,121℃ 20min灭菌。
②种子培养基：（g/100mL）:
葡萄糖2.0，酵母浸粉0.1,牛肉膏0.3，蛋白胨0.5，pH7.0 ,121℃ 20min灭菌。5000mL三角瓶装1000mL种子培养基。
③发酵培养基：（g/100mL）:
葡萄糖3.0，酵母浸粉0.1，蛋白胨0.2，KH2PO4 0.3，K2SO4 0.1，Na2HPO4 0.1，MgSO4 0.1，pH7.0 ,121℃ 20min灭菌。
1.1.3培养条件：
⑴摇瓶实验
①接种斜面培养基，30℃恒温培养箱4－10小时活化菌种；
②接种种子培养基，30℃ 220rpm 24h；
③接种发酵培养基，30℃ 220rpm 72h。
⑵发酵罐实验
①接种斜面培养基，30℃恒温培养箱4－10小时活化菌种；
②接种种子培养基，30℃ 220rpm 24h；
③接种发酵培养基，30L发酵罐培养 48h。
1.1.4实验器材：
试管，300mL三角瓶，500mL三角瓶，5000mL三角瓶，酒精灯，接种环，移液管，灭菌锅，培养箱，摇床，30L发酵罐及配套装置。
1．2 实验方法
1.分光光度计620nm测菌体OD；
2.粘度计3号转子20S读数测产胶粘度；
3.DNS法作葡萄糖标准曲线测残糖；
4.SBA测残糖；
5.发酵液用乙醇粗制，80℃烘6h。
2 结果与讨论：
1 摇床实验
图一 葡萄糖标准曲线
从摇床实验结果（表一）中可以看出，经过72小时的发酵，葡萄糖仍有10％左右的剩余，说明菌体还有继续发酵的空间，经过测2号瓶的产胶量，结果表明100mL发酵液产了1.01胶。
表一 摇床实验结果
|
序号 |
菌体OD（×100） |
测残余葡糖液OD（×10） |
残余葡萄糖浓度 g/L |
粘度cP |
|
1号瓶 |
0.091 |
1.184 |
5.57 |
5730 |
|
2号瓶 |
0.106 |
0.789 |
3.81 |
6810 |
|
3号瓶 |
0.106 |
0.938 |
4.47 |
6240 |
|
4号瓶 |
0.094 |
0.923 |
4.55 |
2040 |
注：4号瓶在实验过程中被晃倒。SBA法测定残糖为0.7％。
此外，通过3号瓶和4号瓶对比可以看出，尽管两瓶的菌体生长情况、残余葡萄糖浓度大致相同，但是粘度相差的却很大，说明黄原胶的粘度高低取决于溶氧的好坏，因为黄原胶的粘度和产量也存在正比关系，因此，通过3、4号瓶的对比，我们可以得出结论：溶氧降低会抑制黄原胶产量。
2 发酵罐实验
表二 发酵罐实验结果
|
时刻 |
菌体OD |
粘度 |
残糖 |
10mL产胶量 |
|
0 |
|
|
1.8％ |
|
|
8 |
0.487 |
|
1.5％ |
0.06 |
|
16 |
1.062 |
|
0.9％ |
0.07 |
|
24 |
1.3355 |
720 |
0.9％ |
0.09 |
|
32 |
1.256 |
2325 |
0.4％ |
0.10 |
|
40 |
1.368 |
3720 |
0.2％ |
0.11 |
|
48 |
1.341 |
5820 |
0.0％ |
0.13 |
根据表二所示实验结果，可以看出，菌在20小时左右便进入稳定生长期，此时也是黄原胶开始生成的时期。此后，菌体总数不再发生变化，但是通过粘度的增长我们可以知道这段时期黄原胶开始大量生成，产胶量的一直稳步上升，也反映了此问题。
由于使用的三号转子测量范围有限，因此在8和16时刻没有能够测出粘度，但从产胶量来说，此时已经有了一定的粘度。
残糖在16时刻和24时刻的值相同，考虑到前三组残糖和后四组是分别测定的，且两次测定之间仪器进行过一次维修，因此不能够排除由零点漂移的情况，就图中表现的总体趋势而言，可以很明显的看出其下降趋势。早期的下降是由菌体分裂繁殖造成的，后期的则是由于合成了黄原胶。
将发酵罐实验结果同摇床实验结果相比较，可以看出发酵罐实验中糖消耗几乎完全，且菌体生长情况以及产胶量均略好于摇床实验，说明发酵罐中通过搅拌桨的作用，溶氧效果要好于摇床。
