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本文是以Bacillus licheniformis CGMCC3336菌株经过发酵获得的聚谷氨酸(γ-PGA)发酵液为基础,对发酵液进行γ-PGA下游提取工作,包括除菌、脱色、超滤浓缩以及干燥等步骤,其中对脱色进行了活性炭一次脱色和树脂二次脱色,最终得到颜色白色,纯度较高的γ-PGA;利用提取出的y-PGA进行两方面应用,一方面为γ-PGA与普鲁兰多糖(pullulan)混合制备纳米纤维膜,优化制备条件,再通过戊二醛交联纳米纤维膜改善其表面亲水性,优化戊二醛交联条件,最后附着红霉素药物,进行纤维膜抑菌实验,最终制备出具有抗菌效果的y-PGA/pullulan纳米纤维膜敷料;另一方面为γ-PGA与壳聚糖制备凝胶吸附材料,响应面优化制备条件,然后进行y-PGA/壳聚糖凝胶吸附材料吸附重金属Cu2+和Fe3+实验,最终制备出具有吸附重金属Cu2+和Fe3+的y-PGA/壳聚糖凝胶吸附材料。以下是本文主要结论。取发酵获得的γ-PGA发酵液,以红土与硅藻土 1:2的比例为助滤剂,添加1.5%(w/v)作为滤饼层进行板框过滤除菌体,滤布孔径1200目,除菌率96.89%,y-PGA损失率12.16%;由于培养基中存在颜色较深的物质,需要对发酵液进行多次脱色处理,首先进行活性炭一次脱色,优化脱色条件为:活性炭型号为17号,添加量为2.5%,活性炭脱色温度为20℃,脱色时间为40min,脱色pH为5.0,此时的脱色率最高可达89.21%,y-PGA损失率最低可达13.95%;然后进行树脂二次脱色,优化脱色条件为:树脂型号为D941,树脂添加量18mL,树脂脱色速率6r/min以及树脂脱色pH为5.0,此时的脱色率最高可达79.89%,y-PGA损失率最低可达21.39%;在完成γ-PGA清液脱色后,用超滤膜分离法将发酵液中小分子杂质去掉,选取lOkDa膜包进行5次超滤,离子去除率为90.42%;最后将发酵液冷冻干燥后测定最终了-PGA纯度90.55%、分子量3.92X 105 Da、灰分3.7%、水分5.2%、总糖0.023%以及杂蛋白0.037%。将提取出的γ-PGA与pullulan混合通过静电纺丝制备纳米纤维膜,优化制备条件为:纺丝方式为共混纺丝法,纺丝液中γ-PGA浓度为40%,γ-PGA与普鲁兰的比例为1:12,纺丝电压为14kv,纺丝距离为15cm,此时制备出的纤维表面光滑,直径均一,纤维直径分布集中且直径较小为99.19nm;由于此方法制备的纳米纤维膜表面亲水性太高不利于后续应用实验的进行,选取戊二醛进行交联纳米纤维膜,以改善纤维膜表面亲水性,优化交联条件为:戊二醛与乙醇比例为1:86,交联15h,添加浓硫酸0.15mL,此时经过交联后的纤维表面光滑,纤维网状结构良好,直径均一,直径相比于未交联有所增加,从164nm增加到195nm,接触角由38.55°提高到67.36°,提高了 46.23%,并且在5s后接触角度由21.35°提高到50.27°,提高了 57.53%,在一定程度上改善了纤维膜的表面亲水性;在纤维膜上附着红霉素药物,观察附着红霉素的纤维膜的抗菌效果为:红霉素添加0.05g时,即可认定为此纤维膜具有抑菌效果,抑菌圈大小为10.37mm±1.05mm。将提取出的y-PGA与壳聚糖混合制备凝胶吸附材料,响应面法优化制备条件结果为:γ-PGA与壳聚糖比例为C85P15,总体积5.56%,醋酸添加量22.75mL,醋酸浓度0.5M,此时制备出的凝胶吸附材料的溶胀倍数可达到7.02,抗压强度为16.2MPa;将其应用于吸附重金属Cu2+和Fe3+中,结果为:最佳吸附pH为6.0,最佳吸附温度为20℃,此时对Cu2+最大吸附率可达98.53%,Fe3+最大吸附率可达91.36%,是一种对环境无污染、可降解的良好的重金属吸附材料。