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3.3.1 菌種純化擴大培養

以接種環取菌種(BCRC12335),以平行線的方式劃至MA平板培養 基上(四區畫線法),放置於恆溫培養箱以30 oC培養24小時得到單一菌 落。將單一菌落之醋酸菌以MB在30oC,180 rpm震盪培養24小時後,

取1 mL接種至內含9 mL MB培養基之20 mL試管內培養24小時後鏡檢 確認為短桿狀之型態,接種10 mL菌液至內含100 mL MB培養基之250 mL三角錐瓶(共三瓶),培養24小時後,300 mL菌液接種至5 L的小型發 酵槽(MDL500-5 L)內裝約2.7 L的MB培養基與0.1%纖維水解酵素,控制 進氣量1 L/min,攪拌速度600 rpm,以恆溫水槽控制30oC培養48小時 後,將菌液以5000 rpm於25oC離心10分鐘,沉澱菌體以含20-25%甘油 之MB培養基,依1/10 (v/v)回溶,分裝2 mL至冷凍管中,於-80 oC冷凍 保存。

3.3.2 球磨樣品製備

3.3.2.1 BC 薄膜製備

以MB培養基活化凍藏之BCRC12335菌株,接種10 mL (2 × 107 CFU/mL)至含100 mL之MB培養基中,靜置14天後取樣。培養14天後之 薄膜參考Wan等(2006)的方法,以0.5 N NaOH溶液煮沸10分鐘,冷卻後 浸漬0.25 N NaOH溶液2天,取出漂水處理2天,將BC之雜質及菌體完

全去除。

3.3.3.2 添加 HPMC 原位培養以改變 BC 結構

MB培養基中添加0.5%、0.75%及1% HPMC進行原位培養,接種醋 酸菌於30oC靜置培養14天後得到複合纖維素,分別簡稱為0.5%HBC、

0.75%HBC及1.0%HBC。

3.3.3 纖維素微細化實驗流程

3.3.3.1 Top down 試驗

BC 以行星式微量雙碗球磨機球磨降解,球磨條件如下:

1.經鹼處理之 BC 薄膜,以高剪力乳化機於 10000 rpm 下均質 30 分鐘。

2.取步驟 1 纖維素 20 g 放入球磨機專用缽,加入 10 mm 二氧化鋯球珠 (100 g),於 400 rpm 球磨 1 小時。

3.取步驟 2 纖維素 20 g 放入球磨機專用缽,加入 3 mm 二氧化鋯球珠 (100 g),於 400 rpm 球磨 1 小時。

4.取步驟 3 纖維素 20 g 放入球磨機專用缽,加入 0.3 mm 二氧化鋯球珠 (100 g),於 600 rpm 球磨 1 小時。

3.3.3.2 Bottom up 試驗

以 MB 培養基活化凍藏之 BCRC12335 菌株,取 1 mL 接種至內含

9 mL MB 培養基之 20 mL 試管內培養 24 小,再以 10% (2 × 107 CFU/mL) 體積菌量置於含200 mL MB 的 500 mL flask,並添加 0.1%、0.15%、

0.25%及 0.5%纖維水解酵素,於 180 rpm 、30oC 進行搖瓶培養。

3.3.4 粒徑分析方法

3.3.4.1 雷射粒徑分析(Masterizer 2000)

纖維素懸浮液粒徑分佈以雷射粒徑分析儀進行量測,開機後先測 定純水時的背景(background)值,以防止純水造成的光散射訊號影響到 實際樣品的量測結果。量測時將纖維素懸浮液樣品緩慢加入燒杯內,

觀察其遮蔽率(obscuration)的變化,樣品濃度需調整達到遮蔽率10-

12%,以確保數據可靠性。為避免樣品中微粒聚集而造成量測誤差,測 量前樣品溶液先以超音波60 W震盪6分鐘後,立即進行量測。

3.3.4.2 動態散射粒徑分析儀(Zetasizer Nano)

為避免大顆粒干擾粒徑分析以確保數據可靠性,纖維素懸浮液以 1200 × g 10分鐘離心後,取3 mL上澄液裝載於石英管中,以Zetasizer Nano粒徑分析儀量測。

3.3.5 菌數變化曲線-平板塗抹法

取發酵培養液1 mL,加9 mL無菌水,連續稀釋,塗抹MB平板置於

30oC培養,計算菌落。

KBr 混合(W/W = 1:100),再以手動壓片機打錠,將錠狀圓片固定在樣 品槽上以進行測定,以FTIR 掃描 4000-450 cm-1範圍內的吸收光譜,

每樣品掃描32 次以確認其精確性。

3.3.9 還原糖分析

參考Ilyina等(2000)及Sengupta等(2000)方法,利用dinitro-salcylic acid reagent (DNS reagent)作為發酵過程中還原醣分析試劑(作用機制原 理如附圖15),並以不同葡萄糖濃度作出標準曲線以定量還原醣。取100 μL的發酵液樣品,經離心10分鐘(3300×g),取其上清液與DNS反應試 劑(v:v=1:2)混合,置於100℃沸水中反應15分鐘,待其冷卻,以ELISA reader測量波長590 nm 吸光值。

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