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本研究对河西走廊荒漠的石下和石周土壤细菌进行了分离培养,结合16S rRNA鉴定,共获得97株的细菌菌株。采用模拟自然环境中的紫外辐射的方法,对其抗辐射活性进行了测定,并筛选出辐射耐受性最强的菌株。对辐射耐受性最强细菌的胞外多糖(EPS)在抗辐射中的作用进行了分析,研究了影响其EPS合成的因素,分析EPS的结构。测定了EPS体外自由基清除和抗氧化活性,揭示了EPS在荒漠细菌抗辐射中的机制。主要结果如下:1.获得了97株石生细菌,16S rRNA基因序列分析表明这些细菌分别归属于三个门:Actinobacteria、Firmicutes、Proteobacteria,34属97种细菌,其中石下生细菌66种,石周土细菌31种,两类样品中共有的细菌属包括Arthrobacter、Kocuria、Pseudomonas、Agrococcus、Planomicrobium、Streptomyces、Bacillus。2.对97株细菌的辐射活性进行了测定,表明荒漠细菌具有一定的抗辐射活性,其中菌株S3-2、S6-11、S8-7和S9-8具有较强抗辐射活性。测定这些菌株发酵培养液对E.coli的辐射保护作用,菌株S6-11发酵培养物使E.coli辐射存活率提高了22.33%,表明其代谢物具有抗辐射活性。该菌株的抗辐射活性是E.coli的5.59倍,16S rRNA基因序列分析表明S6-11与Arthrobacter enclensis相似性为97.95%,确定为Arthrobacter enclensisS6-11。3.单因素试验确定了影响A.enclensis S6-11发酵产EPS的因素。最优条件为培养温度30℃,pH为7,接种量5%,装瓶量100/250 m L,摇床转速160 rpm;最佳培养基组成为蔗糖50 g/L,KNO3为8 g/L,KH2PO4为6 g/L。EPS的提取条件为发酵液pH 6,发酵液浓缩至原体积的3倍后添加3倍乙醇沉淀。4.采用柱层析和UPLC技术纯化A.enclensis S6-11 EPS,纯化的EPS由葡萄糖醛酸、葡萄糖、甘露糖和阿拉伯糖组成,其摩尔比为0.20:0.94:0.66:0.61,红外光谱分析得出EPS具有多糖的特征吸收峰,苯酚-硫酸法测得EPS的多糖含量为12.57 mg/mL,紫外线吸收法测得EPS的蛋白含量为2.7%,硫酸-咔唑法测得EPS中的糖醛酸含量为9.43%.EPS对DPPH、O2-和-OH的清除率分别为68.1%、50.86%和40.08%,表明EPS具有较强的抗氧化活性。实验结果证明细菌胞外多糖在细菌抗辐射中起作用,是细菌在强太阳辐射的荒漠生境中生存保护机制之一。