Kibron測試微生物發(fā)酵液時,原液與離心上清液的界面張力會存在明顯差異,二者的核心區(qū)別來自菌體細胞、胞外聚合物、不溶顆粒的貢獻。發(fā)酵原液中完整菌體、細胞碎片、胞外多糖、蛋白、代謝顆粒既可以溶解于液相,也會懸浮分散,部分活性組分可以吸附到氣液或者油水界面,懸浮固體顆粒接觸Wilhelmy鉑探針,會產(chǎn)生額外機械拉力,造成張力讀數(shù)偏移。離心之后去除菌體與大顆粒碎片,得到上清液,只保留可溶性代謝物、小分子表面活性物質(zhì),反映真正可溶性組分的界面活性。
原液測試的特點,可以體現(xiàn)發(fā)酵體系整體實際界面行為,對應(yīng)發(fā)酵過程真實起泡、乳化現(xiàn)象,但干擾因素多。懸浮菌體容易黏附在鉑探針表面,持續(xù)改變拉力信號,動態(tài)曲線長期漂移;菌體沉降會造成液面局部組分變化;碎片吸附界面,會帶來張力假性下降。原液數(shù)據(jù)波動大,平行樣重復性通常較差,適合模擬工藝現(xiàn)場實際工況,但很難用于分子層面機理解析。
離心上清液測試特點,經(jīng)過離心去除菌體、大顆粒懸浮物,消除固體顆粒對探針的機械干擾,數(shù)據(jù)重復性更好,主要表征可溶性代謝產(chǎn)物的界面活性。需要注意,離心操作會帶來局限,部分結(jié)合在菌體表面的表面活性物質(zhì)會隨菌體沉淀被去除,上清液張力結(jié)果會和原液存在差距,無法還原菌體表面結(jié)合組分帶來的界面效應(yīng);離心參數(shù)需要固定轉(zhuǎn)速、時間、溫度,不同離心條件得到上清組分不一樣,張力數(shù)值會發(fā)生偏移。
實操實驗建議,如果研究發(fā)酵罐起泡、乳化等工藝現(xiàn)象,優(yōu)先測試發(fā)酵原液;解析可溶性代謝物的界面活性,選擇離心上清。同一批樣品,原液、離心上清建議同時測定,做對照比對。原液測試時,盡量選用低速浸入模式,減少顆粒掛片,縮短探針浸泡時間,每組結(jié)束后探針必須充分灼燒加超聲清洗,去除菌體蛋白殘留。離心條件建議統(tǒng)一,常用8000?12000 g,10?20 min,必要時搭配0.22 μm過濾進一步去除微小碎片,過濾條件需要在實驗記錄完整標注。不可以只用上清液數(shù)據(jù)直接推導完整發(fā)酵液的界面行為,二者不能互相直接替代。
論文寫作要點,明確寫明樣品處理方式,是發(fā)酵原液還是離心上清,記錄離心轉(zhuǎn)速時間,說明原液受懸浮菌體顆粒干擾,上清僅代表可溶性組分,二者張力存在固有差異。審稿應(yīng)答說明兩種樣品的科學意義,原液對應(yīng)實際發(fā)酵工藝表現(xiàn),上清用于可溶性代謝物評價,二者差異來源于懸浮菌體、胞外結(jié)合活性物質(zhì),不能混用結(jié)論。
