南极细菌胞外多糖溶液冻结特性的差示扫描量热研究

采用差示扫描量热法，测定几种南极细菌胞外多糖（简称，epss）溶液的结晶、熔融、焓转变以及水合性质等冻结特性，分析了epss的浓度和分子量与其抗冻活性的关系。结果表明，在溶液冻结过程中，仅0.25%的pseudoalteromonassp.s-15-13epss(分子量，6.2×104da)可抑制冰核形成，溶液冻结温度较纯水的降低(1.07±0.62)℃；溶液的冻结焓降低说明冰核生长变缓，冰晶形成细小，0.125%的shewanellasp.5-1-11-4epss（分子量，1.2×103da）和moritellasp.2-5-10-1epss（分子量，30×103da）冻结焓分别较纯水的降低17.15%和29.13%，s-15-13epss在0.125%~0.5%的范围内可降低冻结焓，0.125%时冻结焓较纯水的低30%，其不冻水含量为(0.292±0.05)g/g。在冰晶熔化过程中，几种epss均可降低溶液熔融温度和熔融焓，促进冰晶熔化，使冰晶细小；4.0%的5-1-11-4epss、2-5-10-1epss和0.5%s-15-13epss的熔融温度较纯水的分别降低(270±0.15)℃、(2.30±0.39)℃和(4.66±0.42)℃。研究结果阐明epss可以通过改变菌体周围水的冻结特性，以抵御冰晶对微生物的损伤，大分子量epss对冰晶的抑制作用强于低分子量的。