利用纖維化纖維微細(xì)菌制備微生物絮凝劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微生物絮凝劑的制備方法，特別是一種利用纖維化纖維微細(xì)菌制備微生物絮凝劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量農(nóng)業(yè)廢棄物，如玉米秸桿，玉米芯，甘蔗渣，薯渣等，這些殘?jiān)泻胸S富的纖維素類物質(zhì)，這些纖維素可以被微生物分解成糖類，從而轉(zhuǎn)化為其他有價(jià)值的產(chǎn)品。如何有效將這些廢棄物中的纖維素轉(zhuǎn)化成有價(jià)值的產(chǎn)品具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。
[0003]絮凝劑是一類可以凝聚沉降溶液中不易沉降的懸浮顆粒的物質(zhì)，主要分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是第三代絮凝劑，是由微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，如糖蛋白、粘多糖、蛋白質(zhì)、纖維素和DNA等，具有無(wú)毒無(wú)害，安全性高，生物易降解，無(wú)二次污染的特點(diǎn)，因此微生物絮凝劑可以被廣泛應(yīng)用于污水處理，尤其是在食品和發(fā)酵工業(yè)的后處理等工藝中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其研宄日益受到重視。
[0004]不同的菌株能夠合成不同種類的生物絮凝劑，已報(bào)道的產(chǎn)微生物絮凝劑的菌株有幾十種，如Bacillus SP.F19所產(chǎn)的絮凝劑主要有中性糖、糖醛酸、氨基糖和蛋白質(zhì)等組成，其最佳發(fā)酵培養(yǎng)基:鹿糖20g/L，酵母粉2.5g/L ；Proteus mirabilis TJl能產(chǎn)生一種有多糖和蛋白質(zhì)組成的生物絮凝劑，其培養(yǎng)基組成:葡萄糖10g/L，蛋白胨lg/L ；Bacillusfirmus能產(chǎn)生一種多糖絮凝劑，其發(fā)酵培養(yǎng)基:葡萄糖20g/L，蛋白胨5g/L ;這些菌種所用培養(yǎng)基組分昂貴，造成生物絮凝劑生產(chǎn)成本高，目前未見有關(guān)本發(fā)明所用菌種纖維化纖維微細(xì)菌(Cellulosimicrobiumcellulan)生產(chǎn)微生物絮凝劑的報(bào)道。專利檢索未發(fā)現(xiàn)利用玉米秸桿直接發(fā)酵生產(chǎn)微生物絮凝的專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要提供一種能夠有效降低微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本的利用纖維化纖維微細(xì)菌制備微生物絮凝劑的方法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:該絮凝劑方法的工藝步驟如下:
[0007]步驟1、將菌種纖維化纖維微細(xì)菌(Cellulosimicrobiumcellulans)接種到斜面培養(yǎng)基上，并4°C保存；
[0008]步驟2、將菌種接種到種子液培養(yǎng)基中，37°C搖床培養(yǎng)制備種子液；
[0009]步驟3、將種子液按I %比例轉(zhuǎn)接到以玉米秸桿為唯一碳源的發(fā)酵培養(yǎng)基中，370C，180r/min搖床培養(yǎng)48小時(shí)；
[0010]步驟4、將發(fā)酵培養(yǎng)基在4°C，10000r/min離心lOmin，去除沉淀，上清液即為液體生物絮凝劑；
[0011]步驟5、向液體發(fā)酵液中加入2倍體積預(yù)冷的無(wú)水乙醇，離心收集沉淀物并冷凍干燥得到純品生物絮凝劑。
[0012]所述的步驟I中:將纖維化纖維微細(xì)菌種子液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，搖瓶發(fā)酵48小時(shí)，提取微生物絮凝劑純品。
[0013]所述的步驟2中，所述種子液接于發(fā)酵培養(yǎng)中的接種量為1% ;所述發(fā)酵培養(yǎng)條件為:發(fā)酵液初始pH 8-10 ;所用菌種為纖維化纖維微細(xì)菌Cellulosimicrobiumcellulans ；
[0014]所述的步驟5中，向上清液中加入2倍體積預(yù)冷的無(wú)水乙醇，10000r/min離心1min收集沉淀，70 %乙醇洗滌沉淀后冷凍干燥，獲得微生物絮凝劑純品。
[0015]所述的種子液培養(yǎng)基組份為:葡萄糖2g/L，可溶性淀粉2g/L，酵母粉2g/L，胰蛋白胨2g/L，水解酪蛋白2g/L，硫酸鎂0.2g/L，磷酸氫二鉀1.2g/L。
[0016]所述的發(fā)酵培養(yǎng)基組份如下:玉米秸桿粉為碳源20g/L、酵母粉為氮源3g/L、七水硫酸鎂0.2g/L、磷酸氫二鉀1.2g/L、碳酸鈉0.4g/L。
[0017]有益效果，由于采用了上述方案，本發(fā)明首次提出利用纖維化纖維微細(xì)菌Cellulosimicrobiumcellulans生產(chǎn)生物絮凝劑，該菌種能產(chǎn)生較高的纖維素酶活和木聚糖酶活，分解玉米秸桿中的纖維素組分，直接發(fā)酵轉(zhuǎn)化玉米秸桿生產(chǎn)微生物絮凝劑，降低微生物絮凝劑成本，安全性更高。利用纖維化纖維微細(xì)菌轉(zhuǎn)化玉米秸桿直接發(fā)酵生產(chǎn)微生物絮凝劑，有效降低微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)玉米秸桿的資源化利用。
[0018]優(yōu)點(diǎn):利用纖維化纖維微細(xì)菌Cellulosimicrobiumcellulans在堿性條件下轉(zhuǎn)化纖維素殘?jiān)a(chǎn)生高活性的生物絮凝劑的方法。該菌株具有生長(zhǎng)速度快，高度耐堿性，發(fā)酵周期短，絮凝劑產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效降低微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本。
[0019]a、本發(fā)明從秸桿還田土中分離得到一株纖維化纖維微細(xì)菌，該菌株生長(zhǎng)速度快，發(fā)酵周期短，微生物絮凝劑產(chǎn)量高，以前的報(bào)道中未見關(guān)于纖維化纖維微細(xì)菌產(chǎn)生微生物絮凝劑的報(bào)道。
[0020]b、本發(fā)明所用菌種纖維化纖維微細(xì)菌具有很好的纖維素酶活和木聚糖酶活，能降解玉米秸桿中纖維素組分，直接生產(chǎn)微生物絮凝劑，避免了現(xiàn)有技術(shù)利用高溫強(qiáng)酸水解秸桿產(chǎn)生的有毒物質(zhì)；生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)化，有利于進(jìn)一步降低微生物絮凝劑成本。
[0021]C、本發(fā)明所用菌種纖維化纖維微細(xì)菌具有很好的耐堿性能，能在堿性條件下(PH8-10)生長(zhǎng)，分解玉米秸桿。堿性條件下有利于玉米秸桿的膨脹，提高玉米秸桿中纖維素的分解轉(zhuǎn)化生產(chǎn)微生物絮凝劑的效率。
【具體實(shí)施方式】
[0022]該絮凝劑方法的工藝步驟如下:
[0023]步驟1、將菌種纖維化纖維微細(xì)菌(Cellulosimicrobiumcellulans)接種到斜面培養(yǎng)基上，并4°C保存；
[0024]步驟2、將菌種接種到種子液培養(yǎng)基中，37°C搖床培養(yǎng)制備種子液；
[0025]步驟3、將種子液按I %比例轉(zhuǎn)接到以玉米秸桿為唯一碳源的發(fā)酵培養(yǎng)基中，370C，180r/min搖床培養(yǎng)48小時(shí)；
[0026]步驟4、將發(fā)酵培養(yǎng)基在4°C，10000r/min離心lOmin，去除沉淀，上清液即為液體生物絮凝劑；
[0027]步驟5、向液體發(fā)酵液中加入2倍體積預(yù)冷的無(wú)水乙醇，離心收集沉淀物并冷凍干燥得到純品生物絮凝劑。
[0028]所述的步驟I中:將纖維化纖維微細(xì)菌種子液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，搖瓶發(fā)酵48小時(shí)，提取微生物絮凝劑純品。
[0029]所述的步驟2中，所述種子液轉(zhuǎn)接于發(fā)酵培養(yǎng)中的接種量為I % ;所述發(fā)酵培養(yǎng)條件為:發(fā)酵液