一種從發(fā)酵液中濃縮分離生物絮凝劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從發(fā)酵液中濃縮分離生物絮凝劑的方法。該方法利用紅平紅球菌制備的生物絮凝劑活性組分在不同pH值條件下的分布特征，在堿性條件下使絮凝劑濃縮在菌體上，通過分離出菌體實現(xiàn)絮凝劑與發(fā)酵液的分離。首先利用紅平紅球菌制備發(fā)酵液；其次用NaOH溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為8～11，靜置0.5～3h；最后在轉(zhuǎn)速為3000～7000r/min的條件下離心10min,分離得到濃縮于菌體中的絮凝劑。該方法具有簡單、高效、低污染、低成本等優(yōu)點(diǎn)，并可使菌種作為絮凝劑的載體，做成固體顆粒狀產(chǎn)品，便于運(yùn)輸和儲存。
【專利說明】一種從發(fā)酵液中濃縮分離生物絮凝劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及利用紅平紅球菌制備的生物絮凝劑在不同pH值下的分布特征，從其發(fā)酵液中濃縮分離生物絮凝劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段水體污染嚴(yán)重，水資源日益短缺，治理污水和提高水資源重復(fù)利用率迫在眉睫。在污水處理的方法中，絮凝沉淀法是一種比較高效、經(jīng)濟(jì)簡單的方法。生物絮凝劑是微生物在生長繁殖過程中產(chǎn)生的具有絮凝作用，可使液體中不易降解的固體懸浮顆粒凝聚、沉淀的特殊高分子代謝產(chǎn)物，具備高效、無毒無害、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于廢水處理、飲用水處理、發(fā)酵工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。1986年Kurane等人利用紅平紅球菌(Rhodococcus erythropolis)研制成功微生物絮凝劑N0C-1,是目前已知的絮凝效果較好的生物絮凝劑之一。郭俊元等人利用豬場養(yǎng)殖廢水和剩余活性污泥制備紅平紅球菌產(chǎn)生的生物絮凝劑，能有效處理印染廢水，但絮凝劑仍未能有效的分離出來。
[0003]生物絮凝劑大多是以發(fā)酵培養(yǎng)液的形式產(chǎn)生的，其主要成分為蛋白質(zhì)，多糖等生物大分子有機(jī)物，存在儲存困難、不便于運(yùn)輸，難以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的缺陷。目前生物絮凝劑分離提純的方法與多聚糖和蛋白質(zhì)提出方法相似，大多以凝膠電泳法、有機(jī)溶劑提取法、堿提取法為主，存在著分離效率低、操作繁瑣、流程復(fù)雜、藥耗大且容易造成有機(jī)溶劑的后處理對環(huán)境污染等問題，不利于生物絮凝劑的實際應(yīng)用和推廣。因此急需開發(fā)出高效便捷經(jīng)濟(jì)的能適用于大規(guī)模生產(chǎn)的生物絮凝劑的分離提純方法。
[0004]本方法正是基于上述難以解決的問題上而提出來的一種從發(fā)酵液中濃縮分離生物絮凝劑的新方法。一般來說，細(xì)菌素產(chǎn)生菌都能吸附它所產(chǎn)生的細(xì)菌素分子，并且這種吸附是具有PH依賴性的。本方法利用紅平紅球菌制備的生物絮凝劑的活性組分在不同pH值下的分布特征，通過調(diào)節(jié)已產(chǎn)生生物絮凝劑的發(fā)酵液的pH為8~11，在一定溫度下先快速攪拌，再靜置吸附一段時間，隨后離心分離上清液和菌體，此時大部分生物絮凝劑濃縮于紅平紅球菌菌體上，從而實現(xiàn)絮凝劑與上清液的分離。該種方法具有簡單，高效，無污染，成本低等優(yōu)點(diǎn)，并可使菌種作為絮凝劑的載體，做成顆粒狀，便于運(yùn)輸，儲存，具有很大的應(yīng)用前
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提出一種簡單、高效、無污染的從發(fā)酵液中濃縮分離生物絮凝劑的方法。
[0006]該方法包括如下步驟:
[0007]I)配制初始pH為6.5~8.5的紅平紅球菌發(fā)酵培養(yǎng)基，經(jīng)高壓滅菌后，接種5%的紅平紅球菌種子液于發(fā)酵培養(yǎng)基中，搖床上震蕩發(fā)酵60~80h，控制溫度25~30°C，轉(zhuǎn)速 120 ~130r/min。
[0008]2)用1.0moI/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為8~11，先快速攪拌3~5min，后于3~6°C條件下靜置0.5~3h。隨后在轉(zhuǎn)速為3000~7000r/min，溫度為4°C的條件下離心10min，分離得到濃縮于菌體上的絮凝劑。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合說明書具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0010]實施例一:
[0011]制備紅平紅球菌的發(fā)酵培養(yǎng)基:葡萄糖10g/L，酵母粉2g/L，NaCl0.5g/L，硫酸鎂
0.5g/L，K2HP042g/L, KH2P042g/L,初始其初始pH為7.0。經(jīng)高壓滅菌后，按5%的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，于搖床上震蕩發(fā)酵72h，控制溫度為30°C，轉(zhuǎn)速為130r/min。
[0012]用1.0moI/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為2~11，先快速攪拌lmin，后靜置吸附lh。隨后在轉(zhuǎn)速為6000r/min，溫度為4°C的條件下離心10min，分離上清液和菌種，于7230G可見光分光光度計550nm下分別測定空白樣，加入發(fā)酵液上清液和菌體懸浮液的高嶺土懸濁液的光密度值，利用公式計算出絮凝率。結(jié)果如圖1所示:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種從發(fā)酵液中濃縮分離生物絮凝劑的方法，其特征在于，利用紅平紅球菌制備的生物絮凝劑活性組分在不同PH值條件下的分布特征，在堿性條件下使發(fā)酵液中大部分生物絮凝劑活性組分濃縮在紅平紅球菌菌體上，離心分離菌體和上清液，從而實現(xiàn)絮凝劑與發(fā)酵液分離。
2.一種如權(quán)利要求1所述的方法，包括以下步驟: ①配制pH為6.5~8.5的紅平紅球菌發(fā)酵培養(yǎng)基，經(jīng)高壓滅菌后，接種5%的紅平紅球菌種子液于發(fā)酵培養(yǎng)基中，攪拌發(fā)酵60~80h，控制溫度25~30°C，轉(zhuǎn)速120~130r/min。 ②用lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH為8~11，先快速攪拌3~5min，后在3~6°C條件下靜置0.5~3h。隨后在轉(zhuǎn)速為3000~7000r/min，離心10min,分離得到濃縮于菌體中的 絮凝劑。
【文檔編號】C12P1/04GK104004787SQ201410230668
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】楊春平, 仇璐, 曾光明, 劉紅玉, 張毅, 程燕, 何慧軍, 嚴(yán)洲 申請人:湖南大學(xué)