一株产生物表面活性剂的不动杆菌株及其应用制造技术

本发明专利技术提供一株产生物表面活性剂的不动杆菌株及其应用，该菌株从石油污染地采用富集培养、稀释涂布、筛选、纯化得到，经鉴定为不动杆菌属。本发明专利技术公开了筛选该菌株的富集培养基、发酵培养基，并对该菌株产生的生物表面活性剂的特性进行了分析。本发明专利技术中培养基所用的碳源为提取乳酪后剩下的下脚料乳清粉，价格低廉，成本低；菌株繁殖快，代谢快，代谢生成的生物表面活性剂作为生物除油剂，其在常温下即发挥作用，产品环保、无毒无污染、生物降解性好，避免了传统化学法除油所需的高温强碱环境，降低了能耗和操作危险系数，避免二次环境污染；性能稳定，具有良好的工业应用价值。

Strain of Acinetobacter sp. producing biological surfactant and its application

The present invention provides one kind of Acinetobacter species and its application, which is produced by the method of enrichment culture, dilution coating, screening and purification. The invention discloses an enrichment culture medium and a fermentation culture medium for screening the strain. The rest is extracted after cheese culture medium for carbon source in the invention, waste whey powder, low price, low cost; strain breeding fast, fast metabolism, biological surfactant metabolism as biological degreasing agent, which play a role in the normal temperature, product environmental protection, non-toxic pollution, biodegradation well, to avoid the traditional chemical method of removing oil for high temperature alkali environment, reduce the energy consumption and operation risk, to avoid the two environmental pollution; stable performance, good industrial application value.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
的不动杆菌的应用，具体涉及一株产生物表面活性剂的不动杆菌株及其应用。
技术介绍
生物表面活性剂是微生物在代谢过程中分泌出的一类含有亲水基团(如氨基酸或多肽、二糖、寡糖或多糖等)和亲脂基团(如饱和或非饱和的脂肪醇或脂肪酸等)的两亲化合物。生物表面活性剂除了具有化学表面活性剂的特点以外，还具有如下特点：(1)在油-水界面有较高的表面活性；(2)无毒、安全、易生物降解、环境友好；(3)具有很强的油脂乳化能力；(4)反应产物可引进新类型的化学基团，其中有些基团是化学方法难以合成的，分子结构类型多样；(5)在常温、常压条件下就可应用生物表面活性剂；(6)发酵菌株生产生物表面活性剂的原料在自然界广泛存在且价廉，是典型的“绿色”工艺。生物表面活性剂主要包括糖脂、脂肽、磷脂、脂肪酸、多糖-脂类复合物和中性类脂衍生物等，已知的生物表面活性剂以糖脂为主。生物表面活性剂由于其良好的增溶、乳化、降低表面活性剂以及环境友好性等特征，在含油废水的治理、石油污染地的环境修复、采油工业、清洁等领域中得到了广泛地应用，并向其他领域渗入。研究表明，生物表面活性剂的驱油效率比化学表面活性剂的驱油效率高3.5-8倍，而价格仅为化学表面活性剂的30％。生物表面活性剂取代化学表面活性剂已渐成为一种新的研究趋势。金属镀前处理常指零件的除油和除锈，是电镀的重要工序，电镀零件镀前处理质量的好坏，直接影响电镀层质量。据统计，镀件90％质量事故的主要原因是由于镀前处理不当造成的。目前金属镀前除油的传统工艺，主要有热碱高温化学清洗法、超声波除油、化学试剂除油等；其中高温碱法能耗大、污染严重已遭淘汰；超声波除油因设备投资大，限制其在实际中的应用；化学试剂除油是目前应用最多的除油方法，然而，传统的化学试剂除油存在如下缺点：常温下除油效果差，使用时必须加热(大多在70℃以上)，除油效果随着槽液的老化而逐渐变弱，既浪费资源又造成油污、泥渣的二次污染，还存在高泡沫性、高碱性和腐蚀严重等问题。因此工业生产中急需一种低能耗、安全环保、易降解、高效率的除油剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过筛选出一株产生物表面活性剂的菌株，利用该菌株产生的生物表面活性剂，达到常温除油，且可生物降解、无污染的效果，应用于金属电镀前处理。本专利技术的技术方案是：从石油污染地采用富集培养、稀释涂布、纯化得到菌株XH-2，经鉴定该菌为不动杆菌属(Acinetobactersp.XH-2)。并已经提交中国普通微生物菌种保藏管理中心进行了菌种保藏。所用的富集培养基为(w/v，％)为：氯化镁2、磷酸氢二钾6、磷酸二氢钾3.8、三氯化铁0.5、氯化铵10，附加防腐油作为唯一碳源进行富集培养。所用的发酵培养基为(w/v，％)：乳清粉0.1、硝酸钠0.1、磷酸二氢钾0.2、磷酸氢二钠0.6、六水氯化镁0.02、氯化钠2、微量元素1mL/L、Tween801、pH为6，蒸馏水配制。所述的菌株XH-2在所述的发酵培养基中发酵培养48h，4℃10000rpm离心20min，取上清液用6mol/LHCl调整pH至2.0，用等体积的乙酸乙酯溶液萃取2次后，合并有机相于旋转蒸发仪上浓缩，将浓缩液倒入烧杯中，待自然挥发后即得表面活性剂的粗品。为了进一步研究该生物表面活性剂的特性，使用该粗品进行了成分分析、临界胶束浓度的测定和稳定性分析。本专利技术公布的生物表面活性剂主要成分，经定性分析和红外光谱结果初步判断为糖脂类。经测定，该生物表面活性剂的临界胶束浓度为200mg/L，大幅低于常用的化学表面活性剂如十二烷基磺酸钠(2120mg/L)、十六烷基三甲基溴化铵(1300mg/L)。应用于长、宽、高分别为4cm、2cm和0.3cm钢片表面防腐油的去除，除油效果好，时间短，仅需16min。本专利技术具有的优点和积极效果是：申请人从石油污染地筛选到一株产生物表面活性剂的菌株，命名为不动杆菌XH-2，采用生物发酵的方法，以提取乳酪后的副产品乳清粉、硝酸钠、无机盐为原料，利用不动杆菌XH-2生产糖脂类生物表面活性剂，该生物表面活性剂在常温条件下，可除去金属表面的防腐油。本专利技术中所用的碳源为提取乳酪后剩下的下脚料乳清粉，价格低廉，成本低；微生物繁殖快，代谢快，以微生物代谢生成的生物表面活性剂作为生物除油剂，其在常温下即发挥作用，产品环保、无毒无污染、生物降解性好，避免了传统化学法除油所需的高温强碱环境，降低能耗和操作危险系数，避免二次环境污染；本专利技术所制成的生物表面活性剂经不同高温、盐度、pH处理后，表面张力变化不大，且该生物表面活性剂经100℃煮沸10min后，其除油效率没有降低，具有良好的工业应用价值。附图说明图1是本专利技术的菌株XH-2所产生物表面活性剂的临界胶束浓度测定图图2是本专利技术的生物表面活性剂的红外吸收光谱图图3是本专利技术的生物表面活性剂用于金属镀层前除油的效果图具体实施方式实施例1产生物表面活性剂的不动杆菌(Acinetobactersp.XH-2)菌株的筛选。从被石油污染的土壤中采样，本实施例使用的样本为山东东营胜利油田采油现场被原油污染的土样，称取5g土样在50mL富集培养基(w/v，％：氯化镁2、磷酸氢二钾6、磷酸二氢钾3.8、三氯化铁0.5、氯化铵10，附加防腐油作为唯一碳源)中进行培养，取出1mL培养液再转接至富集培养基中，转接3次后；稀释涂布在血平板上，对有透明圈的菌株在LB固体培养基上进行划线纯化。将纯化好的单菌落接种于5mL的LB液体培养基中，活化12h后转接到未优化的发酵培养基(w/v，％：葡萄糖1、蛋白胨1、磷酸二氢钾0.2、磷酸氢二钠0.6、六水氯化镁0.02、微量元素1mL/L)中，发酵培养2d后，离心发酵液弃菌体，用上清液做排油圈实验和利用JK9913型全自动张力仪采用吊环法测定表面张力，并进行除油实验。所筛选的菌株XH-2其排油圈直径为4.5cm，表面张力为32.58mN/m，具有一定的除油效果。选择菌株XH-2作为生物除油剂的原始菌株，经鉴定该菌属于不动杆菌属。实施例2菌株XH-2的发酵工艺优化。以表面张力和除油时间为指标，对菌株XH-2的发酵培养基和发酵条件进行优化。从LB固体平板上挑取菌株XH-2单菌落接种于5mL的LB液体培养基中，活化12h后，转接到发酵培养基中，摇床的转速为160rpm，温度设为30℃。将葡萄糖、蔗糖、乳糖、乳清粉、甘油、橄榄油、炸油条废油作为碳源，将蛋白胨、硝酸钠、硫酸铵、酵母提取物(酵提)、豆粕作为氮源，发酵2d后，进行表面张力和除油时间的测定，结果见表1和2，主要根据除油时间确定最适碳氮源；然后再进行浓度优化，碳源浓度设置为(w/v，％)0.1、0.5、1.5、3，设置为氮源浓度(w/v，％)设置为0.1、0.2、1、3；确定碳源为0.1％乳清粉，氮源为0.1％硝酸钠。初始pH设为5、6、7、8、9、10，附加1％Tween80和SDS表面活性剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株产生物表面活性剂的不动杆菌株(Acinetobacter sp.XH‑2)，其特征在于：能够产生生物表面活性剂，并提交中国普通微生物菌种保藏管理中心进行了菌种保藏。

【技术特征摘要】
1.一株产生物表面活性剂的不动杆菌株(Acinetobactersp.XH-2)，其特征在于：
能够产生生物表面活性剂，并提交中国普通微生物菌种保藏管理中心进行了菌种保藏。
2.根据权利要求1所述的一株产生物表面活性剂的不动杆菌株，其特征在于：所述
菌株的筛选方法为：从被石油污染的土壤中采样，称取5g土样在50mL富集培养基中，
所述富集培养基(w/v，％)为：氯化镁2、磷酸氢二钾6、磷酸二氢钾3.8、三氯化铁0.5、
氯化铵10，附加防腐油作为唯一碳源；取出1mL培养液再转接至富集培养基中，转接3
次后，稀释涂布在血平板上，对有透明圈的菌株在LB固体培养基上进行划线纯化。
3.利用权利要求1所述的一株产生物表面活性剂的不动杆菌株生产生物表面活性剂
的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧娟，孙云鹏，丁瑞，葛圣松，崔志芳，朱孔福，李誉琦，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37