制造生物聚合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造生物聚合物的方法，包括以下工序：提供培养基，包括一碳源、一氮源及复数矿源；将真菌接种于所述培养基，接种量体积百分比是0.2-10％；培养所述培养基；过滤所述培养基，从而分离所述真菌与所述培养基；以及净化所述生物聚合物；其中所述碳源对所述氮源的摩尔比率是5:1，所述培养基的酸碱值是pH5-9，温度是25-45℃，接种量体积百分比是0.2-2％，摇床转速是50-200转数/分，培养时间是12-60小时。所制得的生物聚合物分子量是2.466x104-2.68x104道尔顿，具有复数官能团、复数化学元素、糖、蛋白质，最低絮凝效率90％，酸碱值是pH3-7，温度是10-10℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及于，特别是涉及黄曲霉培养，以制造如生物絮凝剂、生物助凝剂等的生物聚合物的方法。
技术介绍
当水体由于大量的有害物质，如微生物、胶体及毒性物质入侵而产生不利影响，从而发生水污染。危险的化学品处理不当而排至下水道将导致毒性物质进入生态系统，于是污染水供给，而危害水生生物。凝结及絮凝的工序是常见移除水中胶体或悬浮物质的手法。如众所周知，胶体是带有负离子(约_30mV)，因此一般会采用正离子合成聚合物以中和胶体电荷，促使凝聚物沉淀。这些聚合物非常的昂贵，会污染环境，并且处理时必须遵守安全预防措施。为克服这些存在的问题，替代且适合的方案是采用的通过菌株从活性污泥制造的微生物絮凝剂或生物絮凝剂。美国专利公开案2002/0074295A1揭示了一种处理污染液体的工序，所述液体与两种带相反电荷的聚合物材料接触，其中至少一所述聚合物材料带有支链，并且该些聚合物材料是以来自天然来源种类为佳(例如，藻类、细菌之类)。能使凝聚物形成且将所述凝聚物自所述液体分离。所述第一种和第二种聚合物材料可选自由多糖、蛋白质、脂质以及多羟基醇所组成的群族。然而该公开的专利的缺点在于必须采取两段水处理工序，首先，污染液体以第一种聚合物 材料(自蓝绿藻取得的具负离子，有支链的聚合物材料)进行处理，接着一段时间后，与第二种聚合物材料(自聚氨基葡糖取得的具正离子，无支链的聚合物材料)接触，以消除水中的污染物。此两段水处理工序不仅不便且耗时，更需要大剂量的聚合物材料，方能降低水中污染物的浓度。由于可生物降解无毒及其降解中间物不会引发二次污染的特性，微生物产生的生物絮凝剂已获得产学界的多所关注。已知数种微生物能制造生物絮凝剂，例如酱油曲霉、拟青霉、红串红球菌、无花果沙雷菌以及胶质芽孢杆菌。例如，美国公告专利5，250，201揭示了一种从液体分离蓝藻细菌，特别是菌株J-1的方法，以及一种培养蓝藻细菌以制造作为可使水中的碳氢化合物及油类形成乳状液的乳化剂的聚合物。该公开专利更有关以净化及分离技术制造的聚合物质，以及通过采用蓝藻细菌的排出物质，影响石油二次开采的方法。乳化剂的乳化作用是与温度及PH酸碱值息息相关，研究显示其在约26°C，pH酸碱值在5-9的范围内，能达到100%最大值。然而，该公开专利的缺点即在于乳化剂的乳化作用必须有限的温度及PH酸碱值范围内，方能维持其最佳作用。如他，美国公告专利4，948，733揭示了衍生自野生株生枝动胶菌115，名为生枝动胶菌115SL以及生枝动胶菌115SLR两种新的菌株。生枝动胶菌的培养冷冻_70°C储存在含有7%二甲亚砜与15%甘油的胰化酪蛋白大豆培养液(TSB)培养基中。无论是储存在胰化酪蛋白大豆培养液培养基中，或者储存在是化学成分为一公升蒸馏水含有25克葡萄糖、2*K2HP04、1*KH2P04、1*NH4C1、0.2 克 MgSO4.7Η20、0.01 克酵母抽提物的培养液，其中葡萄糖、MgSO4.7Η20、酵母抽提物及盐均分别高压消毒，生枝动胶菌的菌株均进行常规培养。100毫升的生枝动胶菌培养成长转动摇床或搅拌生物反应器(200转数/分)，30°C为期长达两周。由于不会如其母菌株115生长表多糖荚膜层，此两新菌株会产生新的表多糖(EPS)且具备母菌株所没有，且可取的数种特质，包括改良的培养特性，115SL表多糖反而不局限在细胞周围的区域分泌黏液层。由于细胞不会受制在因营养素限制而致使其低速率成长或死亡的絮体内，新菌株具备了更一致且可复制的成长循环及增加的成长率。是以，表多糖的产量更为一致且滴定浓度更高。将表多糖从细胞分离也更加容易且更合算。然而，生枝动胶菌的菌株必须在高成本的高盐度培养基中培育。此外，由于在水处理时，无荚膜细胞的周围较少电荷出现，因此无荚膜层的生枝动胶菌菌株恐致使金属结合能力的降低。于是，提供本专利技术，一种在适当的培养基及环境条件中培养微生物菌株的有效方法，以制造最佳量的生物聚合物物质十分必要。并且，此生物聚合物物质或可有助于减低水污染，继而有助于永续水产养殖的生物多样性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种，无需使用合成聚合物以大幅降低生产成本。本专利技术的另一目的在于提供一种培养真菌的方法，以制造用于液体澄清及水处理的生物聚合物。本专利技术的又一目的在于提供一种培养真菌的方法，以制造最佳量的生物聚合物。于是，通过下 述本专利技术的揭示以实现前述目的。本专利技术涉及一种，包括以下工序提供培养基，包括一碳源、一氮源及复数矿源；将真菌接种于所述培养基，接种量体积百分比是0.2-10% ;将黄曲霉接种于所述培养基，接种量体积百分比是0.2-10% ;培养所述培养基；过滤所述培养基，从而分离所述黄曲霉与所述培养基；净化所述生物聚合物；其中所述碳源对所述氮源的摩尔比率是5:1，所述培养基的酸碱值是PH5-9，温度是25-45°C，接种量体积百分比是0.2_2%，摇床转速是50-200转数/分，培养时间是12-60小时。所制得的生物聚合物分子量是2.466x104-2.68x104道尔顿，具有复数官能团、复数化学元素、糖、蛋白质，最低絮凝效率90%，酸碱值是pH3-7，温度是10-100°C。【附图说明】为能从下述详细说明进一步了解本专利技术的技术特征与内容，下面结合较佳实施例的附图进行说明。图1a显示生物絮凝剂与复数碳源(蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉以及甘油)在高岭土悬浊液72小时培养后的絮凝效率；图1b显示生物絮凝剂与复数氮源(蛋白胨、酵母抽提物、谷氨酸、尿素、硫酸铵、硝酸铵以及硝酸钠)在高岭土悬浊液72小时培养后的絮凝效率；图1c显示碳源/氮源的摩尔比率对生物絮凝剂制造的影响；图2显示培养基中的pH酸碱值对生物絮凝剂制造的影响；图3显示培养基中的温度对生物絮凝剂制造的影响；图4显示培养基中的黄曲霉接种量对生物絮凝剂制造的影响；图5显示培养基的摇床转速对生物絮凝剂制造的影响；图6显示培养基中存在的矿源对生物絮凝剂制造的影响；图7显示黄曲霉成长曲线与生物絮凝剂制造的变化的关系；图8显示生物絮凝剂的pH酸碱值及热稳定度；图9a显示生物絮凝剂的表面；图9b显示高岭土悬浊液的表面；图9c显示通过生物絮凝剂形成的凝聚物。【具体实施方式】因应所需，于此公开专利技术的详细实施例；然而，应该理解公开的本专利技术的实施例仅是本专利技术的示例，而可以各种的形式来实施本专利技术。因此，于此公开的具体功能细节不应被解释为限制，而仅应解释为权利要求的基础。应了解附图和详细说明并非意图将说明书限于所公开的特定形式，而是相反地，意图涵盖属于权利要求的精神和范围内的所有改进、均等物和替代方 案。另外，在本文中使用的任何标题仅出于组织目的并且并非意图限制说明书的范围。如本文使用，措词“可以”用来表达许可意义(即，意指“具有可能性”)，而非强制意义(即，意指“必须〃)。同样地，措词“包括(include)，，,包括(including)”和“包括(includes) ”意指“包括但不限于”。并且除非另外的注释，措词“一”表示“至少一”，而措词“复数”表示“一或多”。术语按照那些在相关领域技术人员常规的用法来理解。在上述的各附图中，相似的附图标记应被理解为表示相同、相似或者相应的特征或功能。以下参照图la-9c对本专利技术进行描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造生物聚合物的方法，包括以下工序：提供培养基，包括一碳源、一氮源及复数矿源；将真菌接种于所述培养基，接种量体积百分比是0.2‑10％；培养所述培养基，条件为摇床转速是0‑250转数/分，培养时间是12‑96小时，温度是15‑45℃；过滤所述培养基，从而分离所述真菌与所述培养基；净化所述生物聚合物；其特征在于：所述真菌是黄曲霉；所述碳源是选自由蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉以及甘油所组成的群族；所述氮源是选自由蛋白胨、酵母抽提物、谷氨酸、尿素、硫酸铵、硝酸铵以及硝酸钠所组成的群族；所述复数矿源是选自由镁、钾、铁、氯以及其任意组合所组成的群族；所述碳源对所述氮源的摩尔比率是5:1，所述培养基的pH酸碱值是pH5‑9，温度是25‑45℃，接种量体积百分比是0.2‑2％，摇床转速是50‑200转数/分，培养时间是12‑60小时。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.02 MY PI20110052821.一种制造生物聚合物的方法，包括以下工序: 提供培养基，包括一碳源、一氮源及复数矿源； 将真菌接种于所述培养基，接种量体积百分比是0.2-10% ； 培养所述培养基，条件为摇床转速是0-250转数/分，培养时间是12-96小时，温度是15-45 0C ； 过滤所述培养基，从而分离所述真菌与所述培养基； 净化所述生物聚合物； 其特征在于: 所述真菌是黄曲霉； 所述碳源是选自由蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉以及甘油所组成的群族； 所述氮源是选自由蛋白胨、酵母抽提物、谷氨酸、尿素、硫酸铵、硝酸铵以及硝酸钠所组成的群族； 所述复数矿源是选自由镁、钾、铁、氯以及其任意组合所组成的群族； 所述碳源对所述氮源的摩尔比率是5:1，所述培养基的pH酸碱值是pH5-9，温度是25-450C，接种量体积百分比是0.2-2%,摇床转速是50-200转数/分，培养时间是12-60小时。2.如权利要求1所述的制造生物聚合物的方法，其特征在于:所述培养基是在转动摇床或搅拌生物反应器中进行培养。3.如权利要求1所述的制造生...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兹尼·爱德利斯，艾哈迈德·H·罗札伯，诺拉菲萨·阿布杜拉，罗斯法里赞·穆罕默德，
申请(专利权)人：马来西亚博特拉大学，
类型：发明
国别省市：马来西亚;MY