一种脉管载体在固定化培养丝状微生物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种脉管载体在固定化培养丝状微生物中的应用，脉管载体是以粘扣带材料做成的中空管状载体，载体可一端开口或两端开口，开口端用有支撑度的管状材料作支撑，有支撑度的管状材料的口用通透性材料封口，使培养液能通过，但细菌或真菌的孢子不能通过；该载体的最大的特点就是营养物和氧气可以通过载体开口渗透入载体的内部，并通过载体的内壁由内向外渗透扩散，为载体外附着的菌丝提供营养物和氧气，促进菌丝的生长，解决一般载体使用中由于菌丝生物膜内部缺营养物和氧气而引起的生物膜剥离脱落的问题，并且它还能促进丝状微生物的附着生长，缩短其生长周期、提高其生长、促进其代谢、加快丝状微生物的产酶量。

【技术实现步骤摘要】
一种脉管载体在固定化培养丝状微生物中的应用
本专利技术属于工业微生物领域，具体地说涉及一种用于固定化培养丝状微生物的载体一粘扣带脉管载体，它可以促进丝状微生物生长和代谢。
技术介绍
在微生物的培养中人们常常采用固定化的培养方式，这是因为固定化培养能够促进微生物的生长和代谢。白腐真菌的固定化培养有利于其活性的维持。Saucedo等人(1988)在对Gibberella fujikuroi菌丝的固定化研究中发现:固定化培养可以提高真菌生长的稳定性，延长其活性维持的时间；Bottcher等(1988)和Komel等(1985)的固定化真菌研究得出类似的结果。 固定的白腐真菌能促进其对代谢酶等的合成。Rogalski等(2006)Nemato1mafrowardii固定于聚氨酯泡沫载体(polyurethane foam)上获得2304 nkat/1的MnP,比自由悬浮培养的MnP高出1.4倍。Nakamura等(1999)的研究结果表明:采用聚氨酯泡沫载体的固定化培养获得高产的木质素降解酶(LiP: 300U/mL, MnP: 250U/mL, and Lac: 50U/mL)远远高于非固定化培养的酶活(LiP: 22U/mL, MnP: 8U/mL, and Lac: 1.8U/mL)。固定化微生物还可以提高应用，如其对污染物的去除效果。Sayadi等(1996)在其试验中发现自由培养的P.chrysosporium未能对橄榄油厂的废水进行有效脱色,但当采用聚氨酯泡沫载体(PUF)进行固定化培养时实现了有效脱色。Liao (1997)的研究结果显示:固定化的A Chrysosporium比自由培养时具有更高的PAHs去除率。但是，固定化的微生物常常遇到一些问题，如:生物膜脱落的问题。目前许多研究者对一些载体进行了研究，如聚氨酯泡沫(PUF) (Mielgo 1.等，Water research, 2002,36, 1896-1901)、钢丝网(Kapdan IK 等，Enzyme Microb Technol，2002 ;30:195 - 9.)，木块(Nillsson 1.等，Enzymeandmicrobial technology, 2006, 38, 94-100.)等，但这些载体在使用过程中会遇到生物膜脱落的问题，即随着生物膜的加厚，生物膜内部获得的营养物质和氧气逐步减少，造成生物膜的脱落，尤其是对好氧菌而言，其生物膜内部微生物由于缺氧可导致微生物直接死亡，促使生物膜脱落。另外，曝气对好氧微生物的生长是必要的。对常规的生物膜而言，其内部菌丝的氧气需要由生物膜外部向其内部渗透扩散，因此，通过曝气可提高氧含量，促进氧的渗透扩散。但曝气过大产生剪切力，常常将生物膜剥离而脱落，影响固定化微生物的生长和代谢。
技术实现思路
针对这些问题，本专利技术提供了一种粘扣带为原料制作的载体的用途。此载体被命名为脉管载体，它采用粘扣带材料做成中空的管状载体，载体一端开口或两端开口，开口端用有支撑度的管状材料支撑(即在开口的一端或两端插入与开口同样直径的管状物)，有支撑度的管状材料的口用通透性材料封口，使营养物质和氧气能通过，阻止微生物渗透，实现从载体内部向载体上的生物膜提供营养物和氧气；其目的是为了提高丝状微生物培养中的活性问题以及丝状微生物固定化培养的过程中生物膜容易脱落的问题，通过固定化培养促进丝状微生物的生长和代谢，维持丝状微生物的连续生长和持续的代谢。所述支撑管可以穿入脉管载体内部，但需在穿入载体内的部分打孔以利于营养物质和氧气向载体渗透扩散；有支撑度的管状材料的口径大小可随载体大小、丝状微生物培养体系的情况而定。粘扣带有两种形态，一种为带小勾表面的粘扣带，另一种为带毛绒状表面的粘扣带，两种材料都具有粗燥的表面，利于菌丝的附着生长，且它们都是微生物难以降解的材料。因此，带小勾的粘扣带织物和带绒圈的粘扣带织物都可以用于脉管载体的制作。所述粘扣带材料由不能被微生物降解的材料制得，不能被微生物降解的材料为塑料、木质纤维素、丝、棉、麻或化学纤维。所述有支撑度的管状材料为有机玻璃管、钢管或塑料管。所述通透性材料为棉花、棉布、胶塞或各种高分子有机滤膜。所述的丝状真菌是白腐真菌,如:云芝rersico);毛栓菌(ieshirsuta ) leurotus ostrea )以及其它任何丝状微生物如哈茨木霉harzianum)0上述脉管载体，其大小和形状可以根据具体的使用要求进行改变。本专利技术固定化培养丝状微生物的载体具有如下特点: 1)脉管载体表面粗燥，适合丝状微生物的附着生长； 2)脉管载体的一端或两端开口，利于营养成分进入载体内部，从载体内部向附着在载体外部的微生物提供营养成分； 3)脉管载体的开口由内管状物支撑,此管状物支撑可以插入载体内部,插入部分的管壁需具孔，利于营养物质和氧气的穿透，且此管状支撑物是有机玻璃管、塑料管或不朽钢管等，可以保持其形状，抗机械搅拌和其它扰动的冲击； 4)由于脉管载体上附着的微生物可以通过由载体开口渗透进入载体内部的营养物质和氧气，进一步通过载体的壁由内向外渗透，为载体上附着生长的生物膜提供营养，能保持紧贴在载体表面的微生物获得营养，保持生长，不容易脱落。本专利技术优点和有益效果: I)专利技术的脉管载体为丝状微生物固定化持续生长提供了一个新的实现途径，它实现了载体上的菌丝生物膜可以从载体外部和载体内部同时获取营养物质和氧气，消除了常规固定化生长中由于生物膜内部缺营养物质和氧气，导致菌丝的老化、自溶和死亡，最终导致生物从载体上剥离脱落问题，使丝状微生物在工业应用中连续的固定化生长和代谢成为可倉泛。2)专利技术的脉管载体能够从载体的内外同时向固定化的菌丝生物膜提供营养物质和氧气，可以促进菌丝的生长，缩短生长周期、提高生长的生物量、促进丝状真菌的代谢、加快丝状真菌的产酶并提高产酶量。3)专利技术的脉管载体在水中能下沉，有利于孢子接种时，载体与孢子的充分接触。4)专利技术的脉管载体可在液体中能保持其形状，能在机械搅拌条件下不变形，利于大规模应用。[0021 ] 5 )本专利技术方法简单、成本低，易于推广应用。总之，脉管载体将常规固定化菌丝仅从载体外部获取的营养物质和氧气的获取方式改变为从载体内、外同时获取的方式，解决一般载体使用中出现生物膜剥离脱落的问题，能促进丝状真菌的附着生长，缩短生长周期、提高生长的生物量、促进丝状真菌的代谢、加快丝状真菌的产酶并提高产酶量，是一种理想的可以用于丝状菌固定化培养的新载体。【附图说明】图1为本专利技术脉管载体结构示意图；其中:a:带小勾的粘扣带织物制作的两端开口的载体山:带绒圈的粘扣带织物制作的两端开口的载体；c:带小勾的粘扣带织物制作的一端开口的载体；d:带绒圈的粘扣带织物制作的一端开口的载体； 图2为本专利技术附着菌丝图的载体示意图；图中:a:带绒圈的粘扣带织物制作的一端开口载体在固态培养条件下白腐真菌固定化生长4 d的菌丝状态； b:带小勾的粘扣带织物制作的一端开口载体在固态培养条件下白腐真菌固定化生长4d的菌丝状态； c:带绒圈的的粘扣带织物制作的一端开口载体在浸没静止培养条件下白腐真菌固定化生长4 d的菌丝形态； d:带小勾的粘扣带织物制作的一端开口载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉管载体在固定化培养丝状微生物中的应用，其特征在于：脉管载体是以粘扣带材料做成的中空管状载体，载体一端开口或两端开口，开口端用有支撑度的管状材料支撑，有支撑度的管状材料的口用通透性材料封口。

【技术特征摘要】
1.一种脉管载体在固定化培养丝状微生物中的应用，其特征在于:脉管载体是以粘扣带材料做成的中空管状载体，载体一端开口或两端开口，开口端用有支撑度的管状材料支撑，有支撑度的管状材料的口用通透性材料封口。2.根据权利要求1所述的脉管载体在固定化培养丝状微生物的应用，其特征在于:粘扣带材料由不能被微生物降解的材料制得。3.根据权利要求2所述脉管作为载体在固定化培...

【专利技术属性】
技术研发人员：周成，董明，于晓龙，陈宇琳，邓志华，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53