一株克雷伯氏菌及用它制备微生物絮凝剂的方法技术

本发明专利技术公开了一株克雷伯氏菌及用它制备微生物絮凝剂的方法。该菌株为克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)LDX1-1，已于2015年9月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.11330。该菌株可以经激活发酵法制备微生物絮凝剂。该菌株具有菌株生长速度快、代谢能力强、发酵周期短、产量高、絮凝率高等优点。将本发明专利技术制备的微生物絮凝剂应用于生活污水处理，SS絮凝率≥90％，COD去除率≥85％、重金属Mn2+去除率≥85％等，具有广阔的开发前景和很好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一株克雷伯氏菌及用它制备微生物絮凝剂的方法
本专利技术涉及一株克雷伯氏菌及用它制备微生物絮凝剂的方法，属于生物技术与生物工程领域。
技术介绍
随着工业迅速发展、人口急增等世界性问题的出现，造成了水质污染加剧，水资源紧张。我国近几年来每年有600亿立方米工业污水和200亿立方米生活污水排放，长江、黄河等七大水系遭到严重污染，生态湖水、近海地域水质也遭到不同程度的破坏，人民健康和经济发展受到严重威胁，水资源保护形势严峻。我国是世界上最缺水的国家之一，人均淡水资源仅为世界人均水平的四分之一。由于人口众多和社会发展，产生的大量工业和生活污水使有限的水资源遭到严重污染。不少缺水的现象，让人触目惊心，水资源危机的警钟已经敲响。《中华人民共和国水法》从立法的角度确立了保护水资源、节约用水、高效用水等法律。水已经成为了最紧缺的资源。几十年来，化学絮凝剂在对保障人类社会、经济和生存环境的水资源的可持续性利用中，在对地表水净化、污水处理方面发挥了巨大作用。但科学研究越来越多地发现：化学絮凝剂具化学毒性和难以降解性质，其在使用后形成的残留和积累、迁移转化对人类健康、生物多样性干扰和生态系统平衡方面产生严重危害。微生物絮凝剂是由微生物产生的天然生物大分子，具有生产条件温和、本质无毒无害、使用高效、环境中生物可降解等特点，是环境友好性产品。微生物絮凝剂是新型生物水处理剂，属当代新型发酵产品。对微生物絮凝剂的研究已成为世界学术研究的热点，科学导向已使微生物絮凝剂形成了强烈的市场需求。2013年国务院《生物产业发展十二五规划》中把新型发酵产品的产业化与推广应用；把大力发展高性能生物环保生物制剂列为重点发展领域。但纵观近30年来微生物絮凝剂的研究现状，仍存在着菌种性能不好、生产基质不经济、发酵工艺不够合理及产品活性低等实际情况，造成产量低、生产成本高、产品价格高，影响了专业化的可操作性和市场的可接受性。十几年来，本专利技术专利申请的专利技术人栾兴社致力于微生物絮凝剂的研发，先后取得了两项专利：ZL200310105515.X和ZL201210010801.7。ZL200310105515.X(申请人：栾兴社；专利技术名称：由节杆菌制备生物絮凝剂的方法)中，申请人由土壤采样筛选了产生微生物絮凝剂的节杆菌。筛选该菌的选择性培养基代谢针对性强，利用该菌种发酵生产微生物絮凝剂的培养基成本低廉。但利用该筛选菌株发酵产生微生物絮凝剂的产率较低(≤42％)和产量也较低(≤0.9％)。ZL201210010801.7(申请人：栾兴社；专利技术名称：一种高浓度发酵制备生物絮凝剂的方法)中，申请人用分离的微球菌DS16通过菌量优势发酵方法进行发酵达到了产量较高的水平(≥2.0％)。但是该方法在设备方面增加了投资，发酵工艺及操作步骤也略显繁琐。所以，对微生物絮凝剂这一绿色的环保生物制剂来说，在现有技术基础上进一步改善，保持高效、工艺愈加科学合理、提高产量和产率、降低生产与使用成本是产业化和推广应用前必须攻克的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一株克雷伯氏菌及用它制备微生物絮凝剂的方法。该菌株合成微生物絮凝剂的能力强、产率高，该制备方法所采用的发酵基质廉价易得、发酵工艺及条件科学合理，产品活性高，应用效果好。本专利技术所提供的菌株为克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)LDX1-1，它是从山东省济南市的南郊杏树林枯叶下的潮湿土壤中分离得到的，该菌株已于2015年9月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所)，保藏编号为CGMCCNo.11330。该菌株可以用于制备微生物絮凝剂。以上述克雷伯氏菌菌株LDX1-1制备微生物絮凝剂的方法，其特征是，(1)液体菌种培养将活化培养的斜面菌种接种于液体菌种培养基中，在24-30℃、150-180r/min条件下震荡培养10-18h，得液体菌种备用；液体菌种培养基的组分及用量为(g/L)：蔗糖10-15，NH4NO31.5-2.5，K2HPO40.8-1.3，MgSO40.3-0.8，NaCl0.3-0.8，FeSO40.01-0.04。(2)发酵培养(激活发酵法)将液体菌种按2-4％(体积比)的接种量接种于发酵培养基，在发酵罐中进行发酵培养24-32h，发酵结束得发酵液，将发酵液过滤去除杂质，得液体蛋白多糖(PPS)微生物絮凝剂。发酵液经测定，生物絮凝剂产率≥60％，产量≥2.0％，絮凝率≥94％。发酵控制条件为：温度24-30℃、通气比为0.25-0.8VVM、搅拌转速为200-600r/min。发酵培养基的组分及用量为(g/L)：蔗糖15-30，NH4NO31.5-4.5，K2HPO40.8-2.0，MgSO40.2-0.7，NaCl0.2-0.8，FeSO40.01-0.04，MnSO40.01-0.05，松针提取物0.1-0.4，玉米淀粉6-12，玉米浆1-3，ZnSO40.018-0.040。上述培养基中的激活剂成分为：MnSO4和松针提取物。该微生物絮凝剂的使用方法为：以液体状态直接混入地表水、生活污水、工业污水、生态湖水、养殖废水、发酵培养液等中。将专利技术的微生物絮凝剂应用于对生活污水进行处理的操作方法：是往具有搅拌功能絮凝装置的生活污水中加入适量絮凝剂，以120r/min的搅拌转速快速混合40S，然后再以60r/min的搅拌转速缓慢混合120S。静止30min，污染物沉淀分离。吸取上清液测定。对生活污水处理，生物絮凝剂PPS使用量(干重)为每吨水3-5g，SS絮凝率≥90％，COD去除率≥85％，重金属Mn2+去除率≥85％。本专利技术的技术效果是：本专利技术筛选到了一种高活性微生物絮凝剂产生菌克雷伯氏菌LDX1-1，采用该菌株进行激活发酵法高产量生产微生物絮凝剂，具有菌株生长速度快、代谢能力强(产率≥60％)、发酵周期短(≤32h)、产量高(≥2.0％)、絮凝率高(≥94％)等优点。将本专利技术制备的微生物絮凝剂应用于生活污水处理，SS絮凝率≥90％，COD去除率≥85％、重金属Mn2+去除率≥85％等，具有广阔的开发前景和很好的应用价值。具体实施方式实施例1菌株的筛选(1)取样取济南南郊杏树林枯叶下的潮湿土壤，用无菌取样铲刮开土壤表层，取地表下3-10cm之间的土层放入无菌袋，并在无菌袋上标注取样日期、时间、地点、植被，将土壤菌样尽快放入4℃冰箱保存，当天至两天内进入菌种富集筛选程序。(2)筛选将富集培养液配方中的诸成分(溶菌酶除外)配制成液体培养基，分装，每一250mL三角瓶50mL，于121℃高压蒸汽灭菌25min，冷却至25-28℃时，在无菌条件下加入对应量的溶菌酶，混匀。接入采集的菌样接入培养好的富集培养液中，摇匀，于20-27℃、120-180r/min进行摇瓶培养至2-3天，得富集培养菌液。配制选择培养基，用Φ9cm平皿制作选择培养基平板。把富集培养菌液进行系列稀释，选择合适的稀释度涂布选择培养基平板，20-27℃培养2-3天，挑选生长快、粘稠度大、有浅色圈的菌落，经纯化，然后挑选典型菌落接种于斜面培养基，培养成熟后于4℃冰箱保存。各培养基如下：富集培养液的组分及用量(g/L)：牛肉浸膏2，蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)菌株LDX1‑1，所述菌株的保藏编号为CGMCC No.11330。

【技术特征摘要】
1.克雷伯氏菌（Klebsiellasp.）菌株LDX1-1，所述菌株的保藏编号为CGMCCNo.11330。2.权利要求1所述的克雷伯氏菌（Klebsiellasp.）菌株LDX1-1在制备微生物絮凝剂方面的应用。3.一种以权利要求1所述的克雷伯氏菌菌株LDX1-1制备微生物絮凝剂的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：（1）液体菌种培养将活化培养的斜面菌种接种于液体菌种培养基中，在24-30℃、150-180r/min条件下震荡培养10-18h，得液体菌种备用；液体菌种培养基的组分及用量为：蔗糖10-15g/L，NH4NO31.5-2.5g/L，K2HPO40.8-1.3g/L，MgSO40.3-0.8g/L，NaCl0.3-0.8g/L，FeSO40.01-0.04g/L；（2）发酵培养将液体菌种按体积比2-4%的接种量接种于发酵培养基，在发酵罐中进行发酵培养24-32h，发酵结束得发酵液，将发酵液过滤去除杂质，得液体微生物絮凝剂；发酵培养基的组分及用量为：蔗糖15-30g/L，NH4NO31.5-4.5g/L，K2HPO40.8-2.0g/L，MgSO40.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾兴社，
申请(专利权)人：青岛美能达生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37