一种吸附固定丝状颤藻的方法技术

本发明专利技术公开了一种吸附固定丝状颤藻的方法。本发明专利技术按照下述步骤进行：(1)选择丝状纤维作为固定化吸附载体；(2)纤维经过编制成立体的试管刷样小体作为吸附小体；(3)丝状藻体藻悬液的制备：将藻种按5‑20％接种量，在适合的条件下培养，长至20天后，在每瓶培养藻液中加入15‑30颗玻璃珠于恒温摇床培养，转速120‑140r/min，温度25℃，24h‑48h，得到较好藻丝段大小均匀的藻悬液；(4)灭菌的吸附小体与接种的藻悬液通过共培养的方式室温自然光吸附静置培养30‑38天，接种量5‑20％。本发明专利技术实现了丝状粘附性藻类的高密度富集培养，扩大了藻体与水环境的接触面积，为利用活藻类吸附去除水体中的重金属离子及其产业化提供技术支持。

A method for adsorption and immobilization of filamentous algae

The present invention discloses a method for adsorbing and fixing filamentous algae. The invention comprises the following steps: (1) choose fibers as immobilized carrier; (2) fiber after compiled into tube brush like bodies as solid adsorption bodies; (3) the conchocelis algal suspension preparation: algae by 5 inoculum of 20%, cultured in a suitable under the long training to 20 days later, 30 glass beads in constant temperature shaking culture with 15 algae liquid in the bottle, speed 120 140r/min, temperature 25 C, 24h 48h, better filament segment size uniform algal suspension; (4) adsorption bodies and sterilization of algal suspension inoculation through the co cultured at room temperature natural light adsorption static culture 30 38 days, 5 inoculation quantity 20%. The invention realizes the high-density enrichment culture of filamentous adherent algae, enlarges the contact area between the algae and the water environment, and provides technical support for the removal of heavy metal ions in the water body by using living algae and its industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种吸附固定丝状颤藻的方法
本专利技术涉及水环境治理领域，更具体的说，是涉及一种吸附固定丝状颤藻(Oscillatoriaspp.)的方法。
技术介绍
水环境中的重金属污染已经成为全球性的环境问题，除掉有毒的重金属元素，传统的方法包括化学沉淀法、电解法、离子交换法等，然而，这些方法不适合解决大量且浓度低的水域。相比于传统的治理技术，生物治理技术具有成本低、适于处理低浓度废水、无二次污染等优点。颤藻是一种生活在淡水水域中的丝状多细胞藻类植物，其分布广泛、生长不受季节变化的影响，生命力极强，且具有吸附重金属离子的特性，是去除水体中重金属污染的首选生物。但藻类细胞的自养特性很难高密度生长，而选用具有高吸附能力的材料将其吸附到表面，从而实现活性的藻细胞富集到有限的区域内，该物理吸附技术不仅能够保持藻细胞的活性，使其成为一种既保持本身代谢活性，又可在连续吸附作用后可回收利用的生物体系。因此，在废水处理中有广阔的应用前景。目前有报道，利用颤藻(Oscillatoriaplanctonica)本身作为吸附剂，经过灭活处理，吸附水体中的Cu和Zn元素的研究。与活藻体比较，死藻体吸附作用，只有被动的吸收，不适合处理大量低浓度的水域场所。而活藻体对金属离子的吸附包括主动的对金属离子的吸收、转化、储存等生物化学过程，因而通过与合适的吸附载体之间的物理吸附，实现高密度培养，并去除水体中的金属离子。吸附固定化的载体材料主要有氧化铝、硅胶、分子筛、天然粘土和纤维，其中，纤维素材料储量丰富，具有大比表面积，价廉，良好生物相容性，分子间存在大量的氢键，是一种原生态的吸附剂，也可以通过一些物理方法或者化学改性，提高材料比表面积，增加其吸附能力。因此，如何选择和构建吸附材料，以及如何使呈片状的颤藻有效的吸附载体上，是现有技术中的空白。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，填补上述现有技术中的空白，提供一种吸附固定丝状颤藻的方法。本专利技术吸附固定丝状颤藻的方法，按照下述步骤进行：(1)选择丝状纤维作为固定化吸附载体，所述丝状纤维为麻绳、蚕丝纤维或合成纤维；(2)纤维经过编制成立体的试管刷样小体作为吸附小体，具体方法是：将丝状纤维剪取长2-10cm的，分成若干份；另取上述2倍以上长度的丝状纤维作为固定线，进行编制扭转制成试管刷形状；将吸附小体灭菌后待用；(3)丝状藻体藻悬液的制备：将藻种按5-20％接种量，在适合的条件下培养，长至20天后，在每瓶培养藻液中加入15-30颗玻璃珠于恒温摇床培养，转速120-140r/min，温度25℃，24h-48h，得到较好藻丝段大小均匀的藻悬液；(4)灭菌的吸附小体与接种的藻悬液通过共培养的方式室温自然光吸附静置培养30-38天，接种量5-20％。所述步骤(2)中丝状纤维选取5cm。所述步骤(3)藻种合适的培养条件为：放置于光照培养箱，设定光照强度800lux，光暗比为12h∶12h，温度为(25±1)℃条件下培养；每天早中晚三次摇藻，每次50次。所述步骤4中的接种量为10-20％。本专利技术具有如下有益效果：实现了丝状粘附性藻类的高密度富集培养，扩大了藻体与水环境的接触面积，为利用活藻类吸附去除水体中的重金属离子及其产业化提供技术支持。附图说明图1是吸附小体的结构示意图；图2是对冻干颤藻进行丙酮萃取颤藻色素，色素吸光度对颤藻干重标准曲线。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。本专利技术一种吸附固定丝状颤藻的方法，按照下述步骤进行：1.选用丝状纤维作为固定化吸附载体，所述丝状纤维为麻绳、蚕丝或无纺布纤维；2.制作吸附小体：剪取长5cm的丝状纤维，重量为0.14g，分成若干份；另取长10cm的丝状纤维作为固定线，编制扭转使成试管刷形状，以扩大表面积，每个重量为0.15g，如图1所示。3.藻悬液的制备：颤藻和其他蓝藻一样是最原始的绿色植物之一，它的丝状藻体是由许多原核细胞组成的。细胞外分泌粘液，彼此聚集，连成片状之后脱离。脱离之后的藻片很难再次吸附在载体材料上。因此，藻必须以悬浮状态与吸附材料接触。超声破碎藻丝体对细胞的活力有一定的影响。本专利技术选用一定转速的摇床培养同时添加玻璃珠，起到强化搅动的效果。具体条件为：将颤藻种按10％(v/v，体积百分比)的接种量接种于灭菌的150ml朱氏10号培养基于250ml锥形瓶中，置于光照培养箱，设定光照强度800lux，光暗比为12h∶12h，温度为(25±1)℃条件下培养。每天早中晚三次摇藻，每次50次。三周后在每瓶培养藻液中加入15-30颗玻璃珠于恒温摇床培养，转速120-140r/min，温度25℃，24h，可以得到较好藻丝段大小均匀的藻悬液。颤藻培养使用培养基为朱氏10号培养基，每1L培养基配方为：药品质量Ca(NO3)20.04gK2HPO40.04gMgSO4·7H2O0.025gNa2CO30.02gNa2SiO30.025gFeCl30.0008g4.1L的锥形瓶装入灭菌的800ml朱氏10号培养基和10-15个灭菌的编制的丝状纤维，按照培养基体积20％(v/v)的接种量接种藻细胞悬浮液室温静置培养；同时，在25cm2动物细胞培养瓶中倒入30ml灭菌的朱氏十号培养基，装入1个吸附性处理材料，按照与锥形瓶相同的接种量接种藻细胞悬浮液并室温静置培养，用于后期显微镜形态观察。5.藻细胞吸附生物量的定量采用比色法。即通过测定颤藻干重与其中色素吸光度中有一定对应关系原理，制作一条色素吸光度对颤藻干重的标准曲线。实验中颤藻色素用丙酮萃取，并且使用超声波破碎提高萃取量，最后在颤藻色素最大吸收波长下测定其吸光度。标准曲线的制备如下：首先将培养获得的颤藻收集、冻干，称量0.14g干藻粉，加入7毫升丙酮搅拌均匀配成母液。分别从母液中取0.05mL、0.1mL、0.15mL、0.2mL、0.3mL、0.4mL、0.5mL、0.6mL、0.7mL、0.8mL、0.9mL于10mL离心管中，分别相当于1mg、2mg、3mg、4mg、6mg、8mg、10mg、12mg、14mg、16mg、18mg颤藻干重。用丙酮定容到6mL，拿去超声破碎提取颤藻色素，超声功率300w，超声时间5s，间隙时间5s，工作次数50次，超声过程循环4次，即超声一个样品总超声时间33min。结束超声后于高速离心机6000r/min，4℃下离心15min，经过上述的超声破碎，颤藻色素被充分的浸提在溶液中。在颤藻色素在吸收波长664nm下，有最大吸收峰，样品在此处测定其吸光度。同样将其他各标准样品超声提取、离心测定吸光度后，收集数据，做出标准曲线。对冻干颤藻进行丙酮萃取颤藻色素，色素吸光度对颤藻干重标准曲线如图2所示。吸附材料吸附生物量的确定，采用与标准曲线相同的条件，平行测定两次取平均值，从标准曲线上获得吸附材料的吸附藻干重。6.采用火焰原子吸收光谱法测定吸附前后重金属离子的变化。实施例1①吸附材料小体的制备麻绳丝，截取长5cm，另取长10cm麻丝作为固定麻绳丝段的绳，编制并扭转使制成试管刷形状的吸附材料小体，以扩大表面积，每个吸附材料小体重量为0.15g。之后用2％的盐酸浸泡30min，沸水煮半小时，水冲洗至无色、中性，烘干。121℃，30min灭菌备用。②吸附种子的制备选取颤藻(Oscillat本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附固定丝状颤藻的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：(1)选择丝状纤维作为固定化吸附载体，所述丝状纤维为麻绳、蚕丝纤维或合成纤维；(2)纤维经过编制成立体的试管刷样小体作为吸附小体，具体方法是：将丝状纤维剪取长2‑10cm的，分成若干份；另取上述2倍以上长度的丝状纤维作为固定线，进行编制扭转制成试管刷形状；将吸附小体灭菌后待用；(3)丝状藻体藻悬液的制备：将藻种按5‑20％接种量，在适合的条件下培养，长至20天后，在每瓶培养藻液中加入15‑30颗玻璃珠于恒温摇床培养，转速120‑140r/min，温度25℃，24h‑48h，得到较好藻丝段大小均匀的藻悬液；(4)灭菌的吸附小体与接种的藻悬液通过共培养的方式室温自然光吸附静置培养30‑38天，接种量5‑20％。

【技术特征摘要】
1.一种吸附固定丝状颤藻的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：(1)选择丝状纤维作为固定化吸附载体，所述丝状纤维为麻绳、蚕丝纤维或合成纤维；(2)纤维经过编制成立体的试管刷样小体作为吸附小体，具体方法是：将丝状纤维剪取长2-10cm的，分成若干份；另取上述2倍以上长度的丝状纤维作为固定线，进行编制扭转制成试管刷形状；将吸附小体灭菌后待用；(3)丝状藻体藻悬液的制备：将藻种按5-20％接种量，在适合的条件下培养，长至20天后，在每瓶培养藻液中加入15-30颗玻璃珠于恒温摇床培养，转速120-140r/min，温度25℃，24h-48h，得到较好藻丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪青，黄秋芳，郑子晴，王怡文，李生英，张超群，安文文，燕强，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12