一种磁力细胞及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种磁力细胞及其制备方法和应用，所述磁性细胞为吸附有磁性纳米颗粒的油污降解菌；所述磁性细胞的制备方法包括：将油污降解菌与磁性纳米颗粒共孵育，在活化培养基中培养活化，得到所述磁性细胞。本发明专利技术的磁性细胞分散性好、传质性好、易于回收，油污降解能力强，制备方法简单、条件温和，在石油及石油产品污染水环境的生物修复领域具有重要的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种磁力细胞及其制备方法和应用
本专利技术属于石油及石油产品污染水环境的生物修复
，涉及一种磁力细胞及其制备方法和应用。
技术介绍
随着石油资源勘探和开采力度的日益增大，原油工业迅速发展，原油及产品在为社会带来经济效益的同时，也对人类赖以生存的自然环境造成极大的破坏，原油污染物通过各种途径进入土壤、地表水和地下水中，严重污染环境。石油污染事故发生后，通常采用物理和化学方法清理掉大部分表面油污，然而残留油污中的烷烃和芳香烃类污染物仍存在于水体中，其危害同样不容小觑，可能对水体和人体健康造成严重且持续性的危害。生物修复方法被用作油污处理的终极策略，虽然过程缓慢，但是具有安全、彻底、不造成二次污染的优势。现已公开的菌体处理方法主要在油污废水污染的海洋环境、土壤水体环境中进行菌种固定化，形成高浓度菌种并防止菌体在海洋环境、土壤水体中的分散，从而降解污染物。CN101768583A公开了以芦苇秸秆为载体的石油降解菌固定化方法与应用，首先用被石油污染的土壤筛选出石油降解菌种，以上述菌种制备石油降解菌菌悬液，向石油降解菌菌悬液中加入海藻酸钠，混合后均匀地喷洒到芦苇秸秆上5小时后达到固定化，或将石油降解菌菌悬液加入海藻酸钠与粉碎后的芦苇秸秆混合，再滴入饱和氯化钙溶液而制成硬化的颗粒以达到固定化。然而，该方法存在净化效率低于游离菌、秸秆使用寿命短等缺点。CN105936901A公开了一种固定化菌剂及其制备方法与应用，该制备方法包括以下步骤：将迪茨氏杆菌DietziacercidiphyllistrainHJZX-2接种到R2A培养基中进行活化培养，得到菌液；将上述菌液接种到固定化培养基中，并向其中加入改性沸石，然后将固定化培养基置于摇床中，在预定的固定化温度和固定化时间下进行培养，得到液态的固定化菌剂。然而，该方法不适用于自然环境下的油污就地处理，且固定化成本和反应成本较高。以上现有技术均体现了固定化微生物在降解油污方面的高效性和可靠性，然而菌种固定化多采用载体吸附或载体包埋的方式，存在机械强度低、传质性能差、分散性能差、难以回收等问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足和实际需求，本专利技术提供了一种磁力细胞及其制备方法和应用，将磁性纳米颗粒吸附于油污降解菌表面，赋予细胞磁性，构建分散性好、易于固定、传质性能接近游离菌的油污降解磁性细胞，实现了基于磁分离技术处理含油污水的效果。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种磁性细胞，所述磁性细胞为吸附有磁性纳米颗粒的油污降解菌，所述油污降解菌为红球菌，命名为SY095Rhodococcussp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编100101，保藏编号为CGMCCNo.10724，保藏日期为2015年04月16日。本专利技术中，油污降解菌红球菌SY095Rhodococcussp.从天津大港海岸滩涂淤泥中分离筛选而获得，将油污降解菌与磁性纳米颗粒在温和条件下震荡共孵育一段时间，基于油污降解菌菌体表面特征基团与磁性纳米颗粒修饰基团的结合性，磁性纳米颗粒吸附于油污降解菌表面，不对菌体造成改变或破坏，制备的磁性细胞游离分散性好、磁响应性佳利于回收，还具有与游离菌相当的传质性能。优选地，所述磁性纳米颗粒包括羟基化磁性纳米颗粒、羧基化磁性纳米颗粒或氨基化磁性纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述羧基化磁性纳米颗粒包括亲水型羧基化磁性纳米颗粒和/或疏水型羧基化磁性纳米颗粒。优选地，所述磁性纳米颗粒的粒径为10～50nm，优选为20nm。本专利技术中，采用粒径为20nm左右的磁性纳米颗粒吸附于油污降解菌表面，不会显著影响油污降解菌的体积，制备的磁性细胞游离分散性好。优选地，所述油污降解菌的菌龄为24～36h，例如可以是24h、28h、32h或36h，优选为28h。第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的磁性细胞的制备方法，所述制备方法包括：将油污降解菌与磁性纳米颗粒共孵育，在活化培养基中培养活化，得到所述磁性细胞。优选地，所述油污降解菌数量与所述磁性纳米颗粒质量的比例为(5～10)％:(4～8)g。优选地，所述共孵育在震荡条件下进行。优选地，所述共孵育的温度为25～28℃，例如可以是25℃、26℃、27℃或28℃，优选为26℃。优选地，所述共孵育的转速为100～150rpm，例如可以是100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm或150rpm，优选为110rpm。优选地，所述共孵育的时间为10～15h，例如可以是10h、11h、12h、13h、14h或15h，优选为12h。优选地，所述活化培养基包括8～12g/L胰蛋白胨、8～12g/LNaCl和3～7g/L酵母提取物。优选地，所述活化培养基的pH值为7～8，例如可以是7、7.2、7.5、7.8或8，优选为7.5。优选地，所述油污降解菌的筛选方法包括：采集含油淤泥，加入无菌生理盐水混合，静置后取上清液作为待筛选菌悬液；将所述待筛选菌悬液接种于含油液体培养基中培养，吸取下层溶液接种于含油液体培养基中，重复培养，获得菌悬液；将所述菌悬液接种于固体培养基中培养，获得油污降解菌。优选地，所述待筛选菌悬液接种于含油液体培养基的接种量为1％～5％，例如可以是1％、2％、3％、4％或5％。优选地，所述含油液体培养基包括1～5g/LNaNO3、0.1～1g/LK2HPO4、1～5g/LKH2PO4、0.01～0.1g/LCaCl2、0.1～0.5g/LKCl、0.1～0.5g/LMgSO4·7H2O、0.01～0.1g/LFeSO4·7H2O、0.1～0.5g/L酵母粉、0.1～0.5mL/L微量元素溶液和0.5～2％原油，优选为2.5g/LNaNO3、0.5g/LK2HPO4、1.0g/LKH2PO4、0.01g/LCaCl2、0.1g/LKCl、0.5g/LMgSO4·7H2O、0.01g/LFeSO4·7H2O、0.1g/L酵母粉、0.5mL/L微量元素溶液和1％原油。优选地，所述微量元素溶液包括0.1～0.5g/LH3BO3、0.1～0.5g/LCuSO4·5H2O、0.1～0.5g/LMnSO4·H2O、0.01～0.1g/LMoNa2O4·2H2O和0.5～1g/LZnSO4·7H2O，优选为0.26g/LH3BO3、0.5g/LCuSO4·5H2O、0.5g/LMnSO4·H2O、0.06g/LMoNa2O4·2H2O和0.7g/LZnSO4·7H2O。优选地，所述原油包括重质原油，例如可以是未经提炼加工的成分复杂的原始油，提炼汽油柴油后的剩余油，重质原油的基本特点是粘度高、成分复杂、分子量大、对生态环境和人体健康危害极大等。优选地，所述原油的密度为0.92～1g/cm3。优选地，所述待筛选菌悬液接种于含油液体培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性细胞，其特征在于，所述磁性细胞为吸附有磁性纳米颗粒的油污降解菌，所述油污降解菌为红球菌，命名为SY095 Rhodococcus sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No.10724，保藏日期为2015年04月16日。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性细胞，其特征在于，所述磁性细胞为吸附有磁性纳米颗粒的油污降解菌，所述油污降解菌为红球菌，命名为SY095Rhodococcussp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNo.10724，保藏日期为2015年04月16日。


2.根据权利要求1所述的磁性细胞，其特征在于，所述磁性纳米颗粒包括羟基化磁性纳米颗粒、羧基化磁性纳米颗粒或氨基化磁性纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述羧基化磁性纳米颗粒包括亲水型羧基化磁性纳米颗粒和/或疏水型羧基化磁性纳米颗粒；
优选地，所述磁性纳米颗粒的粒径为10～50nm；
优选地，所述油污降解菌的菌龄为24～36h。


3.一种权利要求1或2所述的磁性细胞的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将油污降解菌与磁性纳米颗粒共孵育，在活化培养基中培养活化，得到所述磁性细胞。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述油污降解菌与所述磁性纳米颗粒的比例为(5～10)％:(4～8)g；
优选地，所述共孵育在震荡条件下进行；
优选地，所述共孵育的温度为25～28℃；
优选地，所述共孵育的转速为100～150rpm；
优选地，所述共孵育的时间为10～15h；
优选地，所述活化培养基包括8～12g/L胰蛋白胨、8～12g/LNaCl和3～7g/L酵母提取物；
优选地，所述活化培养基的pH值为7～8。


5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述油污降解菌的筛选方法包括：
采集含油淤泥，加入无菌生理盐水混合，静置后取上清液作为待筛选菌悬液；
将所述待筛选菌悬液接种于含油液体培养基中培养，吸取下层溶液接种于含油液体培养基中，重复培养，获得菌悬液；
将所述菌悬液接种于固体培养基中培养，获得油污降解菌。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述待筛选菌悬液接种于含油液体培养基的接种量为1％～5％；
优选地，所述含油液体培养基包括1～5g/LNaNO3、0.1～1g/LK2HPO4、1～5g/LKH2PO4、0.01～0.1g/LCaCl2、0.1～0.5g/LKCl、0.1～0.5g/LMgSO4·7H2O、0.01～0.1g/LFeSO4·7H2O、0.1～0.5g/L酵母粉、0.1～0.5mL/L微量元素溶液和0.5～2％原油；
优选地，所述微量元素溶液包括0.1～0.5g/LH3BO3、0.1～0.5g/LCuSO4·5H2O、0.1～0.5g/LMnSO4·H2O、0.01～0.1g/LMoNa2O4·2H2O和0.5～1g/LZnSO4·7H2O；
优选地，所述原油包括重质原油；
优选地，所述原油的密度为0.92～1g/cm3；
优选地，所述待筛选菌悬液接种于含油液体培养基中培养的条件为震荡培养；
优选地，所述震荡培养的温度为28～32℃；
优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓蕾，曹军瑞，王旭楠，谢宝龙，王勋亮，
申请(专利权)人：自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所，天津市海跃水处理高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12