胶冻样类芽孢杆菌、制备的胞外多糖及其在微生物絮凝剂制备中的应用制造技术

本发明专利技术属于微生物多糖的制备，特别是指一种胶冻样类芽孢杆菌、制备的胞外多糖及其在微生物絮凝剂制备中的应用。是拉丁文名称为Paenibaci llus mucilaginosus，保藏编号为CGMCC No.23105的胶冻样类芽孢杆菌接入活化培养基进行活化；将活化后的菌种接种到含有碳源、氮源及营养元素的发酵培养基中在搅拌条件下培养制成发酵液并从发酵液中收集胞外多糖。本发明专利技术解决了现有技术制备的微生物絮凝剂用量大、絮凝能力低等技术问题，具有所制备的胞外多糖絮凝能力好，发酵工艺易于控制且周期短等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
胶冻样类芽孢杆菌、制备的胞外多糖及其在微生物絮凝剂制备中的应用


[0001]本专利技术属于微生物多糖的制备，特别是指一种胶冻样类芽孢杆菌、制备 的胞外多糖及其在微生物絮凝剂制备中的应用。

技术介绍

[0002]絮凝是一种成本低廉、操作简易的固液分离技术，在水质治理、发酵收 获、杂质去除等领域应用广泛。随着现代社会发展与人口增长，絮凝的重要 性愈发显现：目前各种未经处理或者处理不当的废水排放量远超自然环境的 承载能力，例如水资源总量丰富的长江流域，除了水体自净能力强的长江干 流和大型水库，多数湖泊、小型水库、平原水网普遍存在水质性缺水问题， 据估算，58％的用水会以污染水的形式返回天然水域，导致水质难以改善，而 絮凝技术既可以用于生态环境和景观的原位保护修复，也可以用于饮用水厂 和污水厂的水质处理，去除沙砾、腐殖质和部分病原菌,或者是处理甘蔗工 业、畜牧业等来源的废水；基于絮凝对有机物、微生物细胞的聚集效果，微 藻发酵、单克隆抗体生产等工业同样有对絮凝的需求，用于解决限制微生物 培养与发酵工业的一个关键瓶颈——从液体培养基中收获产物的高昂成本； 絮凝技术也可以用于植物小分子的提取工艺，可以除去多糖、蛋白质等大分 子杂质。
[0003]微生物絮凝剂是通过微生物发酵技术生产的具有絮凝活性的天然高分子 聚合物，其主要存在形式为以多糖、蛋白质和核酸为主要成分的胞外聚合物， 具有安全性、生物可降解性等特点。
[0004]相比普通无机高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺以及其衍生物，微生物絮凝 剂具有生物相容性，不会导致二次污染，如致癌和神经毒性。以多糖为主要 成分的微生物絮凝剂具有高分子量的结构特性和各种功能基团，能吸附无机 物和有机物并使之去稳定、聚集沉降而实现固液分离，表现出杰出的絮凝活 性、除色能力，还普遍无毒无害且具备可生物降解性，故微生物絮凝剂被期 望成为人工聚合物絮凝剂的替代品，是新型绿色絮凝剂开发的热点方向。但 微生物絮凝剂存在着产量低、用量大、絮凝效能不高的特点。研究表明，多 糖中糖醛酸含量越高、分子量越大，其絮凝活性越高。
[0005]申请人检索的
技术介绍
包括：
[0006]公开号为CN102952834的专利文献中公开的利用胶质类芽孢杆菌生产微 生物多糖发酵液的方法，其中发酵周期为60h，采用蒽酮比色法测定发酵液中 的多糖含量可达7.5g/L。未对多糖的结构进行检测。
[0007]公开号为CN102628065的专利文献中公开了一种微生物絮凝剂的生产方 法和应用，利用白地霉种子发酵3
‑
5天得到发酵液，发酵周期长，未对多糖 的结构进行检测，50ml岩溶水中需加0.1g微生物絮凝剂，微生物絮凝剂添加 量大。
[0008]申请人未在现有技术中发现与本申请相同或相近似的文献报道。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种胶冻样类芽孢杆菌。
[0010]本专利技术的目的之二在于提供利用胶冻样类芽孢杆菌制备的胞外多糖。
[0011]本专利技术的目的之三在于提供一种胞外多糖的制备方法。
[0012]本专利技术的目的之四是提供胞外多糖在微生物絮凝剂制备中的应用。
[0013]本专利技术的整体技术构思是：
[0014]胶冻样类芽孢杆菌，该菌种的拉丁文名称为Paenibacillus mucilaginosus，保藏编号为CGMCC No.23105。
[0015]本专利技术中的菌种已于2021年8月2日提交位于北京市朝阳区北辰西路1 号院3号的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，该保藏单 位的简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC No.23105。建议分类命名为胶冻样类 芽孢杆菌Paenibacillus mucilaginosus。
[0016]本专利技术中的菌种是由申请人自河北省衡水市衡水湖湿地采样分离纯化后 得到，芽胞椭圆形，孢子囊微膨大，接近中央。菌落圆形，透明凸起，粘稠。
[0017]本专利技术中的菌种的细胞形态及理化特征如下：
[0018][0019][0020]利用胶冻样类芽孢杆菌制备的胞外多糖，多糖的化学组成为甘露糖：葡 萄糖：半乳糖：葡萄糖醛酸的摩尔比＝2:1:2:1，该多糖的结构式如下：
[0021][0022]其结构通式如下：
[0023]→
{3)
‑
α
‑
D
‑
Manp
‑
(1
→
3)
‑4‑
Suc
‑
β
‑
D
‑
Manp
‑
(1
→
3)
‑
β
‑
D
‑
Glcp
‑
(1
→
4)
‑
β
‑
D
‑
GlcpA
‑
(1
→
4)[4，6
‑
Pyr
‑
β
‑
D
‑
Galp
‑
(1
→
3)]‑
β
‑
D
‑
Galp
‑
(1
→
}
n
→
[0024]其中n＝104‑
106，Suc:琥珀酸基团，Pyr:丙酮酸基团。
[0025]胞外多糖的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0026]A、将拉丁文名称为Paenibacillusmucilaginosus，保藏编号为CGMCCNo.23105的胶冻样类芽孢杆菌接入活化培养基进行活化；
[0027]B、将步骤A中活化后的菌种接种到含有碳源、氮源及营养元素的发酵培养基中在搅拌条件下培养制成发酵液；
[0028]C、从步骤B制备的发酵液中收集胞外多糖。
[0029]胞外多糖在微生物絮凝剂制备中的应用。
[0030]本专利技术的具体及技术构思还有：
[0031]本专利技术的菌种的16SrRNA基因序列如SEQNo.1。
[0032]为便于实现工业化生产，优选的技术实现手段是，所述的步骤B是将步骤A中活化后的菌种接入种子培养基经扩大培养后制成种子液，将种子液按体积比为4％～10％的接种量接入发酵培养基中培养制成发酵液。
[0033]为便于实现更好的活化效果，更为优选的技术实现手段是，步骤A中的活化是将拉丁文名称为Paenibacillusmucilaginosus，保藏编号为CGMCCNo.23105的胶冻样类芽孢杆菌接种到活化培养基，在温度为28℃～40℃的条件下活化24～48小时。
[0034]为便于实现对于培养终点的控制，优选的技术实现手段是，所述的种子液的制备是波长550nm的条件下，OD值≥1.0时种子液培养终止。
[0035]由于发酵过程中随着时间增长发酵液粘度越来越高，为保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.胶冻样类芽孢杆菌，其特征在于该菌种的拉丁文名称为Paenibacillus mucilaginosus，保藏编号为CGMCC No.23105。2.根据权利要求1所述的胶冻样类芽孢杆菌，其特征在于该菌种的16SrRNA基因序列如SEQ No.1。3.利用权利要求1所述的胶冻样类芽孢杆菌制备的胞外多糖，其特征在于多糖的化学组成为甘露糖：葡萄糖：半乳糖：葡萄糖醛酸的摩尔比＝2:1:2:1，该多糖的结构式如下：其结构通式如下：
→
{3)
‑
α
‑
D
‑
Manp
‑
(1
→
3)
‑4‑
Suc
‑
β
‑
D
‑
Manp
‑
(1
→
3)
‑
β
‑
D
‑
Glcp
‑
(1
→
4)
‑
β
‑
D
‑
GlcpA
‑
(1
→
4)[4，6
‑
Pyr
‑
β
‑
D
‑
Galp
‑
(1
→
3)]
‑
β
‑
D
‑
Galp
‑
(1
→
}
n
→
其中n＝104‑
106，Suc:琥珀酸基团，Pyr:丙酮酸基团。4.根据权利要求3所述的胞外多糖的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：A、将拉丁文名称为Paenibacillus mucil...

【专利技术属性】
技术研发人员：张禹，乞锋辉，杨晓民，刘学珍，
申请(专利权)人：河北沣川生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：