一种培养细菌的方法及其应用技术

一种培养细菌的方法及其应用，涉及廉价培养微生物的方法及其在高效还原和固定重金属中的应用。本发明专利技术提供的使用廉价培养基培养细菌的方法，由于豆腐水中含有丰富的碳源和氮源，添加成本低廉的糖渣浸出液，在pH＝7.5时就可以使人苍白杆菌生长良好，同时在此条件下大肠杆菌，枯草芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌均能生长，因而本技术的发明专利技术和使用可以大大减少培养的成本。进一步用人苍白杆菌在优化的培养基中处理含铬和含镍工业废水，结果表明人苍白杆菌对镍和铬的还原效率都很高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及培养微生物的方法及其在高效还原和固定重金属中的应用。
技术介绍
在我国，大豆的产量高，种植面积广，豆制品的种类繁多。大豆不仅蛋白含量高，还含有丰富的钙、磷、钾、铁、单糖、B族维生素、氨基酸和有机酸等对人体有益的物质。对于我国人民的生活习惯及饮食习惯而言，大豆的食品加工中，豆腐类制品占着很大的比例。豆腐作为营养、经济的传统豆类食品，深受人们喜爱。调查资料表明，每生产一吨豆腐类制品，要排放约一吨“豆腐水”，俗称“黄浆水”。 这些“豆腐水”往往直接排放到下水道，废水中COD值严重超标，但它却富含具有生物活性的大豆低聚糖。它稳定性高，安全性好，甜度低，热值低，具有防治消化不良、抑制病原菌、促进人体肠道内双歧杆菌等有益菌增殖等功效。由于豆腐水中含氮、糖、盐较高，极易腐败，使得周围环境受到很大污染。因此，豆腐废水随意排放，既造成了资源浪费，又污染了环境。常规培养微生物使用的是LB培养基，其主要成分为胰蛋白胨、酵母粉及氯化钠。 然而LB是价格较贵的原料，从而降低了生产的经济可行性和竞争性。将豆腐废水这一资源利用起来，用于培养一些细菌，如人苍白杆菌、大肠杆菌等，并用于处理对环境污染危害极大的重金属-六价铬和镍，即减少了环境污染，又可获得经济效益。铬盐产品是国民经济发展不可缺少的重要化工原料，在生产和应用铬盐产品的过程中将不可避免地产生大量的铬污染，铬的污染源有含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等排放的污水，这将严重威胁人类的健康。铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且在体内蓄积，且三价铬和六价铬可以相互转化。同时，在染色、钢铁制造、蓄电池、油漆、电镀等行业上会产生大量的含镍污染物的废水， 高浓度的镍会导致肺癌、鼻癌和骨癌，如果长期接触含镍的饰品和钱币，会导致皮炎(即镍痒)，急性镍中毒则会导致头痛，恶心，呕吐，胸痛，干咳，呼吸快，发绀和极端虚弱等，因此对人类和动植物的健康造成严重的威胁。对于含铬和含镍工业污水的处理，有离子交换，还原，絮凝，反渗透膜过滤和沉淀等方法。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀行业重金属废水呈现蓬勃发展势头，因此如何利用最低的成本处理重金属变成了最为热门和重要的研究方向。豆腐废水作为培养微生物廉价培养基，既可以提供丰富的营养物作为微生物的碳源和氮源，又可以大大降低它的成本，达到双重功效。这是豆腐废水资源化的一种新途径， 并能达到变废为宝的目的。故将其作为廉价培养基充分利用，既能将豆腐废水实现清洁作用，又可降低微生物的培养成本，具有很重要的现实意义。本专利技术使用豆腐废水培养微生物，旨在高效还原和固定重金属中的应用，为工业化生产提供可行性，为微生物的培养提供了新的方法，与常规的培养基相比具有更广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种廉价微生物的方法及其有氧条件下高效还原和固定重金属的应用。本专利技术使用了生产豆腐的废水培养人苍白杆菌(OchrcAactrum anthropi)，大肠杆菌(Escherichia coli)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)，并且利用培养好的人苍白杆菌对重金属(如铬，镍)进行处理。豆腐水中含有丰富的碳源和氮源，只需添加低廉的糖渣浸出液，在PH = 7.5下人苍白杆菌即能长势良好。进一步利用其处理重金属，实验发现对铬等有一定的吸附和还原作用。为实现本专利技术的目的，本专利技术包括如下技术方案1、一种使用豆腐水培养细菌的方法，其特征在于往豆腐水里添加营养物，调节 pH 为 4-10。2、如项目1所述的使用豆腐水培养细菌的方法，其特征在于所述的营养物为糖渣浸出液、葡萄糖或磷酸盐。3、如项目1或2所述的使用豆腐水培养细菌的方法，其特征在于所述的细菌为人苍白杆菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌或蜡状芽孢杆菌。4、如项目1、2或3中任一方法使用豆腐水培养细菌的方法的应用，其特征在于处理工业废水中的铬和镍。经测定发现，在已经过酸水解的豆腐水中只需添加低廉的糖渣浸出液 (1%-10%)就可以满足人苍白杆菌的生长，减少了生产成本。同时发现PH = 7. 5是人苍白杆菌在豆腐水培养的最适PH值。用豆腐水培养的人苍白杆菌对Cr(VI)和Ni(II)进行处理，人苍白杆菌能高效的处理含铬和含镍的工业废水污染。且大肠杆菌，枯草芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌在此培养条件下均能良好的生长。附图说明图1 人苍白杆菌在豆腐水中培养Mh的营养条件优化图，其中1号培养基为加入糖渣浸出液(1^-10^),2号培养基为加入葡萄糖(1^-5^),3号为加入无菌水，4号加入磷酸盐(0.01% -0. 5% )0图2 不同pH值下人苍白杆菌生长24h的情况图，其中1，pH4 ;2，pH 5. 5 ;3， pH6. 5 ；4，pH 7. 5 ；5，pH 8. 5 ；6，pH 9. 5。图3 不同菌株在优化条件下培养Mh的细胞数，其中1号为蜡状芽孢杆菌，2号为大肠杆菌，3号为枯草芽孢杆菌。具体实施例方式实例1菌种的活化取保藏的甘油菌，按1 100比例接入装有50mL LB培养基(pH7_8)的IOOmL三角瓶中，在好氧、常压、30°C条件下将其置于180r/min摇床中振荡培养过夜使菌种活化。实例2营养条件优化将活化后的人苍白杆菌按照菌液与培养基1 100的比例转接入四个分别装有IOOmL培养基的250mL三角瓶中，其中四个三角瓶中所装培养基成分不同，具体配方如下，1 号培养基豆腐水+糖渣浸出液(1^-10%) ；2号培养基豆腐水+葡萄糖；3 号豆腐水+无菌水；4号培养基豆腐水+磷酸盐(0. 01 % -0. 5% )。将四个三角瓶放在 37°C，180r/min培养Mh，测定细菌数。比较人苍白杆菌在四种不同培养基中的菌体生长效果，结果发现菌体在添加有糖渣浸出液(1% -10% )的豆腐水中生长最好，生长情况为1号培养基> 4号培养基> 3号培养基> 2号培养基。具体见图1。实例3不同pH值对人苍白杆菌生长的影响根据实例1我们选用了生长和还原效果最佳的1号培养基进行下面的实验。取已经过酸水解的豆腐水，加入糖渣浸出液(1% -10% )，调节PH分别为4. 5,5. 5,6. 5,7. 5， 8. 5,9. 5，以接种量接入已活化人苍白杆菌，分三组平行，在37°C，180r/min培养Mh，测定细菌数。结果可知，在pH = 5. 5-9. 5范围内，人苍白杆菌在豆腐水中生长情况均较好，当 PH = 7. 5时，细菌数达到最大值，因此pH = 7. 5是人苍白杆菌在豆腐水培养的最适pH值。 具体见图2。实例4人苍白杆菌处理六价铬(分析纯)上的应用使用实例2、3中的优化条件培养人苍白杆菌，即在250mL三角烧瓶中加入IOOmL 添加糖渣浸出液(1^-10% )的豆腐水，调节PH至7. 5，以5%接种量接入人苍白杆菌， 370C，180r/min培养24h后，在4°C，7000r/min冷冻离心8min，倒去上清液，加入30mL无菌水清洗后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种使用豆腐水培养细菌的方法，其特征在于：往豆腐水里添加营养物，调节ｐＨ为４－１０。

【技术特征摘要】
1.一种使用豆腐水培养细菌的方法，其特征在于往豆腐水里添加营养物，调节PH为 4-10。2.一种如权利要求1所述的使用豆腐水培养细菌的方法，其特征在于所述的营养物为糖渣浸出液、葡萄糖或磷酸盐。3.—种如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓鸿，林璋，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：35