本发明专利技术提供了一种枯草芽孢杆菌（Bacillus?subtilis）突变株ZN0871v11细胞壁肽聚糖，由保藏号为CCTCC?NO：M2011208的枯草芽孢杆菌突变株ZN0871v11细胞经细胞破碎后，将破碎所得物质去除蛋白质、磷壁酸和脂类而得到。该突变株ZN0871v11细胞壁肽聚糖的具体提取工艺为：1.细胞培养；2.离心；3.破碎细胞壁和乙醚抽提脂类物质；4.蛋白酶解。本发明专利技术同时还提供了枯草芽孢杆菌突变株ZN0871v11细胞壁肽聚糖在快速直接处理pH2.5～7.0，温度4～80℃条件下的有机工业废水中的应用。本发明专利技术与现有技术相比，提取出的突变株ZN0871v11肽聚糖能直接快速高效处理有机污水，既大幅度增加了污水的可处理温度及可处理pH值范围，又减少了废水处理中的能源消耗以及缩短了工艺流程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖，并提供了其制备方法及在印染等有机废水处理领域的用途，属于印染等有机废水处理领域。
技术实现思路
纺织、石化、炼焦和发酵等工业是我国经济的重要组成部分，对国民经济的发展和人民生活水平的提高，起着举足轻重的作用。可是，这些工业在增加⑶P的同时，也产生了大量的难以处理的有机废水。而目前所利用的以活性污泥为主体的废水处理工艺运行时间长、费用高、出水往往难以达标，尤其是水量大时。虽然生物来源的絮凝剂具有絮凝性好、效果稳定、无二次污染、安全无害等特性，可以克服无机絮凝剂和人工合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，但大多数现有的生物絮凝剂例如淀粉类、半乳甘露聚糖类、纤维素衍生物类、微生物多糖类及复合型生物混凝剂等在使用上都有不足之处，COD去除效率低。微生物来源的絮凝剂具有无二次污染和无公害的优良性状，但是除微生物的细胞外，这些微生物代谢产物类絮凝剂的产量低，成本高，而且是一次性的。因此，研发能够快速处理尤其是含有难降解有机物的印染等废水的新型废水工艺对保护环境、回收水资源具有重要的意义。
技术实现思路
枯草芽孢杆菌为突变株ZN0871vll，是Bacillus subtilis ZN0871菌株经过紫外线诱变、改造出来的突变株，分类命名为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,已于2011年6月23日保藏于中国典型物保藏中心，简称CCTCC，其保藏号为CCTCC NO:M2011208。该突变株对直接蓝等有机污染物具有快速高效的絮凝及吸附效果，其吸附效果与野生型枯草芽孢杆 菌相比提高了 5倍多。经深入研究发现，对染料的吸附是由细胞的吸附和凝集作用引起的，吸附染料的有效位置位于细菌的细胞壁肽聚糖上，这个过程很迅速，只需要5 10分钟。本专利技术提供了一种能够用作絮凝剂和吸附剂的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖，由保藏号为CCTCC NO:M2011208的枯草芽孢杆菌突变株ZN0871vll细胞经细胞破碎后，将破碎所得物质去除蛋白质、磷壁酸和脂类而得。本专利技术还提供了上述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖的提取工艺，是将培养的枯草芽孢杆菌突变株ZN0871vll经细胞破碎后，将破碎所得物质去除蛋白质、磷壁酸和脂类而得到，具体包括以下步骤:(I)、菌种培养:将突变株ZN0871 vll以1%的接种量接种到液体培养基中培养至活化，然后将活化后的突变株ZN0871 vll细胞转接到新鲜的液体培养基中培养30 36小时；(2)、离心:将步骤(I)中培养完成所得的菌液在10000 12000 rpm/min，4 10°C环境下离心2 5分钟，弃上清收集沉淀得沉淀A，沉淀A加无菌水洗涤后离心收集沉淀得沉淀B ；(3)、破碎细胞壁:在沉淀B中加入缓冲液A后微波加热至80°C以上后自然冷却，然后置于冰浴中用超声波破碎仪处理，直至其内无完整的细胞，然后在12000 13000rpm/min,4°C环境下离心10分钟,弃上清收集沉淀；再在沉淀中按0.1 I g沉淀/10 mL乙醚的比例加入无水乙醚以抽提脂类物质，搅拌均匀后在室温下放置30 60 min，然后在12000 rpm/min,4 10 °C条件下离心10分钟后收集沉淀,在收集到的沉淀中按每0.05 I g沉淀量加入10 mL无水乙醇，然后在12000 rpm/min，4 10 °C条件下离心10分钟后收集沉淀，再在沉淀中按每0.05 I g沉淀量加入0.5 I mL蒸馏水使沉淀重悬并离心以洗出残留的乙醇，洗涤重复2次以上，最后一次洗涤后离心收集沉淀得沉淀C ；(4)、蛋白酶解:在沉淀C中加入缓冲液B将细胞碎片沉淀重悬，除去细胞中DNA和RNA，然后按每毫升溶液中加入10 15 μ L浓度为10 mg/mL蛋白酶溶液并混合均匀，在放置于恒温水浴中保温8小时以上；然后在12000 13000 rpm/min，4°C条件下离心8 10分钟后弃上清收集沉淀得沉淀D，将沉淀D用缓冲液C洗涤2 3次后，再在沉淀D中加入浓度为10%的TCA溶液，并将温度调节至20 37°C保温18 24 h，最后将重悬后的液体在12000 13000 rpm/min、4°C条件下离心8 10分钟后弃上清、收集沉淀,制得枯草芽孢杆菌突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖。步骤(1)中液体培养基为液体LB培养基。步骤(3)中缓冲液A为50 mM Tris-HCl (ρΗ7.0)，微波加热的时间为2 5 min,加热分段进行，每段加热时间为30 S，且段与段加热之间间隔10 s ;加蒸馏水洗涤步骤重复3次。步骤(4)中缓冲液B为 50 mM Tris_HCl(pH8.0 8.5)，缓冲液C为 50 mM Tris-HCl(pH7.8 8.3);所述的除去细胞中DNA和RNA的具体方法为在沉淀C中加入DNase和RNase降解DNA和RNA ;所述 的蛋白酶为蛋白酶P16。本专利技术同时还提供了枯草芽孢杆菌突变株ZN0871V11细胞壁肽聚糖的用途，将枯草芽孢杆菌突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖作为絮凝剂和/或吸附剂直接用于快速处理PH2.5 7.0的有机工业废水。而且突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖能直接用于对温度4 80°C条件下的有机工业废水进行快速处理。所述的突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖在金属离子Fe2+的存在下对有机工业废水直接进行快速处理。处理100 mL有机工业废水所用金属离子Fe2+的量为15 20 mg。本专利技术中制得的突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖对染料浓度为250 mg/L的污水完全脱色只需要5 10分钟，脱色后污水中COD降为“0”，这个过程远远高于其他生物絮凝剂的报道，而且其对有机物的吸附比例为:细胞壁肽聚糖:有机物为1:10 12.5以上。本专利技术与现有技术相比有以下优点:1、现有技术中采用突变株ZN0871vll作为微生物絮凝剂对污水进行处理，在高碱性的废水未及时调节到目标PH范围内时会引起细胞内含物的释放而加大降低COD的难度。而本专利技术中将功能成分细胞壁肽聚糖提取而出直接对污水进行作用，因此大大的增加了污水的可处理温度及可处理PH值范围，从而避免了细胞内含物的释放情况，减轻了后处理的压力。2、本专利技术中直接采用细胞壁肽聚糖对工业有机污水进行处理，该有效成分直接对污水中的有机污染物进行吸附作用，因此处理同样量的污水所需的吸附剂用量大幅度减少，进而减轻了运输成本、缩小了用户的后续工作的处理量和降低了对设备的要求。3、本专利技术中突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖的处理范围很广，能够针对所有的有机工业废水进行吸附处理，如印染、造纸、石化等行业的有机废水，处理效果优良。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做详细具体的说明。实施例1本实施例中采用以下方法制备突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖:(I)、将突变株ZN0871 vll以1%的接种量接种到液体LB培养基中培养至活化，然后将活化后的突变株ZN0871 vll细胞转接到新鲜的液体LB培养基中培养32小时。(2)、将步骤(I)中培养完成所得的菌液在10000 本文档来自技高网...
【技术保护点】
枯草芽孢杆菌（Bacillus?subtilis）突变株ZN0871v11细胞壁肽聚糖，由培养的保藏号为CCTCC?NO：M2011208的枯草芽孢杆菌突变株ZN0871v11经细胞破碎后，将破碎所得物质去除蛋白质、磷壁酸和脂类而得。
【技术特征摘要】
1.枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖，由培养的保藏号为CCTCC NO:M2011208的枯草芽孢杆菌突变株ZN0871vll经细胞破碎后，将破碎所得物质去除蛋白质、磷壁酸和脂类而得。2.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)突变株ZN0871vll细胞壁肽聚糖的提取工艺，其特征在于将培养的枯草芽孢杆菌突变株ZN0871vll经细胞破碎后，将破碎所得物质去除蛋白质、磷壁酸和脂类而得到，具体包括以下步骤: (1)、菌种培养:将突变株ZN0871vll以1%的接种量接种到液体培养基中活化，然后将活化后的突变株ZN0871 vll细胞转接到新鲜的液体培养基中培养30 36小时； (2)、离心:将步骤(I)中培养完成所得的菌液在10000 12000rpm/min，4 10 1:环境下离心2 5分钟，弃上清收集沉淀得沉淀A，沉淀A加无菌水洗涤后离心收集沉淀得沉淀B ; (3)、破碎细胞壁:在沉淀B中加入缓冲液A后微波加热至80°C以上后自然冷却，然后置于冰浴中用超声波破碎仪处理，直至其内无完整的细胞，然后在12000 13000 rpm/min,4°C环境下离心10分钟,弃上清收集沉淀；再在沉淀中按0.1 I g沉淀/10 mL乙醚的比例加入无水乙醚以抽提脂类物质，搅拌均匀后在室温下放置30 60 min，然后在12000rpm/min,4 10 °C条件下离心10分钟后收集沉淀,在收集到的沉淀中按每0.05 I g沉淀量加入10 mL无水乙醇,然后在12000 rpm/min,4 10 °C条件下离心10分钟后收集沉淀，再在沉淀中按每0.05 I g沉淀量加入0.5 I mL蒸懼水使沉淀重悬并离心以洗出残留的乙醇，洗涤重复2次以上，最后一次洗涤后离心收集沉淀得沉淀C ； (4)、蛋白酶解:在沉淀C中加入缓冲液B将细胞碎片沉淀重悬，除去细胞中DNA和RNA，然后按每毫升溶液中加入10 15 μ L浓度为10 mg/mL蛋白酶溶液并混合均匀，再放置于恒温水浴中保温8小时以上；然后在12000 13000 rpm/min,4 °C条件下离心8 10分钟后弃上清收集沉淀，得沉淀D ;将沉...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝伟，张金玉，祝俊杰，
申请(专利权)人：中南民族大学，郑州绿能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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