利用地衣芽孢杆菌制备γ-聚谷氨酸生物絮凝剂的方法，涉及一种生物絮凝剂。提供利用地衣芽孢杆菌制备γ-聚谷氨酸生物絮凝剂的方法。将地衣芽孢杆菌转接于斜面培养基培养；用接种环挑取活化的菌种，接入装有种子培养基的锥形瓶中培养；接入装有种子培养基的锥形瓶中培养；取二级种子，以3%的接种量接种于发酵培养基中培养；将生物絮凝剂发酵液离心，除去沉淀，收集上清液；在上清液中加入乙醇后静置，离心除去上清液；将沉淀物溶于去离子水中，透析袋透析；向透析后溶液中加入无水乙醇，搅拌均匀，离心后除去上清，将沉淀物冷冻真空干燥得到纯品γ-聚谷氨酸生物絮凝剂。发酵周期短以及合成出的絮凝剂活性高、热稳定性好、工业应用潜力大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生物絮凝剂，尤其是涉及利用地衣芽孢杆菌制备Y-聚谷氨酸生物絮凝剂的方法。技术背景生物絮凝剂(Bioflocculant)是一类由微生物产生的可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子代谢产物。不同的微生物在特定条件下产生絮凝剂的种类不同，按其化学组成分类，生物絮凝剂大多为多糖类和蛋白质类物质，另外还有少量属于脂类和DNA等其它类型。自1942年Bovarnick等发现Y -PGA作为一种多肽，能自由地分泌到培养基中以来，人们发现Y -PGA能在多种芽孢杆菌胞外积累，如:Bacillus.subtilisIF03335、Bacillus, subtilis (Chungkookjang)、Bacillus, subtilis TAM-4 和Bacillus.1icheniformis A35。Y-PGA作为一种生物高分子材料,具有生物可降解性好、可食、对人体和环境无毒害的优点，因此Y-PGA及其衍生物在食品、化妆品、医药和水处理等方面引起了人们的广泛关注。同时，Y-PGA具有水溶性聚羧酸的性质，有强吸水和可螯合金属等特点，可作为微生物合成的高分子絮凝剂使用。Taniguchi等(Journal of Bioscienceand Bioengineering2005, 99:130-135)利用交联Y-PGA处理河流和池塘污水有显著的絮凝和沉降作用。姚俊等(生物加工过程2004，2:35-39)还利用Y-PGA处理电镀废水中Cr+3、Ni+2等离子。Y -PGA作为生物絮凝剂不仅用在污水处理领域，在饮用水处理、食品和发酵工业等都有广阔的应用前景(Journal of Chromatography2011, 879:3096-3101)。研究表明，多种细菌发酵合成的Y -PGA具有絮凝活性。Shih 等(Bioresoure Technology2001, 78:267-372)利用 Bacilluslicheniformis CCRC12826 在培养基(g Γ1):谷氨酸 20、柠檬酸 12、甘油 120、NH4Cl7、MgSO4.7Η200.5、FeCl3.H2O0.004、K2HPO40.5 和 CaCl20.15 中发酵 96h 后得到 y -PGA 的粘度为17cp，其处理Ca(OH)2溶液絮凝率达到IlOD'Bacillus sp.PY-90 在基础培养基(m/v):葡萄糖 2.0%、K2HPO40.2%、MgSO4.7Η200.05%、多蛋白胨1.0%、酵母提取物0.05%和琼脂2.0%中发酵48h，所得y -PGA在高岭土溶液絮凝活性为1500_/当温度到100 °C时，絮凝活性开始降低(Journal ofFermentation and Bioengineeringl995, 79:378-380)。Bacillus subtilis IF03335 以培养基(m/v):谷氨酸 3.0%、NH4Cll.0%、葡萄糖1.0%、K2HPO40.2%、酵母提取物0.2%和MgSO4.7H200.2%发酵72h后在酸性黏土中絮凝率为140D-1 (Journal of Fermentation and Bioengineeringl996, 82:84-87)。Bacillus subtilis R23 在培养基(g Γ1):葡萄糖 52.5、柠檬酸 15.5、NaC120、(NH4) 2S044.75、L-谷氨酸 20、KC10.66、K2HPO4U MgSO4.7Η206.8、CaCl2.2Η200.18、NaHCO30.18、MgCl2.6Η204.7、α -酮戊二酸 5mM 和 MnSO4.7Η200.05 中发酵 48h 后处理高岭土的絮凝率达到 30.320D-1 (Food and Bioprocess Technology2009, 4:745-752)。在国内，曹小红等利用培养基(m/v):葡萄糖2.5%、蛋白胨3%、味精2%、MgSO4 *7H200.05%和1(2册040.26%发酵Bacillus natto TK-2，24h后最高絮凝率为 95%，在80°C以下都能保持很高的絮凝活性(环境保护科学2007，33:17-20)。张毅等以培养基(gL-1):蔗糖 20、(NH4)2S0420、谷氨酸钠 20、MgSO4U NaCllO 和K2HPO40.5发酵Bacillus subtilis ZJUTZY24h后所得絮凝率为46.99%(浙江工业大学学报 2008，36:647-650)。赵东风等以培养基(gL—1):蔗糖 20、KH2P042、K2HP045、(NH4)2SO40.2、NaCl0.1、尿素0.5、酵母膏0.5和MgSO4 7H200.2发酵Enterobacter sp.W16_c28h后最大絮凝率达到96.2%(中国石油大学学报(自然科学版)2001，36:164-168)。宁雪等从活性污泥中分离筛选出一株高效絮凝剂产生菌TJ-3，以培养基(g L-1):葡萄糖 20、尿素 0.5、酵母膏 0.5、KH2P042、(NH4)2SO40.2、K2HP045 和 MgSO4 7H200.2 合成的Y -PGA最大絮凝率为98.2% (微生物学通报2009，36:640-643)。惠明等利用培养基(g L—1):L-谷氨酸20、柠檬酸9.86、甘油80.36、(NH4) 2S047、MgSO4 7H200.5、FeCl3 6H200.02、K2HPO40.89、CaCl20.03 和 MnSO4 H2O0.3发酵Bacillussubtilis B5396h后得到、-PGA的最大絮凝活性为90%(生物技术2006， 16:68-70)。曾晓希等从铝土矿中分离出胶质芽孢杆菌，利用培养基(gL—1):蔗糖5、(NH4)2SO4L 0、Na2HP042.0、MgS04 7H200.5、NaC10.1、酵母膏 0.5 和 CaCO3L 0 产生的 y -PGA絮凝剂在30°C 90°C范围内有较好的热稳定性，絮凝率在85% 90%之间(生命科学仪器2008，6:30-32)。林炜铁等利用培养基(g L—1):葡萄糖7、蛋白胨1.3、KH2P042、K2HP045、MgSO4 7H200.UNaCl 0.3 和 FeSO4 7H200.02 发酵 Pseudomonas f luorescens JX18 所产生的Y-PGA絮凝剂在100°C时絮凝率为93%左右(化工进展2010，29:1186-1190)。尽管国内外对Y -PGA的研究已经相当成熟，而且Y -PGA作为生物絮凝剂独特的优越性已经显示了其广阔的应用前景，但日前Y-PGA生物絮凝剂尚未在实际生产中得到推广。主要原因为:①发酵周期长；②絮凝活性弱热稳定性差。本申请人在公开号为CN101503709的专利申请中提供一种具有较高絮凝活性、原料成本低、工业应用潜力较大的利用地衣芽孢杆菌制备生物絮凝剂的方法。微生物为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),该微生物已于2009年01月1本文档来自技高网...
【技术保护点】
利用地衣芽孢杆菌制备γ?聚谷氨酸生物絮凝剂的方法，其特征在于具体步骤如下：1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌转接于斜面培养基培养；所述地衣芽孢杆菌(Bacillus?licheniformis)，已于2009年01月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏中心登记入册编号为CGMCC?No.2876；2）一级种子：用接种环挑取活化的菌种，接入装有种子培养基的锥形瓶中培养；3）二级种子：接入装有种子培养基的锥形瓶中培养；4）发酵培养：取二级种子，以3%的接种量接种于发酵培养基中培养；5）将生物絮凝剂发酵液离心，除去沉淀，收集上清液；6）在上清液中加入乙醇后静置，离心除去上清液；7）将沉淀物溶于去离子水中，透析袋透析；8）向透析后溶液中加入无水乙醇，搅拌均匀，离心后除去上清，将沉淀物冷冻真空干燥得到纯品γ?聚谷氨酸生物絮凝剂。
【技术特征摘要】
1.利用地衣芽孢杆菌制备Y-聚谷氨酸生物絮凝剂的方法，其特征在于具体步骤如下: 1)菌种活化:将地衣芽孢杆菌转接于斜面培养基培养；所述地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis),已于2009年Ol月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏中心登记入册编号为CGMCC N0.2876 ； 2)一级种子:用接种环挑取活化的菌种，接入装有种子培养基的锥形瓶中培养； 3)二级种子:接入装有种子培养基的锥形瓶中培养； 4)发酵培养:取二级种子，以3%的接种量接种于发酵培养基中培养； 5)将生物絮凝剂发酵液离心，除去沉淀，收集上清液； 6)在上清液中加入乙醇后静置，离心除去上清液； 7)将沉淀物溶于去离子水中，透析袋透析； 8)向透析后溶液中加入无水乙 醇，搅拌均匀，离心后除去上清，将沉淀物冷冻真空干燥得到纯品Y-聚谷氨酸生物絮凝剂。2.如权利要求1所述利用地衣芽孢杆菌制备Y-聚谷氨酸生物絮凝剂的方法，其特征在于在步骤I)中，所述斜面培养基为斜面培养基:酵母膏I 3g/L、牛肉膏I 3g/L、胰蛋白胨2 7g/L、葡萄糖10 20g/L、FeSO4微量、琼脂15 20g/L、pH7.2 7.5 ;所述培养的条件可为37°C下200r/min培养12 18h。3.如权利要求1所述利用地衣芽孢杆菌制备Y-聚谷氨酸生物絮凝剂的方法，其特征在于在步骤2)和3)中，所述种子培养基为:葡萄糖10g/L、酵母膏0.5g/L、尿素0.5g/L、K2HPO40.lg/L, KH2PO40.lg/L、NaC10.lg/L、MgS04 7H200...
【专利技术属性】
技术研发人员：何宁，严珊，孙泉，彭雅娟，王远鹏，李清彪，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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