[發(fā)明專利]一種基于pH刺激的生物微膠囊的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010578901.0
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102093995A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李英華;李海波;王洪;孫鐵珩
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽大學(xué)
• 主分類號: C12N11/04
• 分類號: C12N11/04;C02F3/34
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 戚羽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于地表水修復(fù)的生物微膠囊的制備方法，具體而言是指一種基于pH信號刺激的生物微膠囊的制備方法。

背景技術(shù)

中國環(huán)境保護部在世界環(huán)境日公布《2008年中國環(huán)境狀況公報》顯示，我國地表水污染嚴重，在監(jiān)測營養(yǎng)狀態(tài)的26個湖泊及水庫中，呈富營養(yǎng)狀態(tài)的占46.2％。氮素是水體富營養(yǎng)化發(fā)生的直接和主要因子。

由于受到復(fù)雜的氣候和生物因子影響，氮素污染水體常呈現(xiàn)污染的不均勻性，即：局部水體氮化合物存在較大的濃度梯度，且其化合形態(tài)在相鄰單元水體之間不斷進行轉(zhuǎn)換，伴隨發(fā)生的是水體pH發(fā)生改變，以致形成若干間斷污染場，這給原位生物修復(fù)氮污染地表水造成較大的技術(shù)困難。

微生物固定化是指對完整細胞進行固定的特殊生物技術(shù)，可避免人為破壞生物酶的活性和生化反應(yīng)的穩(wěn)定性，在載體與細胞之間建立的某種物理或化學(xué)聯(lián)系，加強了細胞的穩(wěn)定性，有利于屏蔽土著菌、噬菌體和毒性物質(zhì)對細胞的侵害。而且，固定化后的微生物膠囊可長期保持活性，重復(fù)利用。但是，由于水體中脫氮微生物有效數(shù)量少，且氮化合物濃度及形態(tài)差異較大，常導(dǎo)致傳統(tǒng)方法制備的生物微膠囊對pH值變化缺乏刺激響應(yīng)，釋放速度過快，脫氮效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于pH信號刺激的生物微膠囊的制備方法，該基于pH信號刺激的生物微膠囊具有敏感的pH刺激響應(yīng)、優(yōu)異的緩釋性能和較高的脫氮效率。

一種基于pH信號刺激的生物微膠囊的制備方法為：

1、配制質(zhì)量百分比2.0%海藻酸鈉的水溶液，111^oC下濕熱滅菌30分鐘，冷卻到45^oC，向其中投加其總質(zhì)量20%的硝酸細菌菌液，攪拌均勻。硝酸細菌菌液的制備方法是：用接種環(huán)在固體培養(yǎng)基上接取2環(huán)Nitrosomonas?europaea菌苔，接入到培養(yǎng)基中，在130-140轉(zhuǎn)/分鐘、28-30^oC條件下培養(yǎng)16-20小時，制得硝酸細菌菌液。所說的培養(yǎng)基的組分及重量含量是：0.2%(NH₄)₂SO₄，0.1%K₂HPO₄，0.05%MgSO₄·7H₂O，0.2%NaCl，0.04%FeSO₄·7H₂O，0.5%CaCO₃，調(diào)節(jié)pH為7.0-7.2。

2、按質(zhì)量百分比配制含2.2%明膠和1.6%氯化鈣的水溶液，調(diào)節(jié)pH為5.5-7.0，?111^oC下濕熱滅菌30分鐘。

3、按質(zhì)量百分比配制0.5%氯化鈣的水溶液，111^oC下濕熱滅菌30分鐘。

4、按質(zhì)量百分比配制0.5%殼聚糖的水溶液，調(diào)節(jié)pH為3.0-5.0，111^oC下濕熱滅菌30分鐘。

5、在40-45^oC下，將步驟1得到的加入硝酸細菌菌液的海藻酸鈉水溶液在無菌條件下按40-60滴/分鐘的速度滴入步驟2得到的明膠和氯化鈣水溶液中，不斷攪拌；膠珠成型后，穩(wěn)定3.5-5小時，將膠珠轉(zhuǎn)移到步驟3得到的氯化鈣水溶液中，二次鈣化10-15分鐘，然后將膠珠轉(zhuǎn)移到步驟4得到的殼聚糖水溶液中，進行二級復(fù)凝聚反應(yīng)2-3小時。最后，利用無菌生理鹽水浸泡6-24小時，置于增殖培養(yǎng)基中，增殖36-72小時。所說的增殖培養(yǎng)基的重量組成是：0.5%(NH₄)₂SO₄，0.1%K₂HPO₄，0.05%MgSO₄·7H₂O，0.2%NaCl，0.04%FeSO₄·7H₂O，0.5%CaCO₃，調(diào)節(jié)pH為7.0-7.2。

6、取50毫升圓底燒瓶，向其中加入0.3-0.7克步驟5得到的膠珠、12-18毫升二次蒸餾水和1-3毫升摩爾濃度為3摩爾/升的冰乙酸，攪拌均勻后，加入0.1-0.5克聚乙烯基吡咯烷酮，攪拌混合均勻后抽真空。