[發明專利]一種提高硝基苯降解菌降解能力的固定化方法

有效

• 申請號: 201610271762.4
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105713893B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 梁威;張迎迎;代嫣然;王飛華
• 申請（專利權）人: 中國科學院水生生物研究所
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C12N11/08
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明公開了一種提高硝基苯降解菌降解能力的固定化方法，其步驟：1）硝基苯降解菌接入LB培養基中擴大培養，離心獲得菌株；2）用海藻酸鈉?聚乙烯醇?火山巖包埋獲得固定化的硝基苯降解菌小球；3）活化固定化小球：將硝基苯降解菌小球從冰箱中取出，無機鹽培養基洗滌，并浸泡在無機鹽培養基中，曝氣以活化固定化小球；4）固定化降解菌的降解性能研究：將固定化小球置于不同理化條件及不同底物濃度的硝基苯溶液中，進行硝基苯降解研究。該發明具有工藝簡單、生產成本低、易于在工業上應用、提高菌株降解能力、穩定性較好及使用壽命長等優點。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，更具體一種提高硝基苯降解菌降解能力的固定化方。通過該固定化方法菌株的降解底物濃度明顯提高，菌株可降解的理化條件范圍得到拓寬。

背景技術

硝基苯（Nitrobenzene，NB）作為許多化工原料的中間體，被廣泛用于生產染料、潤滑油、殺蟲劑和化工原料苯胺等。由于其化學結構的特點使其難以降解，硝基苯也具有較強的生物毒性?；谶@些特性，硝基苯已被我國列為水中優先控制污染物。硝基苯污染來源主要包括含硝基苯工業廢水的排放及運輸過程中的泄露。硝基苯降解及去除方法包括物理、化學和生物方法，生物方法相對于物理化學方法兼具經濟及環境效益，研究硝基苯的生物降解具有重要意義，微生物降解是生物降解一個重要方向。

微生物降解往往會受到環境條件及硝基苯濃度的限制，而在工業生產產生的廢水則常伴隨高鹽度和酸堿度，因此需要提高微生物的耐受能力。固定化微生物技術是在20世紀70年從固定化酶技術發展起來的一項技術，自20世紀80年代以來，固定化微生物技術在廢水污染治理中的研究受到越來越多的關注。固定化微生物技術可以使微生物在某一固定區域具有較高的密度，減輕或消除微生物的流失，提高反應速度，目前固定化微生物技術研究涉及重金屬、營養物質、酚類物質、石油污染、印染廢水等領域。

根據文獻報道硝基苯降解菌固定化已有研究，其固定化材料包括活性炭、聚乙烯醇、海藻酸鈉等。但大多是單獨應用或采用聚乙烯醇和海藻酸鈉聯合應用于固定化材料，其中聚乙烯醇是一種合成高分子凝膠載體，它的優點是機械強度高，抗微生物分解性及化學穩定性好，缺點是傳質性能較差，易降低細胞的活性；海藻酸鈉是天然高分子凝膠載體，優點是對微生物無毒性，傳質性能好，缺點是機械強度低，易被微生物分解，使用壽命短?；谏鲜鰞烧叩膬烖c及缺點，較多采用兩者結合用于制作固定化載體，但是載體的機械強度及使用壽命仍然是需要解決的問題。火山巖又稱噴出巖（Effusive rock），屬于巖漿巖（火成巖）的一類，是火山作用時噴出的巖漿冷凝、成巖、壓實等作用形成的巖石，由于噴發時噴發出來的巖漿有氣體渣、固體巖漿等，其發生了化學變化和物理變化形成火山巖，火山巖已被應用于人工濕地作為濕地填料，微生物可在其表面掛膜生長。

發明內容

本發明目的在于提供一種提高硝基苯降解菌降解能力的固定化方法，即采用海藻酸鈉-聚乙烯醇-火山巖包埋法對硝基苯降解菌進行固定化，并用此固定化微球進行硝基苯降解研究：火山巖為巖漿巖的一種，其具有比表面積大、空隙率高、穩定性強等特點，在環境中不參與生物膜的生物的化學反應，對固定的微生物無害、無抑制作用；基于火山巖的特點及載體機械強度的需求，因此本發明采用火山巖、海藻酸鈉及聚乙烯醇聯合制作固定化載體固定硝基苯降解菌。固定化微球具有機械強度高，穩定性好，可降解硝基苯濃度增加，降解理化條件擴寬、使用壽命長等優點，將投入含硝基苯溶液中，能有效降低水溶液中硝基苯的含量，并且明顯提高降解效率；擴大菌株可降解硝基苯的濃度范圍；拓寬硝基苯降解菌可降解的理化條件范圍；載體材料價格便宜，生物相容性好；其工藝操作簡單，生產成本低，易于在工業上應用。

為了實現上述目的，采用以下的技術方案：

一種提高硝基苯降解菌降解能力的固定化方法，其步驟是：

1）硝基苯降解菌的擴大培養：將菌株接入液體LB培養基，30℃ 200 rpm條件下進行擴大培養；