[發明專利]一種快速高效固定化光合細菌的方法

有效

• 申請號: 201710531183.3
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN109207468B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 張國亮;張旭;秦磊;孟琴;劉秋花;范錚
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12R1/01
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發明涉及一種高效快速固定化光合細菌的方法，屬于環保技術領域，既適應于污水處理方面也適應于資源化即光合產氫方面。其具體方法包括：(1)通過富集培養獲得高效光合細菌菌株；(2)利用水解法快速獲得氫氧化鐵膠體；(3)利用光合細菌和氫氧化鐵膠體帶電荷的性質，將光合細菌接種至氫氧化鐵膠體上，增殖培養。本發明基于光合細菌和氫氧化鐵間的吸引力作用和光合細菌與Fe³⁺之間的協同效應。本發明的優點是：方法簡便，制備條件要求低，設備簡單，能耗小，制備過程無毒性污染物產生，對環境、工作人員安全、質量穩定性高。相比采用包埋對微生物進行固定的方法，本發明可以使底物與菌體直接接觸，增加了傳質，菌體生物學活性利用率更高。

技術領域

本發明涉及一種高效快速固定化光合細菌的方法，屬于環保技術領域。

背景技術

光合細菌(Photosyntheticbacteria，PSB)是一類以光作為能源，能在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自然界中的有機物、硫化物、氨等作為供氫體兼碳源進行光合作用的微生物。光合細菌能降解水體中的亞硝酸鹽、硫化物等有毒物質，能忍耐高濃度的有機廢水，忍受和分解酚氰等有毒物質，使其在水處理方面具有其它微生物無法替代的優勢。由于光合細菌菌體較小，自然沉降困難，在實際應用中存在菌體流失和固液分離兩個問題。為了解決這兩個問題，就需要不斷地培養和添加新鮮菌體，還需要進行固液分離的處理工作，由此造成處理工藝流程復雜，增加處理成本，嚴重影響了它在生產中的推廣應用。為了更好的發揮光合細菌的優勢，因此產生了光合細菌固化技術。固定光合細菌是通過一定的技術手段將光合細菌固定在載體上避免菌體流失,提高菌體利用率，簡化處理工藝。常見的固定化載體和包埋材料為聚乙烯醇、海藻酸鈉、瓊脂、明膠等。然而，將光合細菌固定在這些化學載體中常會抑制細胞的生物活性，降低體系的物質傳遞速率,這些問題在一定程度上影響了光合細菌對有機廢水的處理能力。于是，開發廉價、高效的新型載體就成為了固定化微生物技術發展的必然趨勢。此外，光合細菌中含有豐富的光合色素，光合色素作為光合機構的重要組成成分，對光合作用過程中光能捕獲和傳遞以及光合作用效率都有重要的影響，而鐵是一種生物活性元素，是光合細菌生長所必需的，會影響到光合細菌的光合作用、電子傳遞、物質合成等很多生命活動的生化反應，而氫氧化鐵膠體是一種帶正電荷的物質，具有吸附負電荷的特性，細菌含有細胞壁和細胞膜，而細胞壁和細胞膜內含有很多蛋白質，這些蛋白質的等電點較低，而細菌的生長環境偏堿性，故蛋白質帶負電，細菌也帶負電。因此，可以充分利用這一性質實現光合細菌的快速顆粒化。

發明內容

本發明的目的是提供一種吸附光合細菌形成固定化細菌的方法，該方法提高了游離光合細菌處理有機廢水時出水的水質，并利用化學載體固定時不抑制光合細菌的細胞生物活性，提高了體系的傳質速率，在保證光合細菌生長活性的前提下，提高了對有廢水的處理效果。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種光合細菌固定化方法：

（1）將光合細菌在光合細菌液體培養基中光照厭氧條件下培養至對數生長期，固液分離棄去上清液，收集光合細菌菌體，再將菌體重新懸浮于無菌生理鹽水，配得光合細菌細胞懸液；

（2）按照1:20~80的體積比將氫氧化鐵膠體或氫氧化鋁膠體加入到步驟（1）所得光合細菌細胞懸液中，調節pH值7~8，置于培養箱中在光強為1000lux~2000lux的條件下光照厭氧培養2~6天，培養溫度為25~34℃培養，即獲得所述固定化光合細菌。