[發明專利]一種提取菌膠團胞外聚合物的方法

有效

• 申請號: 201711167014.2
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108129547B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 姬丹丹;臧立華;毛家明
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C07K1/14
• 分類號: C07K1/14;C12N15/10;C08B37/00
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富;孫憲維

本發明提供了一種高效提取活性污泥胞外聚合物的方法，包括清洗、離心法提取黏液層、高速離心法提取松散結合性胞外聚合物(LB?EPS)、甲醛—乙酸—乙酸鉀加熱法提取緊密結合型胞外聚合物(TB?EPS)。本發明的有益效果是：本發明所述的方法能夠簡便、快速的提取活性污泥的胞外聚合物，而且能夠避免細胞內容物溶出至提取液和提取時導致的蛋白質與多糖的分解，最大限度保證提取物的純度。

技術領域

本發明涉及一種活性污泥菌膠團胞外聚合物的提取方法，可應用于活性污泥胞外聚合物的提取與性狀的研究。具體可應用于污水處理方面，屬于生物工程技術領域。

背景技術

胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances，EPS）是微生物細胞在代謝過程中分泌的細胞外高分子物質的總稱，主要包括多糖、核酸和脂類等。胞外聚合物是活性污泥的重要組分，它有一定的疏水性，可以與陽離子結合，對污泥表面電荷、沉降、絮凝和脫水性都具有重要的影響。研究胞外聚合物對污泥性能的影響及其定量分析，首先需要一個適合提取污泥胞外聚合物的方法。胞外聚合物提取的方法有很多，主要包括物理提取法和化學提取法。在提取過程中，既要保證提取出胞外聚合物的總量，又要保證生物細胞不被破壞，因此污泥胞外聚合物的提取受到很多因素的影響。

EPS的提取是對其進行成分和功能分析的重要前提，標準方法尚未確立。同一方法對不同樣品EPS提取效率不同，不同方法提取同一樣品EPS效率也相差很大。不存在一種方法可將樣品EPS全部提取，所有方法在一定程度上都會造成細胞破裂。而評價一個提取方法是否合適，不僅要考慮EPS產量高低，也要考慮提取方法對細胞和EPS中大分子物質的破壞程度以及是否干擾后續測定等相關研究。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種不破壞細胞微觀結構、化學試劑干擾較小、提取物純度高不分解的活性污泥胞外聚合物提取方法。

本發明提供一種胞外聚合物提取液，按重量比為：二氧化鈦5-6份、3.6%的甲醛溶液5-6份、pH為5.5的乙酸-乙酸鉀溶液10-15份、石英砂20-25份。

所述胞外聚合物提取液的使用方法，每升污泥的添加量為：40-52g/L污泥。

本發明提供一種高效提取菌膠團胞外聚合物的方法，包含以下步驟：

（1）清洗

原位獲取污泥樣品，測定其體積，將濾紙潤濕后覆蓋于布氏漏斗上，將污泥放置在濾紙上，打開抽濾機，在漏斗內加入氯化鈉溶液對污泥進行清洗，直到漏下的溶液變澄清；

（2）離心法提取黏液層

處理后的污泥加入氯化鈉溶液恢復原體積，分裝入離心管內，在低轉速的離心機內離心，提取上清液為黏液層。

（3）高速離心法提取松散結合性胞外聚合物（LB-EPS）

使用氯化鈉溶液將離心管污泥恢復至原體積。使用120W超聲將污泥處理1.5-2min。使用高速離心機內在低溫、高速的條件下離心，提取上清液為松散結合型胞外聚合物（LB-EPS）；

（4）甲醛—乙酸—乙酸鉀加熱法提取緊密結合型胞外聚合物（TB-EPS）

將步驟（3）中獲得的污泥全部加入燒杯中，加入氯化鈉溶液恢復至原體積；加入提取液，將污泥放入震蕩培養箱內以25-27℃、150-200r/min震蕩培養15-20min，取出。所述提取液為：二氧化鈦5-6g/L污泥、3.6%的甲醛溶液5-6mL/L污泥、pH為5.5的乙酸-乙酸鉀溶液10-15mL/L污泥、石英砂20-25g/L污泥。

（5）將燒杯內污泥水浴加熱20min，冷卻后分裝于離心管內，在1-4℃的條件下低溫高速離心20-22min。提取上清液為（TB-EPS）。