[發明專利]一種具有脫色能力的細胞外多糖及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811290229.8
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109457001B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 穆軍;崔霞
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P19/04;C02F1/56
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及細胞外多糖技術領域，針對現有細胞外多糖廢水脫色效果一般的問題，本發明公開了一種具有脫色能力的細胞外多糖及制備方法和應用，該細胞外多糖經由海洋嗜冷菌菌株GHF10經種子培養、擴大發酵培養后的培養發酵液分離得到，細胞外多糖中各單糖的摩爾比例為甘露糖:氨基葡萄糖:核糖:鼠李糖:葡萄糖醛酸:半乳糖醛酸:葡萄糖:半乳糖:木糖:阿拉伯糖單糖=1:0.25:0.24:0.05:0.04:0.03:1.66:1.08:0.01:0.02。該細胞外多糖可應用于廢水脫色，具有較高的廢水脫色能力，并且對亞甲基藍、墨水藍和孔雀石綠具有較高的選擇性脫除效率，而且該細胞外多糖容易生物分解，可避免帶來二次污染問題。

技術領域

本發明涉及細胞外多糖技術領域，具體涉及一種具有脫色能力的細胞外多糖及其制備方法和應用。

背景技術

化工及相關行業生產排放的廢水中不僅含有大量的重金屬離子等，往往還存在較高濃度和多種類的色素、顏料污染物，尤其是紡織行業排放的印染廢水和實驗室排出的實驗廢水。這些含色素廢水具有成分復雜、色度深、污染物含量高、難降解等特點。目前一般通過吸附、絮凝、氧化、還原、電解等進行脫色處理，雖然能脫除大部分的色素，但是存在適用面廣而選擇性較差導致整體脫除效率低的問題，而且這些方法往往還存在能耗高、操作復雜、容易引入新的污染等問題，造成含色素廢水處理難度高，相關污染日益嚴重。因此需要進一步開發出能夠針對性脫除色素的方法。

細胞外多糖是一些特殊微生物如細菌等在生長代謝過程中分泌到細胞壁外的水溶性多糖，屬于微生物的次級代謝產物。現有研究表明細胞外多糖具有使重金屬離子、色素及懸浮顆粒等絮凝沉降的作用。目前已經開發出利用細胞外多糖制備的生物絮凝劑，通過絮凝方法脫除廢水中的污染物，但是還主要用于懸浮顆粒、重金屬離子等的絮凝脫除，在色素脫除方面的研究還較少，而且對色素脫除的針對性較差。

發明人在前期研究過程中通過篩選獲得了可分泌細胞外多糖的海洋細菌，并在中國專利CN201710843126.9，專利名稱一株海洋冷桿菌及用其制備絮凝劑的方法中公開了該海洋細菌，保藏編號為CGMCC No.:14509，將該海洋細菌分泌的細胞外多糖原位培養制備細胞外多糖絮凝劑，對小球藻的絮凝沉降率達到70％～77％。發明人在進一步的研究中發現該細胞外多糖絮凝劑具有一定的色素脫除能力，但是脫除效率一般。

發明內容

針對現有細胞外多糖廢水脫色效果一般的問題，本發明的目的在于提供一種具有脫色能力的細胞外多糖，對廢水中的多種色素具有較高的脫除效率，而且對部分色素具有選擇性的脫除，廢水脫色處理效率高。

本發明同時提供該細胞外多糖的制備方法和在廢水脫色方面的應用。

本發明提供如下的技術方案：

一種具有脫色能力的細胞外多糖，所述細胞外多糖經由海洋嗜冷菌菌株GHF10經種子培養、擴大發酵培養后的培養發酵液分離得到。

作為本發明的優選，所述細胞外多糖由甘露糖、氨基葡萄糖、核糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、氨基半乳糖鹽酸鹽、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖單糖組成。

作為本發明的優選，所述細胞外多糖中各單糖的摩爾比例為甘露糖:氨基葡萄糖:核糖:鼠李糖:半乳糖醛酸:氨基半乳糖鹽酸鹽:葡萄糖:半乳糖:木糖:阿拉伯糖單糖＝1:0.25:0.24:0.05:0.04:0.03:1.66:1.08:0.01:0.02。

本發明的細胞外多糖由發明人通過對篩選的海洋嗜冷菌菌株GHF10培養后的發酵培養液中分離得到，經檢測，該細胞外多糖單糖及其摩爾比例依次為：甘露糖:氨基葡萄糖:核糖:鼠李糖:半乳糖醛酸:氨基半乳糖鹽酸鹽:葡萄糖:半乳糖:木糖:阿拉伯糖單糖＝1:0.25:0.24:0.05:0.04:0.03:1.66:1.08:0.01:0.02組成，發明人通過實驗發現，該細胞外多糖具有較強的脫色能力，廢水脫色效率高，而且對脫除廢水中部分色素有較強的選擇性，如對孔雀石綠的脫除效果達到99％以上。