[发明专利]降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞及其制备方法

权利要求书

1.一种降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞，其特征在于：该降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞由超顺磁性微球和吸附-键合于其上的固定化细胞组成，超顺磁性微球由Fe₃O₄磁性微粒和包裹在其表面的壳聚糖和植物废弃物组成，固定化细胞为产黄纤维单胞菌、黑曲霉和康宁木霉的混合物。

2.一种如权利要求1所述的降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

(1)称取FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O，按照Fe³⁺/Fe²⁺的摩尔比为0.5-1.5进行混合后加入蒸馏水调节pH值至11-12，恒温水浴60-85℃，剧烈搅拌30min-60min，静置0.5-1.5h，利用外加磁场将所得沉淀从反应介质中分离出来，经洗涤、干燥，得到Fe₃O₄磁性微粒；

(2)取壳聚糖溶液与溶解于硫酸中的植物废弃物按体积比10-8∶1进行混合，同时加入Fe₃O₄磁性微粒制成磁性载体溶液，其中Fe₃O₄磁性微粒和壳聚糖的摩尔比为1∶0.5-2；

(3)在搅拌速度为2000rpm的室温条件下将磁性载体溶液逐滴加入到有机分散介质中，升温至40℃并调节pH为9.0不变，充分搅拌10min，再加入甲醛10ml，调节pH为5.0，继续搅拌30min后加入3ml戊二醛，调节pH为9.0，升温至60℃在2000rpm的搅拌速度下反应2h，然后用磁铁收集得到的产物，依次用石油醚、蒸馏水充分洗涤后，用乙醇抽提洗涤，60℃下真空干燥，即得超顺磁性微球；

(4)分别接一环斜面保存的产黄纤维单胞菌、黑曲霉、康宁木霉到20ml液体LB培养基中，于37℃和160rpm条件下摇床培养48h形成菌群细胞悬液；然后将菌群细胞悬液按1％的接种量转入含400ml液体LB培养基的中，于37℃和160rpm条件下摇床培养至对数生长期形成对数生长期菌群细胞悬液，对数生长期菌群细胞悬液OD₆₀₀为0.8-1.0；

(5)将超顺磁性微球置于对数生长期菌群细胞悬液中，在37℃和100rpm条件下吸附键合72-96h，然后用质量分数1％NaCl溶液洗涤，经磁性分离后得到降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞。

3.根据权利要求2所述的降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞的制备方法，其特征在于：所述的产黄纤维单胞菌、黑曲霉和康宁木霉的细胞数比例为1-3∶1-2∶4。

4.根据权利要求2所述的降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞的制备方法，其特征在于：所述的壳聚糖溶液是壳聚糖溶解于体积浓度百分比为2-5％乙酸中形成的，其质量百分比浓度为1-4％。

5.根据权利要求2所述的降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞的制备方法，其特征在于：所述的植物废弃物和硫酸的质量体积百分比为20-30％。

6.根据权利要求2所述的降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞的制备方法，其特征在于：所述的有机分散介质的组分及重量份数为：液体石蜡：50-75份；斯盘-80：0.5-4份；甲醛：5-10份；正己烷：11-45份。

7.根据权利要求2或6所述的降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞的制备方法，其特征在于：所述的有机分散介质体积为磁性载体溶液体积的1.2-1.5倍。

8.根据权利要求2所述的降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞的制备方法，其特征在于：所述的对数生长期菌群细胞悬液与超顺磁性微球的质量比为4-6∶1。