[发明专利]微生物载体的密度调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物载体制备领域，特别是涉及一种微生物载体的密度调节方法。

背景技术

微生物载体技术是通过化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内，从而每个凝胶珠都可以看成是一个小的生物反应器。在环保领域中，固定化生物技术具有微生物密度高、反应迅速、微生物流失少、产物易分离、反应过程易控制的优点。然而，普通的高分子凝胶存在力学性能差、吸附性能差或者不具备特殊需要的功能。为了解决这一问题研究者往往在微生物载体合成体系中往往加入蛭石、硅藻土、粘土、磁性粒子及污泥提取物等组分，以提高载体的综合性能。而调节组分的加入却又导致了微生物载体凝胶密度的增加，使得水凝胶密度达到1.02～1.06。这意味着在赋予载体其它性能的同时，降低了其流化性能。而作为微生物载体使用时，载体的流化性能是重要的参数，密度与水越接近，流化性越好。实际操作中为了避免密度增加太多，往往使其密度值处于“可勉强接受”的范围内，而放弃获得更佳性能的机会。而目前没有降低载体水凝胶密度的方法，造成了微生物载体性能调整过程中出现的密度限制问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微生物载体的密度调节方法，能按需调节微生物载体的密度，从而解决现有微生物载体性能调整过程中密度的限制问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种微生物载体的密度调节方法，包括：

亲水改性：将高分子中空微球经溶剂浸泡1～10min；

制备混合液：将经溶剂浸泡后的所述高分子中空微球，加入体系粘度大于10cP且稳定时间不小于1h的混合液中;

载体成型：将上述制得的所述混合液加入常规的微生物载体反应液中，按照原有微生物载体制备的方法反应成型即制得密度调节后的微生物载体。

本发明的调节方法，通过将亲水性高分子中空微球经溶剂浸泡，使其暂时具有亲水性和易分散性，并将其分散于具有一定粘度的混合液中，在原有水凝胶载体制备过程中缓和的分散条件下即可制得密度调节后的微生物载体水凝胶，由于反应液会随后制备成水凝胶，而水凝胶过程的反应往往在很短的时间内完成，对混合液的稳定性要求稳定时间不低于1h即可，本发明采用亲水溶剂浸润的方法，使高分子中空微球表面获得暂时的亲水性和易分散性，在水凝胶载体制备过程中缓和的分散条件下即可实现良好分散，对于包含有活性微生物的载体凝胶而言，可以较好的保持其生物活性。该密度调节方法属于物理调节，只需按照原有微生物载体制备的方法反应成型即可，对载体成型反应和微生物活性影响较小，原有工艺基本不需改动，普适性好。可以在保持优良微生物载体性能的同时，制成的水凝胶密度可以在与水接近的范围内随意调节，密度调节范围可以从1.01～1.07g/cm³根据需要调节到0.99～1.02g/cm³。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种微生物载体的密度调节方法，可对调节所制备的作为微生物载体的水凝胶的密度，解决现有微生物载体性能调整过程中密度限制的问题。该方法包括以下步骤：

1）亲水改性：将高分子中空微球经溶剂浸泡1～10min，使用的溶剂可以为甲醇、乙醇、丙醇、甘油、丙酮、乙二醇、温度高于50℃的热水中的任一种，优选乙醇、甘油等环境友好型溶剂，浸泡后可使高分子中空微球获得较强的暂时亲水性和易分散性；

2）制备混合液：将经溶剂处理后的高分子中空微球，作为组分之一加入体系粘度大于10cP的混合液中；粘度偏低时，在加入前添加适量的羧甲基纤维素钠、粘土、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等增稠剂并充分分散，使其粘度值>10cP，且不丧失流动性；该过程用于保证高分子中空微球的良好分散，对混合液的稳定性要求稳定时间不低于1h；

3）载体成型：将步骤2）中的获得的混合液加入常规的载体凝胶反应液中，按照原有微生物载体制备的方法反应成型即可制得密度可控的生物载体凝胶。制得的微生物载体密度与水十分接近，在水体系中流化状态十分均匀。