[发明专利]利用纤维化纤维微细菌制备微生物絮凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物絮凝剂的制备方法，特别是一种利用纤维化纤维微细菌制备微生物絮凝剂的方法。

背景技术

我国是农业大国，每年农业生产过程中产生大量农业废弃物，如玉米秸秆，玉米芯，甘蔗渣，薯渣等，这些残渣中含有丰富的纤维素类物质，这些纤维素可以被微生物分解成糖类，从而转化为其他有价值的产品。如何有效将这些废弃物中的纤维素转化成有价值的产品具有重要的经济意义。

絮凝剂是一类可以凝聚沉降溶液中不易沉降的悬浮颗粒的物质，主要分为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是第三代絮凝剂，是由微生物产生的代谢产物，如糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素和DNA等，具有无毒无害，安全性高，生物易降解，无二次污染的特点，因此微生物絮凝剂可以被广泛应用于污水处理，尤其是在食品和发酵工业的后处理等工艺中具有独特的优势，其研究日益受到重视。

不同的菌株能够合成不同种类的生物絮凝剂，已报道的产微生物絮凝剂的菌株有几十种，如Bacillus sp.F19所产的絮凝剂主要有中性糖、糖醛酸、氨基糖和蛋白质等组成，其最佳发酵培养基：蔗糖20g/L，酵母粉2.5g/L；Proteus mirabilis TJ1能产生一种有多糖和蛋白质组成的生物絮凝剂，其培养基组成：葡萄糖10g/L，蛋白胨1g/L；Bacillus firmus能产生一种多糖絮凝剂，其发酵培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨5g/L；这些菌种所用培养基组分昂贵，造成生物絮凝剂生产成本高，目前未见有关本发明所用菌种纤维化纤维微细菌(Cellulosimicrobiumcellulan)生产微生物絮凝剂的报道。专利检索未发现利用玉米秸秆直接发酵生产微生物絮凝的专利。

发明内容

本发明的目的是要提供一种能够有效降低微生物絮凝剂的生产成本的利用纤维化纤维微细菌制备微生物絮凝剂的方法。

本发明的目的是这样实现的：该絮凝剂方法的工艺步骤如下：

步骤1、将菌种纤维化纤维微细菌(Cellulosimicrobiumcellulans)接种到斜面培养基上，并4℃保存；

步骤2、将菌种接种到种子液培养基中，37℃摇床培养制备种子液；

步骤3、将种子液按1％比例转接到以玉米秸秆为唯一碳源的发酵培养基中，37℃，180r/min摇床培养48小时；

步骤4、将发酵培养基在4℃，10000r/min离心10min，去除沉淀，上清液即为液体生物絮凝剂；

步骤5、向液体发酵液中加入2倍体积预冷的无水乙醇，离心收集沉淀物并冷冻干燥得到纯品生物絮凝剂。

所述的步骤1中：将纤维化纤维微细菌种子液接种于发酵培养基中，摇瓶发酵48小时，提取微生物絮凝剂纯品。

所述的步骤2中，所述种子液接于发酵培养中的接种量为1％；所述发酵培养条件为：发酵液初始pH 8-10；所用菌种为纤维化纤维微细菌Cellulosimicrobiumcellulans；

所述的步骤5中，向上清液中加入2倍体积预冷的无水乙醇，10000r/min离心10min收集沉淀，70％乙醇洗涤沉淀后冷冻干燥，获得微生物絮凝剂纯品。

所述的种子液培养基组份为：葡萄糖2g/L，可溶性淀粉2g/L，酵母粉2g/L，胰蛋白胨2g/L，水解酪蛋白2g/L，硫酸镁0.2g/L，磷酸氢二钾1.2g/L。

所述的发酵培养基组份如下：玉米秸秆粉为碳源20g/L、酵母粉为氮源3g/L、七水硫酸镁0.2g/L、磷酸氢二钾1.2g/L、碳酸钠0.4g/L。

有益效果，由于采用了上述方案，本发明首次提出利用纤维化纤维微细菌Cellulosimicrobiumcellulans生产生物絮凝剂，该菌种能产生较高的纤维素酶活和木聚糖酶活，分解玉米秸秆中的纤维素组分，直接发酵转化玉米秸秆生产微生物絮凝剂，降低微生物絮凝剂成本，安全性更高。利用纤维化纤维微细菌转化玉米秸秆直接发酵生产微生物絮凝剂，有效降低微生物絮凝剂的生产成本，实现玉米秸秆的资源化利用。

优点：利用纤维化纤维微细菌Cellulosimicrobiumcellulans在碱性条件下转化纤维素残渣产生高活性的生物絮凝剂的方法。该菌株具有生长速度快，高度耐碱性，发酵周期短，絮凝剂产量高等优点，能够有效降低微生物絮凝剂的生产成本。

a、本发明从秸秆还田土中分离得到一株纤维化纤维微细菌，该菌株生长速度快，发酵周期短，微生物絮凝剂产量高，以前的报道中未见关于纤维化纤维微细菌产生微生物絮凝剂的报道。