[发明专利]一种降解多环芳烃的微生物膜菌剂及其制备方法有效
申请号: | 201610018231.4 | 申请日: | 2016-01-12 |
公开(公告)号: | CN105543205B | 公开(公告)日: | 2019-05-28 |
发明(设计)人: | 张银萍;张杰;朱晓舒;黄鹤勇 | 申请(专利权)人: | 南京师范大学 |
主分类号: | C12N11/02 | 分类号: | C12N11/02;B09C1/10;C12R1/265;C12R1/32;C12R1/01 |
代理公司: | 南京知识律师事务所 32207 | 代理人: | 卢亚丽 |
地址: | 210046 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 降解 芳烃 微生物 膜菌剂 及其 制备 方法 | ||
本发明涉及涉及一种降解污染土壤中多环芳烃的高效微生物膜菌剂及其制备方法。本发明采用胡敏素为载体,附着微生物并形成微生物膜,得到微生物膜菌剂。本发明所述微生物膜菌剂制备方法简单,操作方便,发酵周期短,生长速度快、酶活力高等特点,具有高效利用和降解多环芳烃的特性,是一种高效去除污染环境中多环芳烃的生物技术。
技术领域
本发明涉及降解多环芳烃的微生物膜菌剂构建技术,特别涉及一种降解污染土壤中多环芳烃的高效微生物膜菌剂及其制备方法。
技术背景
随着我国工业化、农业集约化、城市化和交通现代化等的快速发展,多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)排放量激增,致使土壤PAHs污染日趋严重,严重威胁了土壤生态环境、农产品安全和人体健康,并影响到我国社会经济的可持续发展。因此,针对土壤污染特点,调控影响土壤净化功能的关键过程,研发PAHs污染土壤修复技术是改善土壤环境质量的有效措施。
污染土壤方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法。生物修复,尤其微生物修复有机物污染土壤比其它方法更加廉价高效。它主要是利用经筛选、驯化的专性微生物或基因工程菌降解或生物代谢土壤中的毒害污染物。但是,外源功能菌由于不适应场地条件和复杂的自然环境,难以同土著菌竞争,其数量或活性通常迅速衰减乃至消失;菌体易流失;有效菌浓度低;导致生化反应启动速度慢;环境耐性差;最终不能确保持续较高的修复效率。因此,确保外源菌的成活是决定多环芳烃污染土壤微生物修复效果的关键因素。微生物膜表面胞外聚合物含有多糖、蛋白质、核酸等有机组分,其组成与微生物膜的种类、载体表面特性和外界环境条件等密切相关,能够使微生物固定在某一特定的位置,从而使微生物在底物的选择和利用方面专一性更强,并能够在长时间内保持稳定的较强的代谢活性。因而,将微生物膜技术引入生物修复技术领域能够加快微生物利用多环芳烃的速率。
发明内容
本发明目的是提供一种可利用和降解多环芳烃的微生物膜菌剂及其制备方法,该微生物菌剂具有制备方法简单,对特定多环芳烃具有高降解活性,特别是对污染土壤中的多环芳烃降解具有高活性。
本发明的技术方案是:将微生物发酵,与经过处理后的胡敏素共混在好氧条件下培养,至胡敏素颗粒表面形成特定的微生物膜,即得到所述的多环芳烃降解菌剂。具体步骤包括:
(1)微生物发酵液的制备:首先将微生物接种至无机盐培养液中,以菲为碳源,培养24~72h至指数生长期;调节微生物OD600值至0.7~0.8,按照1~2:100转入罐发酵13~15h。
(2)胡敏素处理:将胡敏素在280℃下烘烤2~3h,然后研磨成粒径小于100μm的细小颗粒,得到经处理后的胡敏素。
(3)将微生物发酵液与经过处理后的胡敏素按重量比(1~4):1混合,在好氧条件下培养,至胡敏素颗粒表面形成微生物膜,即得到所述的多环芳烃降解菌剂。
所述步骤(1)的微生物菌株由多环芳烃污染土壤中筛选、分离得到,具体为Mycobacterium sp.NJS-P,Mycobacterium sp.NJS-1,Sphingobium sp.PHE3,Micrococcussp.PHE9中的一种或者组合。
所述步骤(1)中发酵温度25-30℃、压力0.03-0.05MPa、通气量为0.1-1.0V V-1min-1、搅拌速度300rpm min-1。
所述步骤(2)经过处理后胡敏素中C、H、N、S元素的含量分别为51.30~52.28%,2.69~2.75%,1.27~1.32%,0.47~0.56%。
所述步骤(3)中好氧培养温度28~35℃,摇床转速90~100r min-1,培养时间10~12h。
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- 一种耐盐耐冷复合菌种固定化方法和应用。首先分别筛选出高效厌氧氨氧化细菌、反硝化细菌和石油降解菌,对其进行耐盐和耐冷性驯化,分别得到被驯化的Kuenenia.Anammoxidans,Ochrobactrum.sp和Flavobacterium mizutaii。再将制备好的生物炭球置于耐盐耐冷高效复合降解菌富集液中对生物炭球挂膜后与耐盐耐冷高效降解菌包埋复合液混合,最后将混合液中的生物炭球逐粒放入饱和硼酸溶液和2%CaCl2的混合溶液后放置冰箱交联、清洗,得到耐盐耐冷复合菌种固定化生物炭球。应用于低温高盐条件氨氮和石油烃污染水体的净化,微生物量大。显然本发明利用生物炭球为载体固定化耐盐耐冷复合菌种,其载体材料来源广泛,制法简单,易于产业化,机械强度高,处理效果好,费用低,对环境也不会造成二次污染。
- 一种兼具沼气产量增效作用的沼渣分解剂及其应用-201711014120.7
- 胡岩林 - 南昌牧龙生物科技有限公司
- 2017-10-25 - 2018-01-19 - C12N11/02
- 本发明提供了一种兼具沼气产量增效作用的沼渣分解剂及其应用,属于生物技术领域。一种兼具沼气产量增效作用的沼渣分解剂,纤维素酶和木聚糖酶会对沼渣中未消化利用饲料残渣进行酶解,将残渣中粗纤维植物长链纤维降解为容易被微生物吸收利用的短链纤维,同时对残渣中植物细胞壁进行酶解,释放出的木聚糖、非淀粉多糖经过水解转化生成易于被微生物吸收利用的葡萄糖等单糖。在酶解过程中形成的短链植物纤维及葡萄糖等单糖在枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的作用下进行消化分解,进一步对残渣、沼渣进行分解,从而达到快速分解沼渣的效果。
- 一种以甘蔗渣为载体制作高活力解磷菌固体菌剂的方法-201710943173.0
- 肖乃东;蒋蕊;周文兵;朱端卫;胡金龙;杨特武 - 华中农业大学
- 2017-10-11 - 2018-01-09 - C12N11/02
- 本发明涉及一种以甘蔗渣为载体制作高活力解磷菌固体菌剂的方法,属于解磷菌的应用技术领域。所述的解磷菌固体菌剂以甘蔗渣为载体、海藻酸钠为保护剂、磷酸氢钙为粘结剂,制作过程依次包括解磷菌活化、解磷菌发酵培养、菌悬液制备、固体菌剂制作和菌株活力测定。本发明所述的解磷菌菌株为解淀粉芽孢杆菌,环境适应能力强。本发明以甘蔗渣为载体不仅实现了废弃植物生物质的资源化利用,而且原料廉价易得可降解。本方法制成的固体菌剂经长时间保存后解磷菌仍保持较高活性,施入土壤后解磷菌能够提高土壤中难溶性磷的利用效率,甘蔗渣还可增加土壤中有机质的含量,具有良好的应用潜力。
- 一种酵母的固定化方法-201711073074.8
- 孟开峰 - 孟开峰
- 2017-11-04 - 2018-01-09 - C12N11/02
- 本发明涉及一种酵母的固定化方法,属于离子交换树脂技术领域。本发明从酵母体积大,传统酶载体孔径太小的特点出发,根据大孔树脂致孔原理,选择了具有较大孔径的大孔强碱阴离子交换树脂作为酵母固定化载体。以该树脂作为酵母固定化载体,通过吸附法将液态酵母固定在树脂上,能一步有效完成对酵母的固定化。本发明工艺简单易行,固定化后酵母活性的回收率较高。
- 脂肪酶固定化载体及其固定脂肪酶的方法-201410433204.4
- 程海明;宋德伟;陈敏;李志强 - 四川大学
- 2014-08-28 - 2017-12-26 - C12N11/02
- 本发明公开的脂肪酶固定化载体是以皮胶原为基材,与交联剂依次在酸性条件和中偏碱性条件下进行交联后,用中性缓冲溶液冲洗除去未反应的交联剂即可,所得载体的游离醛基含量为0.5~5.0mmol/g,干热变性温度为80~100℃,比表面积为2.0~20m2/g。本发明还公开了利用前述的脂肪酶固定化载体来固定脂肪酶的方法,该方法所得固定化脂肪酶活力在70U/g以上,常温下保存一个月后,酶活力在95%以上。本发明提供的载体原材料来源丰富,天然可再生,价格低廉,且比表面积大,化学性能稳定,热稳定性高,制备成本低,固定的脂肪酶活力及活力保持率高,常温下存放1个月,酶的活性仍能保持95%以上。
- 用于包封益生菌的微粒,获得所述微粒的方法及其用途-201380046390.X
- 迈特·阿古罗斯巴佐;艾琳·埃斯帕扎卡塔兰;卡洛斯·加马索德拉拉西利亚;卡洛琳娜·冈萨雷斯费雷罗;卡洛斯哈维尔·冈萨雷斯纳瓦罗;胡安曼努埃尔·伊拉切加雷塔;丽贝卡·佩尼亚尔瓦索夫龙;安娜·罗莫瓦尔德;拉克尔·比尔托雷萨诺 - 国家食品安全与技术中心埃布罗实验室;纳瓦拉大学
- 2013-07-05 - 2017-11-17 - C12N11/02
- 本发明涉及包含由酪蛋白和壳聚糖形成的基质和益生菌的微粒;所述基质在(i)加工,(ii)存储和(iii)通过胃肠道转运期间保护所述益生菌,延长它们的寿命。本发明还涉及获得所述微粒的方法,包含所述微粒的产品及组合物。
- 一种高效催化制备生物柴油用新型纤维生物基固定化全细胞催化剂及其制备方法-201510172576.0
- 王飞;何琦阳;李治林;李迅;张瑜 - 南京林业大学
- 2015-04-14 - 2017-10-27 - C12N11/02
- 本发明公开了一种能够高效催化制备生物柴油的新型纤维生物基材料固定化全细胞催化剂及其制备方法,所述的全细胞催化剂通过如下步骤制备产脂肪酶真菌孢子悬浮液的制备;固定化载体的预处理;固定化全细胞生物催化剂的制备;固定化全细胞生物催化剂的交联处理。本方法的固定化全细胞生物催化剂具有制备方法简单、固定效果好和成本低等优点,采用本方法固定化全细胞生物催化剂催化植物油甲酯化催化制备生物柴油,催化剂重复使用6次,脂肪酸甲酯得率稳定在82%以上,且反应条件温和,甲醇添加量低,原料适用性广,使得该工艺更具有经济竞争性。
- 一种植物生长调节剂应用于链霉菌菌剂制备的方法-201710515658.X
- 高筱莎;常大勇;常晓菲 - 烟台固特丽生物科技股份有限公司
- 2017-06-29 - 2017-09-29 - C12N11/02
- 本发明涉及一种植物生长调节剂应用于链霉菌菌剂制备的方法,包括如下步骤1)菌种摇床培养;2)种子液制备;3)发酵液制备;4)菌剂的固定。本发明采用三级发酵方式实现一种产纤维素酶的链霉菌剂的工业化生产。尤其是在种子罐和发酵罐培养过程中添加植物生长调节剂如三十烷醇、复硝酚钠、胺鲜酯等,可显著缩短种子生长周期,提高链霉菌生产效率,该菌剂纤维素酶活高,可有效降解果树枝条、秸秆、木薯渣等,制备生物有机肥,创造可观的经济效益。
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