CN102337226A - 铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用 - Google Patents

铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN102337226A
CN102337226A CN2010102306916A CN201010230691A CN102337226A CN 102337226 A CN102337226 A CN 102337226A CN 2010102306916 A CN2010102306916 A CN 2010102306916A CN 201010230691 A CN201010230691 A CN 201010230691A CN 102337226 A CN102337226 A CN 102337226A
Authority
CN
China
Prior art keywords
content
pseudomonas aeruginosa
dirhamnolipid
rhamnolipid
bio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102306916A
Other languages
English (en)
Inventor
崔长征
沈萍
张甲耀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China University of Science and Technology
Original Assignee
East China University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China University of Science and Technology filed Critical East China University of Science and Technology
Priority to CN2010102306916A priority Critical patent/CN102337226A/zh
Publication of CN102337226A publication Critical patent/CN102337226A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用，由铜绿假单胞菌发酵产生的高含量双鼠李糖脂；主要应用于污染土壤或水体的生物修复领域中。本发明的优点：该双鼠李糖脂混合物中双鼠李糖脂的含量达到90％，可将水的表面张力从71.4mN/m降到30.5mN/m，临界胶束浓度为48mg/L，具有较高的表面活性；在高温、高盐及高pH等极端环境下，仍能保持较高的表面活性和乳化能力，能较显著的促进多环芳烃的生物降解，在生物修复中具有潜在应用价值。

Description

铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用
【技术领域】
本发明涉及表面活性剂技术领域，具体地说，是一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用。 
【背景技术】
生物表面活性剂是由微生物产生的一种生物分子，能显著降低表面和界面张力，对生态环境的毒性较低，最终能够被微生物降解，使生物表面活性剂在诸多方面可以逐渐代替化学合成的表面活性剂，而且应用也越来越广泛。 
鼠李糖脂属于一种糖脂类表面活性剂，是在发酵过程中微生物生长到一定阶段在适宜的条件下产生的一种胞外代谢产物，它是生物表面活性剂中效果较好的一种，同其它合成的表面活性剂一样，其分子结构为亲水和疏水两种性能，具有增溶、乳化、消泡、降低表/界面张力、分散与絮凝、抗静电和润滑等多种功能，而且表面活性高、低毒、可自然生物降解等特性。 
鼠李糖脂是一种阴离子表面活性剂，它们不仅溶于甲醇、氯仿和乙醚，在碱性水溶液中也表现出良好的溶解特性。然而鼠李糖脂最突出的特性是它的表面活性，如能显著降低水的表面张力，改变固体表面的润湿性，具有乳化、破乳、消泡、洗涤、分散与絮凝、抗静电和润滑等多种功能。 
传统的化学表面活性剂存在很大的缺点：由于它不可以被微生物降解，通常造成二次污染，同时有可能抑制生物修复中降解菌的活性。而生物表面活性剂是由微生物发酵产生的，其对微生物的毒害作用很小，同时也没有作 为优先降解对象被微生物过早降解的风险，因此，可以用于生物修复中提高生物可利用性，促进污染物的生物修复。 
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用。 
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 
一种铜绿假单胞菌，其为Pseudomonas aeruginosa W3，保藏编号为CCTCCNO：M2010048，保藏日期为2010年03月09日；保藏中心为中国典型培养物保藏中心；地址为中国，武汉，武汉大学，邮编430072； 
铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂，由铜绿假单胞菌发酵培养产生； 
所述的铜绿假单胞菌发酵培养基为：0.7g/L KH2PO4，0.9g/L Na2HPO4，2g/LNaNO3，0.4g/L MgSO4·7H2O，0.1g/L CaCl2·2H2O，20g/L甘露醇；微量元素溶液2mL，pH为6.5～7；其中，微量元素为：2g/L FeSO4·7H2O，1.5g/L MnSO4·H2O，0.6g/L(NH4)6Mo7O24·4H2O，发酵罐的培养条件为温度30～37℃，搅拌转速450～500转/分，通气量为1.2～1.3vvm；所述的鼠李糖脂的含量为9.8g/L； 
所述的铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂主要为6种主要的鼠李糖脂同系物，其主要组分的结构是RhaRhaC10C10和RhaRhaC8C10，分别占总检出物质量的57％和15.5％，在鼠李糖脂混合物中双鼠李糖脂的质量含量达到90％。 
一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用，主要应用于污染土壤或水体的生物修复领域中，在1×CMC的鼠李糖脂浓度下，能够显著促进多环芳烃等持久性污染物的微生物修复；所述的鼠李糖脂生物表面活性剂，其表面活性及其稳定性在于可将水的表面张力从71.4mN/m降到30.5mN/m，临界胶束浓度为48mg/L，在高温、高盐及高pH等极端环境下，仍能 保持较高的表面活性和乳化能力。 
与现有技术相比，本发明的积极效果是： 
本发明的鼠李糖脂混合物中双鼠李糖脂的含量达到90％，可将水的表面张力从71.4mN/m降到30.5mN/m，临界胶束浓度为48mg/L，具有较高的表面活性；在高温、高盐及高pH等极端环境下，仍能保持较高的表面活性和乳化能力，能较显著的促进多环芳烃的生物降解，在生物修复中具有潜在应用价值。 
本发明通过和没有添加鼠李糖脂溶液的生物修复系统比较，可以发现促进了多环芳烃的溶解，提高了多环芳烃的生物可利用性，加快了多环芳烃的降解，缩短了生物修复的时间，在生物修复中具有潜在应用价值。 
【附图说明】
图1Pseudomonas aeruginosa W3所产鼠李糖脂同系物HPLC-ESI-MS分析的总离子流图； 
图2Pseudomonas aeruginosa W3产生生物表面活性剂的CMC测定。 
【具体实施方式】
以下提供本发明一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用的具体实施方式。 
实施例1 
Pseudomanas aeruginosa W3分离自武汉石化附近被石油长期污染的土壤，菌种转接保藏在LB斜面培养基上，培养基成份为：10g/L NaCl，10g/L蛋白 胨，5g/L酵母粉，加水至1000mL，pH为7.2，其中，铜绿假单胞菌，其为Pseudomonas aeruginosa W3，保藏编号为CCTCC NO：M2010048，保藏日期为2010年03月09日。 
种子培养基成份为：10g/L NaCl，10g/L蛋白胨，5g/L酵母粉，加水至1000mL，15g/L酵母粉，pH为7.2。锥形瓶装液量为20％，培养温度30～37℃，摇床转速150～180rpm，经过培养24～36小时后，以5～10％的接种量接种至发酵培养基中。 
发酵培养基成份为：0.7g/L KH2PO4，0.9g/L Na2HPO4，2g/L NaNO3，0.4g/LMgSO4·7H2O，0.1g/L CaCl2·2H2O，20g/L甘露醇；微量元素溶液2mL，pH＝6.7。其中，微量元素为：2g/LFeSO4·7H2O，1.5g/LMnSO4·H2O，0.6g/L(NH4)6Mo7O24·4H2O。 
鼠李糖脂的提取方法：将发酵培养基5,000r/min离心10min，并用0.22μm的醋酸纤维素膜过滤上清液，除去部分菌体和绿脓素，滤液用6mol/L的盐酸调节至pH＝2.0，加入等体积乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，无水Na2SO4干燥，40℃旋转蒸发除去有机溶剂得浅黄色浆状物，为表面活性剂的粗产物。将0.5g该物质溶于0.05mol/L的NaHCO3溶液，用6mol/L的盐酸调节至pH＝2.0，静置过夜，8,000r/min离心5min，收集的沉淀物经冷冻真空干燥后，即为鼠李糖脂提取物RL W3。将其溶于5mL的V(乙腈)∶V(水)＝5∶5混合试剂中，高速离心并经0.15μm滤膜过滤后用于鼠李糖脂的组分分析。图1为Pseudomonas aeruginosa W3所产鼠李糖脂同系物HPLC-ESI-MS分析的总离子流图。 
Table 1 Chemical structures and relative abundance of rhamnolipid homologues produced by Pseudomonas aeruginosa W3
Figure BSA00000197038500051
该菌株具有较强的生物表面活性剂生产能力，在对数生长后期和稳定期前期产生鼠李糖脂的量最大，达到9.8g/L。 
铜绿假单胞菌经过5～6天的培养，提取得到鼠李糖脂产品，该产品的主要表面活性成分为单鼠李糖脂和双鼠李糖脂，其中双鼠李糖脂含量达到约90％，Pseudomonas aeruginosa W3是目前报道合成双鼠李糖脂含量较高的菌株之一。该鼠李糖脂表面活性剂的CMC值为48mg/L，表面张力为30.5mN/m。双鼠李糖脂具有更低的临界胶束浓度，更好的生物可利用性，并在促进持久性污染物污染场地的修复中发挥更大的作用。图2为Pseudomonas aeruginosaW3产生生物表面活性剂的CMC测定。 
将得到的鼠李糖脂产品，配制成10×CMC浓度的鼠李糖脂溶液。 
通过和没有添加鼠李糖脂溶液的生物修复系统比较，可以发现促进了多环芳烃的溶解，提高了多环芳烃的生物可利用性，加快了多环芳烃的降解，缩短了生物修复的时间。 
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。 

Claims (5)

1.一种铜绿假单胞菌，其特征在于，其为Pseudomonas aeruginosa W3，保藏编号为CCTCC NO：M2010048，保藏日期为2010年03月09日。
2.一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂，其特征在于，其由铜绿假单胞菌发酵培养产生。
3.如权利要求2所述的一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂，其特征在于，所述的铜绿假单胞菌发酵培养基为：0.7g/L KH2PO4，0.9g/L Na2HPO4，2g/L NaNO3，0.4g/L MgSO4·7H2O，0.1g/L CaCl2·2H2O，20g/L甘露醇；微量元素溶液2mL，pH为6.5～7；其中，微量元素为：2g/L FeSO4·7H2O，1.5g/LMnSO4·H2O，0.6g/L(NH4)6Mo7O24·4H2O，发酵罐的培养条件为温度30～37℃，搅拌转速450～500转/分，通气量为1.2～1.3vvm。
4.如权利要求2所述的一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂，其特征在于，所述的铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂主要为6种主要的鼠李糖脂同系物，其主要组分的结构是RhaRhaC10C10和RhaRhaC8C10，分别占总检出物质量的57％和15.5％，在鼠李糖脂混合物中双鼠李糖脂的质量含量达到90％。
5.一种铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用。 
CN2010102306916A 2010-07-16 2010-07-16 铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用 Pending CN102337226A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102306916A CN102337226A (zh) 2010-07-16 2010-07-16 铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102306916A CN102337226A (zh) 2010-07-16 2010-07-16 铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102337226A true CN102337226A (zh) 2012-02-01

Family

ID=45513180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102306916A Pending CN102337226A (zh) 2010-07-16 2010-07-16 铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102337226A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102796781A (zh) * 2012-08-08 2012-11-28 中国海洋石油总公司 用铜绿假单胞杆菌发酵、分离生产鼠李糖脂的方法
CN104099190A (zh) * 2013-04-02 2014-10-15 赢创工业集团股份有限公司 用于织物的包含主要含量为二-鼠李糖脂的鼠李糖脂的洗涤剂配制物
CN105110470A (zh) * 2015-09-22 2015-12-02 南京大学 一种悬浮填料老化生物膜的异位活化方法
CN105152306A (zh) * 2015-08-31 2015-12-16 南京大学 一种异位去除制药工业废水悬浮填料老化生物膜的方法
CN107376633A (zh) * 2017-09-22 2017-11-24 广东工业大学 一种半挥发性有机废气中多环芳烃的去除方法
CN107619361A (zh) * 2017-08-25 2018-01-23 徐云丽 土壤重金属污染环保修复剂、土壤重金属环保修复方法
CN109867577A (zh) * 2019-04-18 2019-06-11 赣州锐源生物科技有限公司 一种降低土壤重金属污染的液态有机肥及其生产方法
CN111892254A (zh) * 2020-09-02 2020-11-06 浙江一清环保工程有限公司 一种资源化利用餐厨废水、鱼粉废水发酵产鼠李糖脂的方法
US10843244B2 (en) 2016-08-23 2020-11-24 Bulldog Green Remediation, Inc. Methods for bioremediation of hydrocarbon-contaminated media
CN113897407A (zh) * 2021-10-27 2022-01-07 长春工业大学 一株铜绿假单胞菌及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173210A (zh) * 2007-09-30 2008-05-07 南京理工大学 双鼠李糖脂的产生菌筛选及制备方法
CN101177696A (zh) * 2007-11-05 2008-05-14 大庆沃太斯化工有限公司 一种鼠李糖脂生物发酵液的工业化制备方法
CN101695645A (zh) * 2009-11-09 2010-04-21 湖南大学 逆胶束及其制备方法和其在纤维素酶解中的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173210A (zh) * 2007-09-30 2008-05-07 南京理工大学 双鼠李糖脂的产生菌筛选及制备方法
CN101177696A (zh) * 2007-11-05 2008-05-14 大庆沃太斯化工有限公司 一种鼠李糖脂生物发酵液的工业化制备方法
CN101695645A (zh) * 2009-11-09 2010-04-21 湖南大学 逆胶束及其制备方法和其在纤维素酶解中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CUI, CHANG-ZHENG ET AL: "Effect of Rhamnolipids on Degradation of Anthracene by Two Newly Isolated Strains, Sphingomonas sp. 12A and Pseudomonas sp. 12B", 《J. MICROBIOL. BIOTECHNOL.》, vol. 18, no. 1, 31 December 2008 (2008-12-31), pages 63 - 66 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102796781A (zh) * 2012-08-08 2012-11-28 中国海洋石油总公司 用铜绿假单胞杆菌发酵、分离生产鼠李糖脂的方法
CN104099190B (zh) * 2013-04-02 2018-09-25 赢创德固赛有限公司 用于织物的包含主要含量为二-鼠李糖脂的鼠李糖脂的洗涤剂配制物
CN104099190A (zh) * 2013-04-02 2014-10-15 赢创工业集团股份有限公司 用于织物的包含主要含量为二-鼠李糖脂的鼠李糖脂的洗涤剂配制物
CN105152306A (zh) * 2015-08-31 2015-12-16 南京大学 一种异位去除制药工业废水悬浮填料老化生物膜的方法
CN105110470A (zh) * 2015-09-22 2015-12-02 南京大学 一种悬浮填料老化生物膜的异位活化方法
CN105110470B (zh) * 2015-09-22 2017-06-30 南京大学 一种悬浮填料老化生物膜的异位活化方法
US10843244B2 (en) 2016-08-23 2020-11-24 Bulldog Green Remediation, Inc. Methods for bioremediation of hydrocarbon-contaminated media
CN107619361A (zh) * 2017-08-25 2018-01-23 徐云丽 土壤重金属污染环保修复剂、土壤重金属环保修复方法
CN107619361B (zh) * 2017-08-25 2020-12-29 米涛(上海)环保科技有限公司 土壤重金属污染环保修复剂、土壤重金属环保修复方法
CN107376633A (zh) * 2017-09-22 2017-11-24 广东工业大学 一种半挥发性有机废气中多环芳烃的去除方法
CN109867577A (zh) * 2019-04-18 2019-06-11 赣州锐源生物科技有限公司 一种降低土壤重金属污染的液态有机肥及其生产方法
CN109867577B (zh) * 2019-04-18 2021-10-01 赣州锐源生物科技有限公司 一种降低土壤重金属污染的液态有机肥及其生产方法
CN111892254A (zh) * 2020-09-02 2020-11-06 浙江一清环保工程有限公司 一种资源化利用餐厨废水、鱼粉废水发酵产鼠李糖脂的方法
CN113897407A (zh) * 2021-10-27 2022-01-07 长春工业大学 一株铜绿假单胞菌及其应用
CN113897407B (zh) * 2021-10-27 2023-10-24 长春工业大学 一株铜绿假单胞菌及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102337226A (zh) 铜绿假单胞菌的高含量双鼠李糖脂在生物修复中的应用
Karlapudi et al. Role of biosurfactants in bioremediation of oil pollution-a review
Elshafie et al. Sophorolipids production by Candida bombicola ATCC 22214 and its potential application in microbial enhanced oil recovery
Jain et al. Effect of addition of Pseudomonas aeruginosa UG2 inocula or biosurfactants on biodegradation of selected hydrocarbons in soil
JP5619868B2 (ja) 水性エマルションを解乳化および分離するための解乳化組成物、系および方法
US9308474B2 (en) Demulsification compositions, systems and methods for demulsifying and separating aqueous emulsions
CN101974446B (zh) 一种产生生物乳化剂和降解烷烃的耐盐红球菌及其在石油污染盐碱土壤生物修复中的应用
CN100534999C (zh) 生物表面活性剂鼠李糖脂的提取工艺
Mnif et al. Treatment of diesel‐and kerosene‐contaminated water by B. subtilis SPB1 biosurfactant‐producing strain
Billingsley et al. Effect of surfactant solubilization on biodegradation of polychlorinated biphenyl congeners by Pseudomonas LB400
Zhong et al. Degradation of hexadecane by Pseudomonas aeruginosa with the mediation of surfactants: relation between hexadecane solubilization and bioavailability
Bhattacharya et al. Mycoremediation of Benzo [a] pyrene by Pleurotus ostreatus isolated from Wayanad district in Kerala, India
Singh et al. Biosurfactant-based bioremediation
Joo et al. Characteristics of crude oil biodegradation by biosurfactant-producing bacterium Bacillus subtilis JK-1
US9920387B2 (en) Strain of marine oil-degrading bacteria, compounds obtained by fermentation and their applications
Sorhie et al. Role of micellar nanoreactors in organic chemistry: Green and synthetic surfactant review
CN101173210A (zh) 双鼠李糖脂的产生菌筛选及制备方法
Maneerat et al. Characterization of cell-associated bioemulsifier from Myroides sp. SM1, a marine bacterium
CN105505809A (zh) 一种用于清洗采油废水过滤膜的微生物菌剂
Mulugeta et al. A review on production, properties, and applications of microbial surfactants as a promising biomolecule for environmental applications
Hunt et al. The role of biosurfactants in biotic degradation of hydrophobic organic compounds
Sajna et al. Biosurfactants in bioremediation and soil health
Reddy et al. Isolation, Screening, Characterization And Application Of Biosurfactant By Achromobacter Xylos Strain GSR21 Producing Bacteria From Hydrocarbons Contaminated Soil.(2022)
Cho et al. Effects of a rhamnolipid biosurfactant on the reductive dechlorination of polychlorinated biphenyls by St. Lawrence River (North America) microorganisms
JP4941815B2 (ja) 汚染化学物質の吸着剤

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120201