CN103074273A - 氧化亚铁硫杆菌的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天然橡胶再生剂的制备方法，本发明所述的氧化亚铁硫杆菌的制备方法，其特征在于包括：取5g火山沉积物样品溶于50mL无菌水，30℃，170r／min振荡培养6h，然后静置2h；吸取10mL上层水样加入盛有100mL已灭菌的9K培养基中，30℃，170r／min摇床培养，直至培养基由浅绿色变成红棕色，再进行5次富集培养，再用固体培养基涂布平板法分离、纯化菌种。本发明制得的氧化亚铁硫杆菌对天然橡胶具有一定的脱硫再生效果，经过氧化亚铁硫杆菌作用后，天然橡胶的硫含量降低，硫被氧化生成S-O基团，表明氧化亚铁硫杆菌对天然硫化胶粉的硫交联键有转化或断裂作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然橡胶再生剂的制备方法。
背景技术
1947年，Colmer和Hinkle从矿山酸性废水中首次分离出氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxiidans,T.f)。T.f为短杆菌，0.5×1.0μm，具有圆钝的末端，单生或对生，成短链者较少，严格好氧，利用氨作为氮源，利用硝酸盐缓慢。该菌种广泛存在于土壤、海水、淡水、垃圾、硫磺泉和沉积硫内，尤以金属硫化矿和煤矿等酸性矿坑水(pH<4)中最为常见。T.f化能自养，靠氧化Fe2+为Fe3+及将低价态硫氧化为硫酸盐获得能量进行生命活动，又因其较强的氧化Fe2+和氧化s的能力，广泛应用于烟气脱硫、煤炭脱硫、生物浸矿和生物淋滤等研究中。早在1945年，Thaysen等就认为可利用有氧化能力的微生物对废橡胶进行脱硫；Loeffler M．等利用氧化亚铁硫杆菌对废橡胶进行再生，认为氧化亚铁硫杆菌对废橡胶脱硫再生有一定的效果；Christiansson M．等利用氧化亚铁硫杆菌处理废轮胎胶(ground tire rubber，GTR)，作用10 d，脱硫率为5.3％，而作用20 d，脱硫率达7．8％；Romine等利用氧化亚铁硫杆菌对GTR进行脱硫，作用10 d后，培养基中的硫酸根含量显著提高。利用微生物脱硫对废橡胶进行再生有明显的优势，它不需要高温、高压和催化剂，在常温常压脱硫，脱硫费用低，设备要求简单。但这种再生技术还处在实验室研究阶段，存在微生物脱硫活性不高，脱硫率低，作用时间长，机理不明确等问题，商业化的道路还很长。目前国内没有这方面的研究。
发明内容
本发明旨在提供一种脱硫再生废橡胶的氧化亚铁硫杆菌的制备方法。
本发明所述的氧化亚铁硫杆菌的制备方法，其特征在于包括：
取5 g火山沉积物样品溶于50 mL无菌水，30℃，170 r／min振荡培养6 h，然后静置2 h；吸取10 mL上层水样加入盛有100 mL已灭菌的9K培养基中，30 ℃，170 r／min摇床培养，直至培养基由浅绿色变成红棕色，再进行5次富集培养，再用固体培养基涂布平板法分离、纯化菌种。
优选地，9K培养基是用如下方法制得的：
A组分：(NH4)2S04 3.0 g，KCl 0.1 g，K2HP04 0.5 g，MgS04·H20 0.5 g，Ca(N03)2 0.01 g，蒸馏水 700 mL；
B组分：FeS04·7H20 44.2 g，蒸馏水300 mL，10 mol／L H2S04 1 mL；
培养基中A组分于121 ℃，0.1 MPa下湿热灭菌20 分钟，B组分加入l mL 10 mol／L H2S04在105℃下灭菌，将A组分和B组分混合，调pH2.5。
更优选地，所述的固体培养基是向9K培养基中加入1.2％的琼脂及0.03％酵母浸粉。
本发明制得的氧化亚铁硫杆菌对天然橡胶具有一定的脱硫再生效果，经过氧化亚铁硫杆菌作用后，天然橡胶的硫含量降低，硫被氧化生成S-O基团，表明氧化亚铁硫杆菌对天然硫化胶粉的硫交联键有转化或断裂作用。
具体实施方式
实施例一。
1、制备9K培养基：
A组分：(NH4)2S04 3.0 g，KCl 0.1 g，K2HP04 0.5 g，MgS04·H20 0.5 g，Ca(N03)2 0.01 g，蒸馏水 700 mL；
B组分：FeS04·7H20 44.2 g，蒸馏水300 mL，10 mol／L H2S04 1 mL；
培养基中A组分于121 ℃，0.1 MPa下湿热灭菌20 分钟，B组分加入l mL 10 mol／L H2S04在105℃下灭菌，将A组分和B组分混合，调pH2.5，待用。
2、制备固体培养基
向9K培养基中加入1.2％的琼脂及0.03％酵母浸粉，待用。
3、制备氧化亚铁硫杆菌
取5 g火山沉积物样品溶于50 mL无菌水，30℃，170 r／min振荡培养6 h，然后静置2 h；吸取10 mL上层水样加入盛有100 mL已灭菌的9K培养基中，30 ℃，170 r／min摇床培养，直至培养基由浅绿色变成红棕色，再进行5次富集培养，再用固体培养基涂布平板法分离、纯化菌种。
平板上的菌落为白色小圆点，略黄，直径约1 mm，凸起，边缘整齐，较干。经透射电镜观察，该菌为圆头短杆状，大小为0.5／μm×1.0μm，能运动，革兰氏染色阴性。经16S rDNA序列分析，16S rDNA的测序结果在NCBI中blast分析，与氧化亚铁硫杆菌菌株afl、DXH、TSK-1、H-4的同源性达100％，证实为氧化亚铁硫杆菌。
实施例二。
取生长24 h菌液(10 7个／mL)作为种子液，按10％接种量接入100 mL脱硫再生培养基后于30℃，170 r／min下培养，24 h后加入2.5 g天然橡胶粉，5份、2份硫天然胶片(natural rubber，NR)各一片(0．5 cm×0．5 cm)，继续培养10 d后测定橡胶的基团变化、硫含量变化及橡胶表面形态。
其中不论是5份硫还是2份硫，NR胶片在1 010-1 070 cm-1处出现吸收峰。1 010-1 070 cm-1处是S＝0的吸收峰，说明T.f 1能对橡胶中的烃类产生代谢裂变作用，使橡胶中交联的硫被氧化，产生了亚砜，硫交联键被打断。
NR经T.f l脱硫再生后能量色散x射线光谱(EDS)分析表明，s元素的含量显著降低，脱硫率达52．6％。
未处理NR表面比较平整，处理后的NR胶片的表面结构由原来的致密状变为疏松状，产生许多空洞。说明T.f的作用使橡胶的交联键断裂以致橡胶表面出现空洞。
Claims (3)
1.氧化亚铁硫杆菌的制备方法，其特征在于包括：
取5 g火山沉积物样品溶于50 mL无菌水，30℃，170 r／min振荡培养6 h，然后静置2 h；吸取10 mL上层水样加入盛有100 mL已灭菌的9K培养基中，30 ℃，170 r／min摇床培养，直至培养基由浅绿色变成红棕色，再进行5次富集培养，再用固体培养基涂布平板法分离、纯化菌种。
2.如权利要求1所述的氧化亚铁硫杆菌的制备方法，其特征在于9K培养基是用如下方法制得的：
A组分：(NH4)2S04 3.0 g，KCl 0.1 g，K2HP04 0.5 g，MgS04·H20 0.5 g，Ca(N03)2 0.01 g，蒸馏水 700 mL；
B组分：FeS04·7H20 44.2 g，蒸馏水300 mL，10 mol／L H2S04 1 mL；
培养基中A组分于121 ℃，0.1 MPa下湿热灭菌20 分钟，B组分加入l mL 10 mol／L H2S04在105℃下灭菌，将A组分和B组分混合，调pH2.5。
3.如权利要求2所述的氧化亚铁硫杆菌的制备方法，其特征在于所述的固体培养基是向9K培养基中加入1.2％的琼脂及0.03％酵母浸粉。
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| CN103877927A (zh) * | 2014-04-14 | 2014-06-25 | 南华大学 | 磁性纳米Fe3O4生物催化制备法及其在含铀废水处理中的应用 |
| CN105112346A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-02 | 北京化工大学 | 一种改进的9k固体培养基制备方法 |
| CN116854990A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-10-10 | 元谋金蓬环保科技有限公司 | 一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺 |
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