CN106591276A - 一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法 - Google Patents

一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，包括以下步骤：配制固体平板培养基，得到活化的木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2作为菌种，静态发酵培养得到细菌纤维素膜载体，裁剪得到不同大小的长方体小块；制备黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液；配制液体培养基；将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，并将黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至该液体培养基，制备固定化黄孢原毛平革菌；采用得到的固定化黄孢原毛平革菌，对孔雀石绿染料废水进行脱色试验，确定细菌纤维素膜载体对固定化黄孢原毛平革菌降解孔雀石绿染料废水效果的影响。本发明提高了黄孢原毛平革菌对孔雀石绿的降解效率及稳定性。

Description

一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解 的方法
技术领域
本发明属于废水治理技术领域，特别是一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法。
背景技术
孔雀石绿作为一种合成有机化合物，在纺织和皮革工业中，被大量的用于丝绸、羊毛和皮革等产品的染色。然而，由于其能抑制大多数原生动物或真菌的生长，因而其很难被大多数微生物所降解，同时孔雀石绿具有很高的毒性、致畸、致突变性，其大量的残留在水体以及泥土当中不仅造成了严重的环境污染，而且对人类的生命健康造成了严重的威胁。传统的处理处理染料废水的方法需要大量的催化剂、化学试剂以及能量消耗，不仅增加了处理成本而且造成了环境二次污染。近年来，微生物被广泛的用于废水处理并取得了理想的效果，其低成本、环境友好以及高效性使得生物法在处理工业废水领域替代传统的化学物理法成为一种必然的趋势。
白腐菌，担子菌亚门真菌，对很多有机化合物具有很强的降解能力，这得益于其具有强大氧化能力的胞外酶体系。沈丹玉等通过研究白腐真菌对孔雀石绿的降解，研究了不同振荡情况、不同染料浓度、不同培养时间等条件下对染料孔雀石绿的脱色效果的影响，发现白腐真菌对孔雀石绿溶液具有很好的降解作用。然而，由于白腐真菌是以游离的菌丝球的形式存在于燃料废水中既不便于废水的后处理而且其生长速率缓慢，这不仅降低了其对孔雀石绿的降解效率而且给废水后处理带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，从而提高白腐真菌对孔雀石绿的降解效率及稳定性。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，包括以下步骤：
步骤1，配制固体平板培养基，得到活化的木醋杆菌Acetobacter xylinumNUST4.2；
步骤2，以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养得到细菌纤维素膜载体，裁剪得到不同大小的长方体小块；
步骤3，制备黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液；
步骤4，配制液体培养基；
步骤5，将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，并将黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至该液体培养基，制备固定化黄孢原毛平革菌；
步骤6，采用得到的固定化黄孢原毛平革菌，对孔雀石绿染料废水进行脱色试验，确定细菌纤维素膜载体对固定化黄孢原毛平革菌降解孔雀石绿染料废水效果的影响。
进一步地，步骤1所述配制固体平板培养基，具体如下：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液；将葡萄糖20g、磷酸二氢钾1.5g、硫酸镁0.75g、琼脂20g加入所述滤液，最后用去离子水定容至1L，pH自然。
进一步地，步骤2所述细菌纤维素膜被剪成小、中、大三种型号的长方体小块，尺寸大小分别为0.5cm×0.5cm×0.3cm、1.0cm×0.8cm×0.5cm、1.5cm×1.2cm×1.0cm，分别于121℃灭菌30min，备用。
进一步地，步骤3所述制备黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，具体为：
将黄孢原毛平革菌接到固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的黄孢原毛平革菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌生理盐水的三角瓶中，振荡分散，得到黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
进一步地，步骤5所述制备固定化黄孢原毛平革菌，具体为：
将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，并将黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至该液体培养基；在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，黄孢原毛平革菌附着在细菌纤维素膜载体上，得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
进一步地，所述将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，具体分为以下几组：
尺寸0.5cm×0.5cm×0.3cm、数量40个；尺寸0.5cm×0.5cm×0.3cm、数量80个；
尺寸1.0cm×0.8cm×0.5cm、数量10个；尺寸1.0cm×0.8cm×0.5cm、数量20个；
尺寸1.5cm×1.2cm×1.0cm，数量5个；尺寸1.5cm×1.2cm×1.0cm，数量10个。
实现本发明目的的技术解决方案为：(1)以细菌纤维素膜为载体，采用动态摇瓶培养方式对黄孢原毛平革菌进行固定化，进行了动态培养固定化方式中载体大小、数目等条件对固定化效果的影响试验，得到了固定化效果较好的固定化黄孢原毛平革菌；(2)进行了固定化黄孢原毛平革菌对孔雀石绿染料的降解试验，进一步提高白腐真菌对孔雀石绿的降解效率及稳定性，同时对废水后处理也有积极作用。
附图说明
图1为617nm处孔雀石绿溶液的标准曲线图。
图2为不同大小、数目的细菌纤维素膜载体动态固定化黄孢原毛平革菌的试验对比图，其中(a)为大号5个细菌纤维素膜载体的试验结果图，(b)为大号10个细菌纤维素膜载体的试验结果图，(c)为中号10个细菌纤维素膜载体的试验结果图，(d)为小号40个细菌纤维素膜载体的试验结果图。
具体实施方式
为了进一步提高白腐真菌对孔雀石绿的降解效率及稳定性，本发明以细菌纤维素膜为载体，采用动态摇瓶培养方式对黄孢原毛平革菌进行固定化，进行动态培养固定化方式中载体大小、数目等条件对固定化效果的影响试验。通过得到固定化效果较好的固定化黄孢原毛平革菌，提高了黄孢原毛平革菌对孔雀石绿的降解效率及稳定性。在一定程度上克服了传统的处理染料废水方法的缺点，本发明方法不需要大量的催化剂、化学试剂，能量消耗小、处理成本低、减少了对环境的二次污染。
本发明细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，具体步骤如下：
步骤1，配制固体平板培养基，得到活化的木醋杆菌Acetobacter xylinumNUST4.2；
固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液；将葡萄糖20g、磷酸二氢钾1.5g、硫酸镁0.75g、琼脂20g加入所述滤液，最后用去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2，以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养得到细菌纤维素膜载体，裁剪得到不同大小的长方体小块；
细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。所述细菌纤维素膜被剪成小、中、大三种型号的长方体小块，尺寸大小分别为0.5cm×0.5cm×0.3cm、1.0cm×0.8cm×0.5cm、1.5cm×1.2cm×1.0cm，分别于121℃灭菌30min，备用。
步骤3，制备黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液；
孢子悬浮液的制备：将黄孢原毛平革菌接到固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的黄孢原毛平革菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌生理盐水的三角瓶中，振荡分散，得到黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤4，配制液体培养基，不加琼脂的固体生长培养基。
步骤5，将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，并将黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至该液体培养基，制备固定化黄孢原毛平革菌；
固定化菌丝的制备：将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，并将黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至该液体培养基；在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，黄孢原毛平革菌附着在细菌纤维素膜载体上，得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤6，采用得到的固定化黄孢原毛平革菌，对孔雀石绿染料废水进行脱色试验，确定细菌纤维素膜载体对固定化黄孢原毛平革菌降解孔雀石绿染料废水效果的影响。
染料废水的脱色试验：以得到的固定化黄孢原毛平革菌降解孔雀石绿染料废水，研究不同大小、数目的细菌纤维素载体对固定化黄孢原毛平革菌降解染料废水效果的影响。
所述将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，具体分为以下几组：
尺寸0.5cm×0.5cm×0.3cm、数量40个；尺寸0.5cm×0.5cm×0.3cm、数量80个；
尺寸1.0cm×0.8cm×0.5cm、数量10个；尺寸1.0cm×0.8cm×0.5cm、数量20个；
尺寸1.5cm×1.2cm×1.0cm，数量5个；尺寸1.5cm×1.2cm×1.0cm，数量10个。
步骤6的具体实施过程如下：
首先，配制一系列浓度的孔雀石绿标准溶液，通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计一一测定其吸光度，得到孔雀石绿溶液标准曲线。其次，在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃条件下进行细菌纤维素膜载体大小、数目对降解效果的影响与分析试验。一段时间过后，通过观察并测定经过含有不同大小、数目的纤维素膜载体降解一段时间之后的孔雀石绿溶液的吸光度，从而根据标准曲线得到降解之后的浓度，进而得到降解率。
以下结合实施例和附图对本发明作进一步详述。
实施例1
步骤1固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液，葡萄糖20g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁0.75g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。将得到的细菌纤维素膜剪成大号(1.5cm×1.2cm×1.0cm)的长方体小块5个，于121℃灭菌30min，备用。
步骤3孢子悬浮液的制备：将黄孢原毛平革菌接到其固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的真菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌的生理盐水，振荡分散，可以得到一定浓度的黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤4液体培养基的配制：不加琼脂的固体生长培养基。
步骤5固定化菌丝的制备：以黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至含5个大号细菌纤维素膜块的种子培养基中，在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，真菌可附着在细菌纤维素小块上，可得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤6在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃下，放入大号5个已经固定化黄孢原毛平革菌的细菌纤维素膜，28h降解之后通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计测得吸光度，进而得到降解脱色率98.7为％。
实施例2
步骤1固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液，葡萄糖20g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁0.75g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。将得到的细菌纤维素膜剪成大号(1.5cm×1.2cm×1.0cm)的长方体小块10个，于121℃灭菌30min，备用。
步骤3孢子悬浮液的制备：将黄孢原毛平革菌接到其固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的真菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌的生理盐水，振荡分散，可以得到一定浓度的黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤4液体培养基的配制：不加琼脂的固体生长培养基。
步骤5固定化菌丝的制备：以黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至含10个大号细菌纤维素膜块的种子培养基中，在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，真菌可附着在细菌纤维素小块上，可得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤6在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃下，放入大号10个已经固定化黄孢原毛平革菌的细菌纤维素膜，137h降解之后通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计测得吸光度，进而得到降解脱色率98.6为％。
实施例3
步骤1固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液，葡萄糖20g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁0.75g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。将得到的细菌纤维素膜剪成中号(1.0cm×0.8cm×0.5cm)的长方体小块10个，于121℃灭菌30min，备用。
步骤3孢子悬浮液的制备：将黄孢原毛平革菌接到其固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的真菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌的生理盐水，振荡分散，可以得到一定浓度的黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤4液体培养基的配制：不加琼脂的固体生长培养基。
步骤5固定化菌丝的制备：以黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至含10个中号细菌纤维素膜块的种子培养基中，在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，真菌可附着在细菌纤维素小块上，可得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤6在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃下，放入中号10个已经固定化黄孢原毛平革菌的细菌纤维素膜，137h降解之后通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计测得吸光度，进而得到降解脱色率97.1为％。
实施例4
步骤1固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液，葡萄糖20g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁0.75g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。将得到的细菌纤维素膜剪成中号(1.0cm×0.8cm×0.5cm)的长方体小块20个，于121℃灭菌30min，备用。
步骤3孢子悬浮液的制备：将黄孢原毛平革菌接到其固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的真菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌的生理盐水，振荡分散，可以得到一定浓度的黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤4液体培养基的配制：不加琼脂的固体生长培养基。
步骤5固定化菌丝的制备：以黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至含20个中号细菌纤维素膜块的种子培养基中，在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，真菌可附着在细菌纤维素小块上，可得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤6在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃下，放入中号20个已经固定化黄孢原毛平革菌的细菌纤维素膜，137h降解之后通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计测得吸光度，进而得到降解脱色率93.7为％。
实施例5
步骤1固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液，葡萄糖20g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁0.75g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。将得到的细菌纤维素膜剪成小号(0.5cm×0.5cm×0.3cm)的长方体小块40个，于121℃灭菌30min，备用。
步骤3孢子悬浮液的制备：将黄孢原毛平革菌接到其固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的真菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌的生理盐水，振荡分散，可以得到一定浓度的黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤4液体培养基的配制：不加琼脂的固体生长培养基。
步骤5固定化菌丝的制备：以黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至含40个小号细菌纤维素膜块的种子培养基中，在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，真菌可附着在细菌纤维素小块上，可得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤6在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃下，放入小号40个已经固定化黄孢原毛平革菌的细菌纤维素膜，137h降解之后通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计测得吸光度，进而得到降解脱色率97.5为％。
实施例6
步骤1固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液，葡萄糖20g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁0.75g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。将得到的细菌纤维素膜剪成小号(0.5cm×0.5cm×0.3cm)的长方体小块80个，于121℃灭菌30min，备用。
步骤3孢子悬浮液的制备：将黄孢原毛平革菌接到其固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的真菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌的生理盐水，振荡分散，可以得到一定浓度的黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤4液体培养基的配制：不加琼脂的固体生长培养基。
步骤5固定化菌丝的制备：以黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至含80个小号细菌纤维素膜块的种子培养基中，在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，真菌可附着在细菌纤维素小块上，可得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
步骤6在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃下，放入小号80个已经固定化黄孢原毛平革菌的细菌纤维素膜，137h降解之后通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计测得吸光度，进而得到降解脱色率95.3为％。
实施例7
步骤1固体平板培养基的配制：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液，葡萄糖20g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁0.75g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH自然。
步骤2细菌纤维素膜载体的制备：以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养产生并经纯化后处理可得到细菌纤维素湿膜。将得到的细菌纤维素膜剪成中号(1.0cm×0.8cm×0.5cm)的长方体小块20个，于121℃灭菌30min，备用。
步骤3在初始孔雀石绿染料浓度为20mg/L，初始培养基pH为5.0，摇瓶装液量为50mL/200mL三角瓶，转速为150r/min，培养温度设定为30℃下，放入中号20个细菌纤维素膜，137h降解之后通过在孔雀石绿染料对应的最大吸收波长(617nm)处，用sp-2100UV紫外可见分光光度计测得吸光度，进而得到降解脱色率45.3为％。
结果分析
由图1可见，所得的曲线相关系数达到0.9993，截距为0.0217，表明试验结果较精确，此标准溶液曲线图可用。
如图2所示，其中(a)为大号5个细菌纤维素膜载体的试验结果图，(b)为大号10个细菌纤维素膜载体的试验结果图，(c)为中号10个细菌纤维素膜载体的试验结果图，(d)为小号40个细菌纤维素膜载体的试验结果图。在各型号的小块膜表面附着了不同程度的菌丝体，溶液的浑浊度的差别十分明显。图2(a)装有大号5个细菌纤维素膜载体的摇瓶中的培养液最清澈，其次是图2(c)中号10个，表明二者培养液中的游离菌球较少。图2(a)显示的大号5个细菌纤维素膜载体的膜上形成的固定化菌最多，而小号80个细菌纤维素膜载体上形成的固定化菌最少，其原因可能是因为载体数目较多、体积较小时，在振荡的过程中产生的碰撞几率大大增加，使得黄孢原毛平革菌很难在膜块表面附着。通过检测发现，固定化的黄孢原毛平革菌并未进入膜块的中心部位，而是在膜块的表面及靠近表面的膜块中，而载体内部由于致密的网状结构及大量的氢键对氧气并不产生结合作用，可能导致载体内部的氧气含量较低，而黄孢原毛平革菌为好氧菌，因此很难进入其内部。
步骤6的试验结果如表1所示
表1不同大小、数目的固定化黄孢原毛平革菌动态条件降解脱色率
从表1中可以看出细菌纤维素膜载体的大小、数目对固定化黄孢原毛平革菌降解染料的效果差异很大。大号载体固定化黄孢原毛平革菌的脱色率最高，其次是中号，小号的降解效果最差；同种型号时数目少的细菌纤维素膜载体的固定化黄孢原毛平革菌对染料的脱色率较高。而据文献报道，载体的形态越小、个数越多，则其比表面积越大，固定化菌量越多、脱色降解效果也越好。本试验的结果与上述结论差别很大，分析其原因，可能是因为试验中采用的细菌纤维素膜载体为致密的三维网状纳米纤维结构，黄孢原毛平革菌可以通过吸附等方式固定化在载体表面。当细菌纤维素膜载体数目较多时，由于载体之间的碰撞较为频繁，导致部分菌丝的脱落；而当细菌纤维素膜载体的体积变小时，将导致更为频繁的碰撞，固定化菌丝可能大量脱落，因此对染料的脱色率大大降低。
同时，空白对照样中也显示出一定的脱色率，表明细菌纤维素膜本身具有一定的吸附孔雀石绿染料的能力，其吸附值约为40％左右。

Claims (6)

1.一种细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，配制固体平板培养基，得到活化的木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2；
步骤2，以木醋杆菌Acetobacter xylinum NUST4.2为菌种，静态发酵培养得到细菌纤维素膜载体，裁剪得到不同大小的长方体小块；
步骤3，制备黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液；
步骤4，配制液体培养基；
步骤5，将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，并将黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至该液体培养基，制备固定化黄孢原毛平革菌；
步骤6，采用得到的固定化黄孢原毛平革菌，对孔雀石绿染料废水进行脱色试验，确定细菌纤维素膜载体对固定化黄孢原毛平革菌降解孔雀石绿染料废水效果的影响。
2.根据权利要求1所述的细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，其特征在于，步骤1所述配制固体平板培养基，具体如下：200g新鲜土豆块，加水煮沸30min，8层纱布过滤，取滤液；将葡萄糖20g、磷酸二氢钾1.5g、硫酸镁0.75g、琼脂20g加入所述滤液，最后用去离子水定容至1L，pH自然。
3.根据权利要求1所述的细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，其特征在于，步骤2所述细菌纤维素膜被剪成小、中、大三种型号的长方体小块，尺寸大小分别为0.5cm×0.5cm×0.3cm、1.0cm×0.8cm×0.5cm、1.5cm×1.2cm×1.0cm，分别于121℃灭菌30min，备用。
4.根据权利要求1所述的细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，其特征在于，步骤3所述制备黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，具体为：
将黄孢原毛平革菌接到固体平板培养基上，30℃恒温培养7d，之后将长好的黄孢原毛平革菌的孢子接至装有玻璃珠及50mL、0.85％的已灭菌生理盐水的三角瓶中，振荡分散，得到黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液，置于4℃冰箱中保存备用。
5.根据权利要求1所述的细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，其特征在于，步骤5所述制备固定化黄孢原毛平革菌，具体为：
将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，并将黄孢原毛平革菌的孢子悬浮液接至该液体培养基；在恒温振荡器中以150r·min-1，30℃培养5d，黄孢原毛平革菌附着在细菌纤维素膜载体上，得到不同固定化程度的黄孢原毛平革菌，以灭菌后的生理盐水清洗数次，置于4℃冰箱中保存备用。
6.根据权利要求5所述的细菌纤维素膜固定化黄孢原毛平革菌用于孔雀石绿降解的方法，其特征在于，所述将不同大小、数目的细菌纤维素膜载体加入液体培养基，具体分为以下几组：
尺寸0.5cm×0.5cm×0.3cm、数量40个；
尺寸0.5cm×0.5cm×0.3cm、数量80个；
尺寸1.0cm×0.8cm×0.5cm、数量10个；
尺寸1.0cm×0.8cm×0.5cm、数量20个；
尺寸1.5cm×1.2cm×1.0cm，数量5个；
尺寸1.5cm×1.2cm×1.0cm，数量10个。
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