CN1810966A

CN1810966A - 光合细菌的固定化方法

Info

Publication number: CN1810966A
Application number: CN 200610018362
Authority: CN
Inventors: 刘军义; 汪文龙; 邓润祯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2006-08-02

Abstract

一种光合细菌的固定化方法，选择粒度为120目～200目的沸石粉，按质量比为1∶0.03～0.05∶0.2～0.3的比例加入粘度为500－1000mpa·s的海藻酸钠和光合细菌浓缩液，混和拌匀，制粒，置于浓度为20g/L～40g/L的CaCl₂溶液中硬化，清水漂洗后得成品。本发明的方法固定化菌量大，固定化效率高，光合细菌经固定化后仍可保持较高活性，并能迅速沉入水底发挥作用，不易流失；所用材料全部无毒无害；可快速降解有机污染物，净化水质；且原料易得、成本低廉、便于运输、储存，可实现规模生产。

Description

光合细菌的固定化方法

技术领域

本发明属光合细菌的固定化方法领域。

背景技术

光合细菌(Photosynthetic Bacteria，简称PSB)是一大类能进行不产氧光合作用的细菌，它在分类上属于细菌门，真细菌纲，红螺菌目，根据《伯杰氏细菌鉴定手册》(第九版)可分为6个类群，27个属。6个类群即为着色菌科、外硫红螺菌科、紫色非硫细菌、绿硫细菌、多细胞绿丝菌、盐杆菌等。由于它具有能利用有机小分子如氨氮、有机酸等作为生长因子的生理特性，且菌体本身又无毒无害、营养丰富的特点，因而在水产养殖行业中得到了广泛应用。

在水产养殖中应用光合细菌已有很多报道，但大多是以液体培养物即游离态光合细菌作为材料来进行研究的，游离的光合细菌在流水条件下易被水流冲走，在静水条件下易被其它生物摄食，而且由于光合细菌菌体小无法自然沉降而限制了其处理水体底层和下层有机物的能力。因此将光合细菌固定化，可以防止光合细菌流失，提高净水效率，稳定发挥净水效果。目前，固定化光合细菌的研究越来越引起科学家的重视，研究开发正方兴未艾。在“光合细菌固定化及其净化养鱼水质的研究”《水产学报，1997，3：97～100》一文中提到将液体光合细菌离心后再用PVA+沸石包埋后净化养鱼水的方法；在“光合细菌固定化及对养殖水净化的研究”《微生物杂志，2005，25(3)：50-53》一文中提到采用海藻酸钠固定光合细菌净化养殖水；在“光合细菌固定化及其净化城市污水的研究”《重庆环境科学，2000，22(4)：42～43》中指出固定光合细菌以海藻酸钠的固定效果最好。

细菌的固定化可以采用包埋、吸附、交联等多种技术，光合细菌的固定化目前主要采用的是包埋法，即以琼脂、聚乙烯醇、海藻酸钠为包埋剂。但现有的包埋方法都是采用滴注法，这种方法是采用针筒或注射器来操作，产量非常有限，不能实现批量生产，同时还存在沉降性能较差的缺点，使光合细菌固定化的应用目前还局限于实验室阶段。此外，有的方法在固定前还要将海藻酸钠溶液煮沸或灭菌，存在着耗能费时的问题。

在“天然沸石粉及其在水产养殖中的应用”《内陆水产，1995，1：P22》一文中，指出由于沸石粉具有强大的吸附能力与离子交换能力，能迅速消除水体中的有机腐化物及有害气体，在水产养殖中，沸石粉作为一种价廉物美的水质净化剂得到了广泛应用。但用沸石粉为主要材料来作光合细菌的固定化载体尚未见有报道。

沸石粉是一种含碱金属和碱土金属的硅酸盐矿物质，来源于沸石。在我国，沸石矿藏资源非常丰富。充分利用这种价廉的资源来促进水产养殖业的发展，已成为摆在我们面前的迫切任务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低廉、操作简便、可实现批量生产的光合细菌固定方法。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：选择粒度为120目～200目的沸石粉，按质量比为1∶0.03～0.05∶0.2～0.3的比例加入粘度为500-1000mpa·s的海藻酸钠和光合细菌浓缩液，混和拌匀，制粒，置于浓度为20g/L～40g/L的CaCl₂溶液中，硬化1h～12h，然后将颗粒取出，用清水漂洗后包装得成品。

本发明的方法采用沸石粉作固定化载体，以光合细菌浓缩液作固定化标的，固定化菌量大，富集效率高；沸石粉对粘结剂起到良好分散作用，使海藻酸钠有效地发挥了包埋和粘结双重作用，载体使用寿命长；光合细菌经固定化后仍可保持较高活性，并能迅速沉入水底发挥作用，且不易流失，提高了作用效率；所用材料全部无毒无害，无二次污染。在不同养殖时期，按一定量投入养殖水体，即可以快速降解有机污染物，起到净化水质、保持水质稳定的作用，还可用于开放的水域如河流、大海中，为鱼、虾、蟹、贝等水产养殖动物营造一个健康的养殖环境。由于原料易得、成本低廉、工艺简单、效果显著、可实现规模生产及便于运输、储存，极有利于本发明产品的推广使用。

具体实施方式

选择粒度为120目～200目的沸石粉，按质量比为1∶0.03～0.05∶0.2～0.3的比例加入粘度为500-1000mpa·s的海藻酸钠和光合细菌浓缩液，混和拌匀，制粒，置于浓度为20g/L～40g/L的CaCl₂溶液中，硬化1h～12h，然后将颗粒取出，用清水漂洗后包装得成品。

本发明以下实施例所用的光合细菌主要是沼泽红假单胞菌、荚膜红假单胞菌和球形红菌，其作用是保证对虾养殖水环境的稳定。

实施例1：

1、沸石粉的准备：直接采用粒度为120目的商品沸石粉。

2、光合细菌浓缩液的制备：用浓度为5g/L的磷酸氢钙溶液，将光合细菌培养液的菌体絮凝过夜，虹吸法吸去上清液，即得光合细菌浓缩液。

3、菌体固定化：取沸石粉50kg，添加粘度为500mpa·s的海藻酸钠2kg，拌匀，再加入光合细菌浓缩液12.5kg，混匀，用制粒机造粒成形，粒径为5mm左右，成形后的颗粒置于浓度为20g/L的CaCl₂溶液中硬化12h；硬化后，取出用自来水漂洗两次，装塑料袋，封口。

4、产品保藏：采用常温保藏。

5、产品施用：在养殖期间，按每公顷30kg用量，将产品均匀撒入对虾养殖池，每15天左右施用一次，该产品可沉入池底，光合细菌可持续发挥降解氨氮、小分子有机酸等有机污染物的作用，从而达到净化对虾养殖池，保持水质稳定的目的。

实施例2：

1、沸石粉的准备：直接采用粒度为200目的商品沸石粉。

2、光合细菌浓缩液的制备：同实施例1。

3、菌体固定化：取沸石粉100kg，添加粘度为1000mpa·s的海藻酸钠3kg，拌匀，再加入光合细菌浓缩液20kg，混匀，用制粒机造粒成形，粒径为5mm左右，成形后的颗粒置于浓度为40g/L的CaCl₂溶液中硬化1h，硬化后，取出用自来水漂洗两次，装塑料袋，封口。

4、产品保藏与施用同实施例1。

实施例3：

1、沸石粉的准备：直接采用粒度为150目的商品沸石粉。

2、光合细菌浓缩液的制备：用浓度为2g/L的磷酸氢钙溶液将光合细菌培养液的菌体絮凝过夜，虹吸法吸去上清液，即得光合细菌浓缩液。

3、菌体固定化：取沸石粉100kg，添加粘度为800mpa·s的海藻酸钠5kg，拌匀，再加入30kg的光合细菌浓缩液，混匀，用制粒机造粒成形，粒径为5mm左右，成形后的颗粒置于浓度为30g/L的CaCl₂溶液中硬化6h；硬化后，取出用自来水漂洗两次，装塑料袋，封口。

4、产品保藏与施用同实施例1。

实施例4：

1、沸石粉的准备：直接采用粒度为160目的商品沸石粉。

2、光合细菌浓缩液的制备：同实施例3。

3、菌体固定化：取沸石粉50kg，添加粘度为800mpa·s的海藻酸钠1.5kg，拌匀，再加入15kg的光合细菌浓缩液，混匀，用制粒机造粒成形，粒径为5mm左右，成形后的颗粒置于浓度为30g/L的CaCl₂溶液中硬化6h；硬化后，取出用自来水漂洗两次，装塑料袋，封口。

4、产品保藏与施用同实施例1。

实施例5：

1、沸石粉的准备：直接采用粒度为140目的商品沸石粉。

2、光合细菌浓缩液的制备：同实施例1。

3、菌体固定化：取沸石粉50kg，添加粘度为800mpa·s的海藻酸钠2.5kg，拌匀，再加入10kg的光合细菌浓缩液，混匀，用制粒机造粒成形，粒径为5mm左右，成形后的颗粒置于浓度为30g/L的CaCl₂溶液中硬化6h；硬化后，取出用自来水漂洗两次，装塑料袋，封口。

4、产品保藏与施用同实施例1。

Claims

1.一种光合细菌的固定化方法，采用包埋的方式将光合细菌包埋在包埋剂中，其特征是选择粒度为120目～200目的沸石粉，按质量比为1∶0.03～0.05∶0.2～0.3的比例加入粘度为500-1000mpa·s的海藻酸钠和光合细菌浓缩液，混和拌匀，制粒，置于浓度为20g/L～40g/L的CaCl₂溶液中硬化，清水漂洗后得成品。