專利名稱：一種高效經(jīng)濟(jì)的光合細(xì)菌濃縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從光合細(xì)菌培養(yǎng)液中濃縮光合細(xì)菌細(xì)胞的方法。即利用殼聚糖作為絮凝 劑，在合適的助凝劑和絮凝條件下絮凝并沉淀光合細(xì)菌細(xì)胞，從而達(dá)到濃縮光合細(xì)菌的目的。 本發(fā)明是一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的濃縮方法，且濃縮過程對光合細(xì)菌的細(xì)胞活力無顯著負(fù)面 影響，可保持高的細(xì)胞活性。
背景技術(shù)：
光合細(xì)菌又稱光養(yǎng)細(xì)菌，是一群能在厭氧光照條件下進(jìn)行不產(chǎn)氧光合作用的革蘭氏陰性 細(xì)菌，具多樣、靈活的代謝途徑及廣泛的生態(tài)意義和應(yīng)用價(jià)值。它廣泛分布于海洋、湖泊等 自然水環(huán)境中，是所處環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的重要組成部分。光合細(xì)菌因具有調(diào)節(jié)改
善水質(zhì)，補(bǔ)充養(yǎng)SE動物營養(yǎng)，預(yù)防疾病發(fā)生等功效，被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中。但光合細(xì)菌 作為--類微生物，其功效的發(fā)揮依賴于菌細(xì)胞的活性，只有或得細(xì)胞才能發(fā)揮應(yīng)有的功效。 另一方面，人工培養(yǎng)光合細(xì)菌的條件和要求較高，普通養(yǎng)殖戶一般沒有條件自己開展光合細(xì) 菌的培養(yǎng)。目前水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用的光合細(xì)菌多由專業(yè)企業(yè)生產(chǎn)并銷售，且基本上以原始 培養(yǎng)液的形式銷售，單位水體的有效菌含量相對低(109cell/mL)，運(yùn)輸和保存成本高。若能 將培養(yǎng)液中的光合細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行高效濃縮并保持細(xì)胞活力，則可以大大降低光合細(xì)菌產(chǎn)品的 包裝和運(yùn)輸成本，降低光合細(xì)菌的使用成本，擴(kuò)大光合細(xì)菌的應(yīng)用。
目前水體中微生物的濃縮收集技術(shù)大致有黑暗自然沉淀法，高速離心法，超濾法和化學(xué) 試劑絮凝法等四大類。其中，高速離心法速度快，但生產(chǎn)性離心設(shè)備昂貴，且能耗大。黑暗 自然沉淀法雖然環(huán)保節(jié)能，但所需濃縮時(shí)間很長，影響菌細(xì)胞活力，效率極低。超濾法的能 耗比離心法低，但耗時(shí)也較長，效率也不高。而絮凝是一種行之有效的水體微生物濃縮技術(shù)， 并正逐步代替以往的濃縮方法，在制藥、污水處理等眾多領(lǐng)域中大量運(yùn)用。但常規(guī)的絮凝法 一般采用無機(jī)絮凝劑或高分子有機(jī)絮凝劑，如明礬等三價(jià)陽離子(A13+,Fe3+等)、聚丙烯酰 胺等，雖然濃縮效果可與離心法相媲美，但絮凝劑的殘留卻會對采收的微生物活性，環(huán)境、 養(yǎng)殖動植物甚至人體造成危害。因此，發(fā)明一種采收效率高，所需設(shè)備簡單，耗時(shí)短且無毒 副作用的采收方法很重要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高效、經(jīng)濟(jì)、無毒害的濃縮光合細(xì)菌的方法，使用該方法濃縮后的光合 細(xì)菌仍能保持很高的菌活力，并且使?jié)饪s所需時(shí)間大大降低。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在光合艦菌菌液中添加殼聚糖作為絮凝劑， 添加氯化鈣作為助凝劑，并通過攪拌以及調(diào)節(jié)pH等方法實(shí)現(xiàn)光合細(xì)菌的高效濃縮。
所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的濃縮光合細(xì)菌方法，其濃縮歩驟為1)將待濃縮的光合細(xì)菌菌液 裝入圓柱形容器中；2)加入助凝劑氯化鈣溶液，混合均勻；3)加入溶于乙酸的殼聚糖絮凝 劑溶液，并調(diào)節(jié)pH，持續(xù)快速攪拌3分鐘；4)隨后緩慢攪拌20分鐘；5)靜置12小時(shí)后， 棄去上層清液，收集底部絮凝物；6)用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)絮凝物的pH為中性偏弱堿性。
所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的濃縮光合細(xì)菌方法，其絮凝劑殼聚糖的添加量為225毫克/升菌液。 所述的--種高效經(jīng)濟(jì)的濃縮光合細(xì)菌方法，其絮凝劑殼聚糖用10%的乙酸溶液溶解。 所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的濃縮光合細(xì)菌方法，其絮凝時(shí)用乙酸將pH值調(diào)節(jié)為6~6.5之間的 弱酸性。
所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的濃縮光合細(xì)菌方法，其助凝劑氯化鈣添加量為0.8g/升菌液。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為絮凝劑的添加量小，絮凝效果好；絮凝劑為天然無 毒產(chǎn)品，并可生物降解，來源廣泛；濃縮后的光合細(xì)菌仍保持高的細(xì)胞活力。可大大降低光 合細(xì)菌產(chǎn)品運(yùn)輸保存的成本。方法簡便易操作，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。 實(shí)施例:.
絮凝劑將13.5克殼聚糖溶于900毫升10%乙酸制得。 助凝劑將48克氯化鈣溶于500毫升蒸餾水制得。
在裝有60升光合細(xì)菌菌液的透明錐形圓桶(底部有排水閥門)中加入助凝劑，充氣攪拌混 合均勻，然后加入絮凝劑，邊劇烈充氣邊加入絮凝劑，并檢測調(diào)節(jié)PH為6.0。 3分鐘后，減小 充氣量，緩慢攪拌20分鐘。隨后靜置12小時(shí)，將絮凝沉淀物從底部閥門放出，收集到5升的燒 瓶中，用lN的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)絮凝物的pH至7.5。如此，將原始菌液中光合細(xì)菌的細(xì)胞濃 度濃縮了近10倍。實(shí)施效果
光合細(xì)菌菌液濃度采用吸光度(OD)衡量，用分光光度計(jì)在530nm波長處測定光合細(xì)菌菌 液的吸光度(OD)。
濃縮前菌液上層液OD值為2.222，濃縮后菌液上層液OD值為0.35，回收率達(dá)84%以上。 將所收集的濃縮光合細(xì)菌重新接種進(jìn)行培養(yǎng)，以離心法濃縮收集的光合細(xì)菌為對照，經(jīng)過8 天再培養(yǎng)，測定兩者的培養(yǎng)液中的光合細(xì)菌生物量，絮凝法為4.87±0.34克;離心法為4.31± 0.30克，表明采用本發(fā)明的濃縮方法，獲得的濃縮光合細(xì)菌的活力和生長特性與離心法相當(dāng)， 不影響光合細(xì)菌活力的同時(shí)，同時(shí)大大節(jié)約了能耗。
權(quán)利要求
1、一種高效經(jīng)濟(jì)的光合細(xì)菌濃縮方法，其濃縮步驟為1)將待濃縮的光合細(xì)菌菌液裝入圓柱形容器中；2)加入助凝劑氯化鈣溶液，混合均勻；3)加入溶于乙酸的殼聚糖絮凝劑溶液，并調(diào)節(jié)pH，持續(xù)快速攪拌3分鐘；4)隨后緩慢攪拌20分鐘；5)靜置12小時(shí)后，棄去上層清液，收集底部絮凝物；6)用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)絮凝物的pH為中性偏弱堿性。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的光合細(xì)菌濃縮方法，其絮凝劑殼聚糖的添加量為225毫克/升菌液。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的光合細(xì)菌濃縮方法，其絮凝劑殼聚糖用10%的乙酸溶液溶解。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的光合細(xì)菌濃縮方法，其用乙酸將pH值調(diào)節(jié)為6 6.5之間的弱酸性。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種高效經(jīng)濟(jì)的光合細(xì)菌濃縮方法，其助凝劑氯化鈣添加量為0.8g/升菌液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光合細(xì)菌的濃縮方法，其特征是在光合細(xì)菌菌液中添加225毫克/升菌液的殼聚糖作為絮凝劑，并加入0.8g/L的氯化鈣溶液作為助凝劑，用乙酸調(diào)節(jié)pH至6.0～6.5，先快速攪拌3分鐘，隨后緩慢攪拌20分鐘，最后靜置12小時(shí)，收集沉淀，即得到濃縮后的光合細(xì)菌菌液。光合細(xì)菌的濃縮回收率可達(dá)84％以上。采用本發(fā)明濃縮后的光合細(xì)菌與傳統(tǒng)離心方法采收的菌進(jìn)行再培養(yǎng)比較，兩者的生長效率無顯著差別。本發(fā)明操作方便，效率高，成本低廉，使用安全，可用于大規(guī)模生產(chǎn)性的光合細(xì)菌高效濃縮。
文檔編號C12N1/20GK101591625SQ200910054300
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者嚴(yán)佳琦, 黃旭雄 申請人:上海海洋大學(xué)