絮凝益生菌的筛选及絮凝效果研究

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微生物絮凝剂(Microbial flocculant)是一类由微生物产生的,具有絮凝活性的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌、藻类等微生物发酵、提取、精制而得的,主要成分有糖蛋白、多糖、蛋白质、脂类、纤维素和DNA等。它具有易被微生物降解、无毒无害、安全性高、适用范围广、无二次污染等特点,以其作为污水处理剂,应用于工业或者生活污水处理,可最终实现无污染排放,因其特点,近年来得到了国内外学者的广泛关注并成为新型絮凝剂研究开发的热点。本研究通过稀释涂板法和划线法,从河道污泥、花园土壤、鲈鱼肠道内分离筛选到18株絮凝剂产生菌,经过复筛得到5株高效稳定的絮凝剂产生菌,最终筛选出一株絮凝益生菌DK1,并对该菌生理生化特征及16S rRNA基因进行了研究,初步确定该菌为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。该菌的培养条件优化实验研究确定该菌最佳培养基及最佳产絮凝剂培养条件为:乳糖20 g/L,尿素0.5 g/L,酵母膏0.5g/L,K2HPO4 5g/L,KH2PO42 g/L,NaCl 0.1g/L,(NH42SO40.2g/L,尿素0.5g/L,琼脂15~20g,双蒸水1000mL,pH为7.5~9.5,装液量30/250mL~60/250mL,摇床转速160r/min,37℃培养48~72h。其发酵液对高岭土悬液的絮凝率高达80%以上。该菌在3%~5%接种量条件下可获得最短2d的高效产絮凝剂的培养周期。地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)DK1在液体培养情况下产絮凝剂主要分布于发酵液中,在固体培养的条件下,絮凝剂分泌到细胞外,在培养基的表面形成液滴,初步确定为其絮凝成分为地衣芽孢杆菌的胞外代谢产物,通过因子破坏法和化学分析法,确定其分泌物中的多糖和蛋白质类成分有絮凝活性。对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)处理鲤鱼养殖水体的研究表明,该微生物絮凝剂对养殖水体的BOD5,COD(Mn),pH值,亚硝酸盐态氮的含量,以及浊度都有很大的改善,又由于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)是传统的益生菌,对养殖水产几乎不存在的有害性,因此,地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)在水产养殖水体水处理中显现出良好的应用前景。
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