一種高效降酚菌株GY8培養基及其製備方法與流程
2023-04-27 09:27:46 1
本發明涉及微生物培養技術領域，具體涉及一種高效降酚菌株gy8培養基及其製備方法。
背景技術：
環境汙染是當今文明社會面臨的主要挑戰之一。苯酚及其同源物是最常見的有機汙染物之一。環境中的苯酚來源於自然和工業。天然酚主要來源於森林火災，城區或郊區被用作粘合劑的瀝青及自然衰變的木質纖維材料等的自然流失物。而煉油廠、化工、石化、製藥、冶金、農藥產品、油漆和紡織品等行業是酚醛樹脂、雙酚a、烷基酚等工業酚的主要來源。苯酚的毒性已被廣泛記載，它們對人類和環境的災難性影響已備受關注。幾乎所有的酚類化合物對大多數微生物、植物、魚類和動物都具有高毒性，即使在5～25mg/l這種相對較低濃度的苯酚對於魚類也是致命的。酚類的毒性作用包括細胞膜和細胞質凝結透化作用，急性酚暴露可導致眼睛和呼吸道的嚴重發炎，並可通過攝入或經皮膚吸收而致命，據報導攝取1g苯酚可致人類死亡。慢性酚暴露可導致身體主要器官受損，包括脾臟、胰腺和腎臟。同時，苯酚還是潛在的人類致癌物。目前，苯酚及其衍生物已被美國環保局列入優先有機汙染物名單中，並規定在自然水體和土地或市政排汙系統中，最大苯酚允許濃度是0.5mg/l。因此，含苯酚廢水排放前必須進行適當的處理。目前，生物降解是經濟且環境友好的方法。因此，苯酚的生物處理已經成為汙染防治的首選方法。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種高效降酚菌株gy8培養基及其製備方法，提高對苯酚的降解效率，降低苯酚對環境的汙染。
為解決上述問題，本發明提出的技術方案為：一種高效降酚菌株gy8培養基包括以下重量份的成分：nacl2～4份、kcl1～2份、k2hpo45～10份、kh2po42～4份、mgso40.2～0.4份、mnso4·h2o0.1～0.2份、na2moo4·2h2o0.1～0.2份、(nh4)2so40.5～1份、fe2so40.01～0.05份、caso4·2h2o0.01～0.02份、甘露糖糖基化多肽1～2份、複合維生素0.5～1份、瓊脂粉1～5份、外加碳源4～8份、外加氮源0.4～0.6份、水100～150份、苯酚1～3份、氯黴素0.01～0.03份、乳化劑1～2份。
進一步的，所述的培養基的製備方法包括以下步驟：
(1)將所述重量份的nacl、kcl、k2hpo4、kh2po4、mgso4、mnso4·h2o、na2moo4·2h2o、(nh4)2so4、fe2so4、caso4·2h2o、複合維生素、瓊脂粉、外加碳源、外加氮源、苯酚、水加入發酵罐中，然後在120～130℃下滅菌30～50min，冷卻至室溫後避光保存備用；
(2)繼續將所述重量份的甘露糖糖基化多肽、乳化劑加入到發酵罐中，然後將發酵罐置於轉速為1000～1400r/min的攪拌器中攪拌30～40min後將所述的重量份的gy8降酚菌株活菌粉加入發酵罐中，在標準大氣壓、30～45℃下密封發酵4～5天後攪拌均勻備用；
(3)繼續將所述重量份的氯黴素加入發酵罐，攪拌均勻後在120～140℃、10～20mpa下用紫外線照射20～30min，然後在超聲分散儀中超聲處理15～35min後加入ph調節劑調節ph為6～7即形成所述的培養基。
進一步的，所述的外加碳源為甲醇、乙酸鈉、穀氨酸鈉、葡萄糖、澱粉、乙酸乙酯中的任意一種或任意兩種按任意比例混合的混合物，優選甲醇，向培養基中添加外加碳源，對苯酚的降解有一定的促進作用，可以增強gy8菌對苯酚毒性的抵抗性，增加微生物的活性，從而提高對毒害有機物質的處理效果。
進一步的，所述的外加氮源為酵母膏、蛋白腖、尿素、氯化銨中的任意一種，優選酵母膏，外加氮源中含有促進微生物生長的生長刺激因子，且能刺進微生物降解酶的分泌，增強降酚菌的降解效率。
進一步的，所述的氯黴素得濃度為0.025～0.035g/l。
進一步的，所述的gy8降酚菌株活菌粉的製備方法為：將培養有gy8降酚菌株的培養基置於轉速為400～500r/min的離心機中離心處理，然後向下層沉澱中加入相對於沉澱2～3倍質量的多孔澱粉吸附gy8降酚菌株，然後在4～6℃下噴霧乾燥，並破碎為粒度大小為100～200目的顆粒，即得所述的gy8降酚菌株活菌粉。
進一步的，所述的培養基在培養過程中採用複式搖床或旋轉式搖床進行培養，在培養過程中需要攪動或振蕩培養基，以保證培養基中足夠的氧氣。
本發明的有益效果體現在：本發明對降酚菌株gy8的培養基進行優化，在培養基中加入無機鹽主要用來補充降酚菌株生長所需的無機鹽，增強降酚菌株的細胞活性，能作為微生物體內酶的促進劑，促進苯酚的降解速率，同時能夠調節培養基的滲透壓，保證微生物的生存條件適宜，添加甘露糖糖基化多肽、複合維生素、瓊脂粉、外加碳源、外加氮源為降酚菌株提供外加營養，加富培養基，增強降酚菌株的活性，增強降酚菌株對苯酚毒性的抵抗性，同時能增大降酚菌株對苯酚的降解率。本發明優化的培養基配方簡單，易製備，降酚菌株易存活。
具體實施方式
實施例1：本實施例提供一種高效降酚菌株gy8培養基，所述的培養基包括以下重量份的成分：nacl2份、kcl1份、k2hpo45份、kh2po42份、mgso40.2份、mnso4·h2o0.1份、na2moo4·2h2o0.1份、(nh4)2so40.5份、fe2so40.01份、caso4·2h2o0.01份、甘露糖糖基化多肽1份、複合維生素0.5份、瓊脂粉1份、外加碳源4份、外加氮源0.4份、水100份、苯酚1份、氯黴素0.01份、乳化劑1份。
其中，所述的培養基的製備方法包括以下步驟：
(1)將所述重量份的nacl、kcl、k2hpo4、kh2po4、mgso4、mnso4·h2o、na2moo4·2h2o、(nh4)2so4、fe2so4、caso4·2h2o、複合維生素、瓊脂粉、外加碳源、外加氮源、苯酚、水加入發酵罐中，然後在120℃下滅菌30min，冷卻至室溫後避光保存備用；
(2)繼續將所述重量份的甘露糖糖基化多肽、乳化劑加入到發酵罐中，然後將發酵罐置於轉速為1000r/min的攪拌器中攪拌30min後將所述的重量份的gy8降酚菌株活菌粉加入發酵罐中，在標準大氣壓、30℃下密封發酵4天後攪拌均勻備用；
(3)繼續將所述重量份的氯黴素加入發酵罐，攪拌均勻後在120℃、10mpa下用紫外線照射20min，然後在超聲分散儀中超聲處理15min後加入ph調節劑調節ph為6即形成所述的培養基。
其中，所述的外加碳源為甲醇，向培養基中添加外加碳源，對苯酚的降解有一定的促進作用，可以增強gy8菌對苯酚毒性的抵抗性，增加微生物的活性，從而提高對毒害有機物質的處理效果；所述的外加氮源為酵母膏，外加氮源中含有促進微生物生長的生長刺激因子，且能刺進微生物降解酶的分泌，增強降酚菌的降解效率；所述的所述的氯黴素得濃度為0.025g/l，所述的gy8降酚菌株活菌粉的製備方法為：將培養有gy8降酚菌株的培養基置於轉速為400r/min的離心機中離心處理，然後向下層沉澱中加入相對於沉澱2倍質量的多孔澱粉吸附gy8降酚菌株，然後在4℃下噴霧乾燥，並破碎為粒度大小為100目的顆粒，即得所述的gy8降酚菌株活菌粉，所述的培養基在培養過程中採用旋轉式搖床進行培養，在培養過程中需要攪動培養基，以保證培養基中足夠的氧氣。
實施例2：本實施例提供一種高效降酚菌株gy8培養基，所述的培養基包括以下重量份的成分：nacl3份、kcl1.5份、k2hpo47.5份、kh2po43份、mgso40.3份、mnso4·h2o0.15份、na2moo4·2h2o0.15份、(nh4)2so40.75份、fe2so40.03份、caso4·2h2o0.015份、甘露糖糖基化多肽1.5份、複合維生素0.75份、瓊脂粉3份、外加碳源6份、外加氮源0.5份、水125份、苯酚2份、氯黴素0.02份、乳化劑1.5份。
其中，所述的培養基的製備方法包括以下步驟：
(1)將所述重量份的nacl、kcl、k2hpo4、kh2po4、mgso4、mnso4·h2o、na2moo4·2h2o、(nh4)2so4、fe2so4、caso4·2h2o、複合維生素、瓊脂粉、外加碳源、外加氮源、苯酚、水加入發酵罐中，然後在125℃下滅菌40min，冷卻至室溫後避光保存備用；
(2)繼續將所述重量份的甘露糖糖基化多肽、乳化劑加入到發酵罐中，然後將發酵罐置於轉速為1200r/min的攪拌器中攪拌35min後將所述的重量份的gy8降酚菌株活菌粉加入發酵罐中，在標準大氣壓、37.5℃下密封發酵4.5天後攪拌均勻備用；
(3)繼續將所述重量份的氯黴素加入發酵罐，攪拌均勻後在130℃、15mpa下用紫外線照射25min，然後在超聲分散儀中超聲處理25min後加入ph調節劑調節ph為6.5即形成所述的培養基。
其中，所述的外加碳源為甲醇，向培養基中添加外加碳源，對苯酚的降解有一定的促進作用，可以增強gy8菌對苯酚毒性的抵抗性，增加微生物的活性，從而提高對毒害有機物質的處理效果；所述的外加氮源為酵母膏，外加氮源中含有促進微生物生長的生長刺激因子，且能刺進微生物降解酶的分泌，增強降酚菌的降解效率；所述的所述的氯黴素得濃度為0.030g/l，所述的gy8降酚菌株活菌粉的製備方法為：將培養有gy8降酚菌株的培養基置於轉速為450r/min的離心機中離心處理，然後向下層沉澱中加入相對於沉澱2.5倍質量的多孔澱粉吸附gy8降酚菌株，然後在5℃下噴霧乾燥，並破碎為粒度大小為150目的顆粒，即得所述的gy8降酚菌株活菌粉，所述的培養基在培養過程中採用旋轉式搖床進行培養，在培養過程中需要振蕩培養基，以保證培養基中足夠的氧氣。
實施例3：本實施例提供一種高效降酚菌株gy8培養基，所述的培養基包括以下重量份的成分：nacl4份、kcl2份、k2hpo410份、kh2po44份、mgso40.4份、mnso4·h2o0.2份、na2moo4·2h2o0.2份、(nh4)2so41份、fe2so40.05份、caso4·2h2o0.02份、甘露糖糖基化多肽2份、複合維生素1份、瓊脂粉5份、外加碳源8份、外加氮源0.6份、水150份、苯酚3份、氯黴素0.03份、乳化劑2份。
其中，所述的培養基的製備方法包括以下步驟：
(1)將所述重量份的nacl、kcl、k2hpo4、kh2po4、mgso4、mnso4·h2o、na2moo4·2h2o、(nh4)2so4、fe2so4、caso4·2h2o、複合維生素、瓊脂粉、外加碳源、外加氮源、苯酚、水加入發酵罐中，然後在130℃下滅菌50min，冷卻至室溫後避光保存備用；
(2)繼續將所述重量份的甘露糖糖基化多肽、乳化劑加入到發酵罐中，然後將發酵罐置於轉速為1400r/min的攪拌器中攪拌40min後將所述的重量份的gy8降酚菌株活菌粉加入發酵罐中，在標準大氣壓、45℃下密封發酵5天後攪拌均勻備用；
(3)繼續將所述重量份的氯黴素加入發酵罐，攪拌均勻後在140℃、20mpa下用紫外線照射30min，然後在超聲分散儀中超聲處理35min後加入ph調節劑調節ph為7即形成所述的培養基。
其中，所述的外加碳源為甲醇，向培養基中添加外加碳源，對苯酚的降解有一定的促進作用，可以增強gy8菌對苯酚毒性的抵抗性，增加微生物的活性，從而提高對毒害有機物質的處理效果；所述的外加氮源為酵母膏，外加氮源中含有促進微生物生長的生長刺激因子，且能刺進微生物降解酶的分泌，增強降酚菌的降解效率；所述的所述的氯黴素得濃度為0.035g/l，所述的gy8降酚菌株活菌粉的製備方法為：將培養有gy8降酚菌株的培養基置於轉速為500r/min的離心機中離心處理，然後向下層沉澱中加入相對於沉澱3倍質量的多孔澱粉吸附gy8降酚菌株，然後在6℃下噴霧乾燥，並破碎為粒度大小為200目的顆粒，即得所述的gy8降酚菌株活菌粉，所述的培養基在培養過程中採用旋轉式搖床進行培養，在培養過程中需要振蕩培養基，以保證培養基中足夠的氧氣。
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和範圍。