[发明专利]聚氨酯泡沫固定海洋杀藻菌SP48的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物吸附固定方法，尤其是涉及一种采用聚氨酯泡沫(polyurethane foam，PUF)作为载体吸附固定海洋杀藻菌Pseudoalteromonas sp.SP48的方法。

背景技术

微生物吸附固定化技术是海洋环境保护领域中一个较新的技术，是依据带电的微生物细胞和载体之间的静电、表面张力和黏附力的作用，而使微生物细胞固定在载体表面和内部形成生物膜的方法。相比普通的包埋技术，吸附固定化技术具有以下优点：可以减少因为氧传递及营养传递等导致的细胞生长迟滞，而且也不会像包埋法一样受到扩大培养的限制，方便应用于工业化生产中。

吸附法的技术关键是选择合适的吸附载体。常用的载体有：活性炭、木屑、硅藻土、聚氨酯泡沫(PUF)等。活性炭不仅具有多孔隙构造、粗糙表面和良好吸附特性，而且原料来源广泛价格低廉([1]程仕伟，董桂秀，郑彬彬，王艺霖.活性炭吸附固定化粪产碱杆菌青霉素G酰化酶[J].生物技术，2009，19(6)：64-66)。而硅藻土孔隙率高、比表面积大、比重小、吸附性强、化学稳定性好等各项优异的理化性质都成为其在吸附固定化应用中的优势([2]王琳，罗启芳.硅藻土吸附固定化微生物对邻苯二甲酸二丁酯的降解特性研究[J].卫生研究，2006，35(1)：23-25)。

有研究表明，PUF具有孔径与细胞尺相比较大，内外表面都能作为固定化吸附界面；空隙率高，便于传质；载体为化学惰性，对细胞不具毒害作用；可与培养基共同灭菌，培养结束后易于迅速获取细胞；处理方便，价格低廉，适合作为工业化固定化载体等特点。由于物理吸附对菌体伤害小，相对包埋法和微胶囊等固定化方法，聚氨醋泡沫固定化培养菌体可以使菌体保持较强的生命力。作为固定化载体，聚氨酯泡沫在环保、发酵及生物柴油制备领域中的应用正受到广泛关注([3]Quek，E.，Ting，Y.-P.，Tan，H.M.Rhodococcus sp.F92 immobilized on polyurethane foam shows ability to degrade various petroleum products[J].Bioresource Technology，2006，97(1)：32-38；[4]欧阳军梅，段学辉，傅奇，牛春铃.聚氨酯泡沫固定产脂肪酶粗状假丝酵母(Candida valida T2)细胞的研究[J].生物加工过程，2008，6(6)：52-57；[5]Ban，K.，Kaieda，M.，Matsumoto，T.，Kondo，A.，Fukuda，H.Whole cell biocatalyst for biodiesel fuel production utilizing Rhizopus oryzae cells immobilized within biomass support particles[J].Biochemical Engineering Journal，2001，8(1)：39-43)。

聚氨酯(polyurethane)是主链含-NHCOO-重复结构单元的一类聚合物，由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。通过不同原料可制得适应较宽温度范围(-50～150℃)的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂；高温下不耐水解，亦不耐碱性介质。用聚氨酷泡沫作为固定化载体时，由于吸附载体的孔径尺寸相对细胞直径比较大，吸附作用不仅仅发生在载体外表面，孔径内表面也会为细胞生长提供充分的吸附界面，促进菌体的生长([6]Ory，I.d.，Romero，L.E.，Cantero，D.Optimization of immobilization conditions for vinegar production.Siran，wood chips and polyurethane foam as carriers for Acetobacter aceti[J].Process Biochemistry，2004，39(5)：547-555)。