[发明专利]一种提高生物絮凝剂活性成分多糖产量的发酵方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高生物絮凝剂活性成分的发酵方法。

背景技术

作为水处理的核心技术，水处理材料新产品的研发一直代表了水处理技术的前沿。絮凝剂就是核心技术中效果良好的一种，在水处理中的最普遍而又关键的絮凝阶段发挥着重要的作用。如今的水处理中已经大规模地使用絮凝剂处理城镇生活污水、工业废水，特别是在处理特殊废水方面也广泛应用。其中，生物絮凝剂的出现解决了传统絮凝剂不易生物分解，容易给环境和健康带来危害等问题，并具有来源广，种类丰富，无毒性，絮凝能力好等优点，因而越来越受到青睐。但是在实际应用中，生物絮凝剂存在产量低的问题，使生物絮凝剂不能大批量地生产。尤其工业发酵过程复杂、不稳定的特性导致无法对发酵过程进行预测。如何生产高效高产量的生物絮凝剂成为水处理领域研究的热点问题，受到广泛的关注。

细菌能自发产生、释放一些特定的信号分子，并能感知其浓度变化，调节微生物的群体行为，这一调控系统称为群体感应(Quorum Sensing，QS)。根据QS理论，每个细胞都会不间断的合成信号分子，当信号分子浓度达到阈值时会引发相关基因的表达以适应环境条件的变化。革兰氏阴性菌的主要QS信号分子为N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactone，AHL)。研究发现，AHLs能影响一些菌株的多糖合成、表面活性、生物膜的形成等，有研究表明Rhizobium meliloti的胞外多糖受ExoS-Chvl群体感应系统调控，而Sinorhizobium meliloti琥珀酰聚糖的合成受到ExpR/Sin群体感应系统的调控。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种提高生物絮凝剂活性成分多糖产量的发酵方法，该方法提高生物絮凝剂主要活性物质成分—多糖的浓度，从而提高生物絮凝剂的活性，简单、快捷、效果明显。用于生物絮凝剂的生产中，能提高有效活性成分的含量。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：

一种提高生物絮凝剂活性成分多糖产量的发酵方法，它是按照以下步骤操作的：首先将生物絮凝剂产生菌接种至絮凝发酵液体培养基中，发酵制备种子液；然后将种子液接种于投加了外源AHLs的絮凝发酵液体培养基中，进行二次发酵，即制得生物絮凝剂，完成所述的提高生物絮凝剂活性成分多糖产量的发酵；其中，外源AHLs为N-3-氧-辛酰高丝氨酸内酯、N-己酰高丝氨酸内酯中的一种或两种按任意比混合；其中，投加了外源AHLs的絮凝发酵液体培养基为将外源AHLs加入到絮凝发酵液体培养基中至外源AHLs的终浓度为0.1μM～0.5μM。

本发明包含以下有益效果：

采用本发明的方法，表明外源AHLs的投加可以提高生物絮凝剂中活性成分多糖的浓度和絮凝活性，提高了生物絮凝剂的絮凝效果。其中，投加0.4μM外源C6-HSL时，发酵液中多糖浓度达到最高，与对照组相比提高了1.6倍，絮凝率提高了10％。而投加了0.2μM的3OC8-HSL溶液后，其多糖浓度提高1.4倍，絮凝率提高到90.11％。研究表明，C6-HSL和3OC8-HSL可以作为自诱导物介导根瘤土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciems)F2的群体感应系统，发挥对多糖合成等菌体生理功能的调控作用。从而达到促进生物絮凝剂合成,提高生物絮凝剂活性的目的。

说明本发明发酵所得的生物絮凝剂可用于进一步实际应用，为其大规模工业发酵奠定了基础。

附图说明

图1为外源C6-HSL投加量对多糖浓度和絮凝率的影响图；其中，A为多糖浓度柱状图；B为絮凝率柱状图；

图2为外源3OC8-HSL投加量对多糖浓度和絮凝率的影响图；其中，A为多糖浓度柱状图；B为絮凝率柱状图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种提高生物絮凝剂活性成分多糖产量的发酵方法，它是按照以下步骤操作的：首先将生物絮凝剂产生菌接种至絮凝发酵液体培养基中，发酵制备种子液；然后将种子液接种于投加了外源AHLs的絮凝发酵液体培养基中，进行二次发酵，即制得生物絮凝剂，完成所述的提高生物絮凝剂活性成分多糖产量的发酵；其中，外源AHLs为N-3-氧-辛酰高丝氨酸内酯、N-己酰高丝氨酸内酯中的一种或两种按任意比混合；其中，投加了外源AHLs的絮凝发酵液体培养基为将外源AHLs加入到絮凝发酵液体培养基中至外源AHLs的终浓度为0.1μM～0.5μM。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：生物絮凝剂产生菌为革兰氏阴性细菌。其它与具体实施方式一相同。