[发明专利]稳杆菌及其在转化红薯秸秆生产生物絮凝剂中的应用

说明书

一株稳杆菌Empedobacter falsenii BWL1071，其保藏编号为：CGMCC No.13986。上述稳杆菌在转化红薯秸秆水解物生产生物絮凝剂中的应用，包括：将稳杆菌接种于种子液培养基中制备种子发酵液；种子发酵液转接至以红薯秸秆水解物作为碳源的发酵液培养基中培养获得发酵培养液；发酵培养液加热，离心，收集上清液；向上清液中加入无水乙醇，离心收集沉淀物，预冷乙醇洗涤，冷冻真空干燥，获得固体生物絮凝剂产品。本发明的菌株Empedobacter falsenii BWL1071可以转化红薯秸秆水解物生产生物絮凝剂，既有利于降低生物絮凝剂生产成本，又可以实现红薯秸秆的资源化利用，产生的生物絮凝剂能高效絮凝处理采矿废水。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及微生物及其代谢产物，具体涉及一株稳杆菌Empedobacter falsenii BWL1071及其在转化红薯秸秆水解物发酵生产生物絮凝剂中的应用。

背景技术

随着我国经济的快速发展，环境问题日益突出，其中水污染是最具挑战性的环境问题之一。在矿场开采和加工过程中会产生大量的采矿废水，包括采矿过程排水、尾矿池溢流水和矿井排水等，主要含有固体悬浮物、重金属离子和有机污染物等，其浓度远高于国家排放标准，尤其是固体悬浮物的含量严重超标。絮凝剂是一类可以聚集沉降溶液中固体悬浮颗粒的物质，被广泛应用于污水处理等领域中。主要分为三类：无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物絮凝剂。絮凝剂可以高效絮凝去除采矿废水中的固体悬浮物和重金属离子，在采矿废水的循环使用，生态环境保护等领域具有较好的应用前景。

生物絮凝剂是由微生物代谢产生的多糖和蛋白等大分子物质，具有无毒无害，可生物降解，无二次污染等优点，生物絮凝剂可以替代传统的无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂，减少环境污染和对生态系统的破坏。然而生物絮凝剂的生产需要纯糖作为微生物的发酵培养基，发酵生产成本相对较高，限制了生物絮凝剂的大规模工业化生产和应用。为了降低生物絮凝剂的生产成本，科研人员开展了一系列研究工作，主要包括筛选高产菌株，利用基因工程育种技术提高现有菌株的产量，优化生物絮凝剂生产菌株的发酵工艺，拓宽生物絮凝剂的应用领域等几个方面。探索寻找廉价替代培养基也是有效降低生物絮凝剂生产成本的有效途径，例如刘伟杰等人利用花生壳的热酸水解物作为菌株Pseudomonas veroniiL918的发酵培养基碳源(Bioresource technology,2016,218:318-325)，Guo等利用水稻壳的热酸水解物作为菌株Rhodococcus erythropolis发酵培养基的碳源(Bioresourcetechnology,2015,177:393-397)，Chen等以含苯酚废水作为菌株Stenotrophomonasmaltophilia的发酵培养基生产生物絮凝剂，降低了生物絮凝剂的生产成本，促进了生物絮凝剂在污水处理，活性污泥脱水和微藻细胞采收等领域的应用。

我国是世界上最大的红薯生产国，每年种植面积超过8000万亩。在红薯种植过程中会产生的大量红薯秸秆废弃物，这些红薯秸秆废弃物被用作畜禽饲料或被直接丢弃，造成严重生物质资源浪费和环境污染。红薯秸秆中含有丰富的蛋白质和木质纤维素类物质，可以在热酸条件下分解为单糖，进而转化为其他高附加值产品。

发明内容

本发明提供了一株稳杆菌Empedobacter falsenii BWL1071，其保藏编号为：CGMCC No.13986，此构成本发明的第一个方面。

本发明还提供了上述稳杆菌在转化红薯秸秆水解物生产生物絮凝剂中的应用，此构成本发明的第二个方面，具体包括：

步骤1、将权利要求1中所述的稳杆菌接种于种子液培养基中，在150-200rpm，29-31℃的条件下摇床震荡培养10-14h，制备种子发酵液；

步骤2、将步骤1中所获得的种子发酵液按1％的比例转接至以红薯秸秆水解物作为碳源的发酵液培养基中，在170-190rpm，33-35℃的条件下，摇床震荡培养23-25h，获得发酵培养液；