[发明专利]一种生物复合捕集剂及其制备方法与应用

说明书

一种生物复合捕集剂及其制备方法与应用，涉及微生物学、生物工程发酵技术领域，由30～80份阳离子羟乙基纤维素、5～15份胶质类芽孢杆菌胞外多糖、1～5份椰油酰胺丙基甜菜碱以及0.1～1份十二烷基硫酸钠制成。胶质类芽孢杆菌胞外多糖由分类学命名为胶质类芽孢杆菌，拉丁名为Paenibacillus mucilaginosus，自主编号为YZHY21.A07，已保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC NO：62049的菌株发酵生产制备。本发明采用自分离的胶质类芽孢杆菌发酵的胞外多糖制备出一种生物捕集剂，可用于将蓝藻聚集并悬浮于水体表面，同时还可以抑制蓝藻的生长，制备方法简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及微生物学、生物工程发酵技术领域，具体是涉及一种生物复合捕集剂及其制备方法与应用。

背景技术

蓝藻水华会引起水质恶化，破环水生生态系统的平衡发展，使水中的溶氧量减少而造成鱼类的死亡和污染生活用水等。此外，部分蓝藻还会释放毒素，如微囊藻释放的毒素易溶于水，不挥发，化学性质相对稳定，自然降解的过程十分缓慢，它有很高的耐热性，加热煮沸都不能将毒素破坏。因此，如何治理蓝藻污染已成为当今国内外努力探索的一大难题。

铜绿微囊藻是单细胞蓝藻，藻团粒径分布范围大，小粒径(200μm)藻团在中小水体各个深度几乎均匀分布，中等粒径(200-800μm)藻团集中在水体表层而大粒径(800μm)藻团更易集中在水体底层。铜绿微囊藻的这种特性使得打捞处理清藻效率低，人工成本高。提高铜绿微囊藻和小球藻打捞效率的方法有很多种，主要策略是促进藻体悬浮在水体表层，并且提高滤水性能。中国专利CN 202010910222.2公开了一种用于低流速水体悬浮蓝藻的导流聚集装置，使用安全方便，可以用于聚集低流速水体中的悬浮型蓝藻及类似漂浮物，但是这个装置仍然要求蓝藻处于悬浮状态才能使用。

中国专利CN 201010276707.7公开了一种胶冻样类芽孢杆菌及其培养方法和培养基，其特点是该培养方法和培养基能够提高了发酵密度并缩短了发酵时间。中国专利CN201310651488.X已经公开了一种采用胶质类芽孢杆菌生产微生物絮凝剂的方法，具有工艺成本低、收率高、产品纯度及活性高等特点，该絮凝剂是将分散在水体物品下沉聚集。

本发明采用自分离的胶质类芽孢杆菌发酵的胞外多糖制备出一种生物捕集剂，可用于将蓝藻聚集并悬浮于水体表面，同时还可以抑制蓝藻的生长，制备方法简单，操作方便。

发明内容

本发明公开了一种生物复合捕集剂及其制备方法与应用，实现蓝藻能悬浮在水体表层，便于打捞，净化水体。

首先，本发明从华南理工大学的校园内土壤中筛选得到一株生产胞外多糖的胶质类芽孢杆菌，该菌株的分类学命名为胶质类芽孢杆菌，拉丁名为Paenibacillusmucilaginosus，自主编号为YZHY21.A07，已保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC NO：62049，保藏日期为2021年11月9日，保藏单位地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，广东省科学微生物研究所，邮政编码510070。

其次，本发明提出了利用该筛选到的菌株发酵出胞外多糖以制备生物捕集剂。

本发明所提出的一种生物复合捕集剂，按照重量份计，由30～80份阳离子羟乙基纤维素、5～15份胶质类芽孢杆菌胞外多糖、1～5份椰油酰胺丙基甜菜碱以及0.1～1份十二烷基硫酸钠制成。

作为本发明的优选技术方案，所述阳离子羟乙基纤维素的制备方法为：将10～30g羟乙基纤维素分散在50～150mL异丙醇中，搅拌均匀，再用NaOH溶液调节pH值至6～8，加入3～10mL浓度为60～70wt％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液，在60～70℃下反应1～3h；反应结束后，用丙酮进行提纯后洗涤、冷冻干燥，过60～100目筛即得阳离子羟乙基纤维素。

作为本发明的优选技术方案，利用胶质类芽孢杆菌发酵制备胞外多糖发酵液的方法为：