[发明专利]促进紫色非硫光合细菌合成PHB的方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及微生物技术领域，更具体的说涉及一种促进紫色非硫光合细菌合成PHB的方法。

背景技术

聚-β-羟基丁酸酯(PHB)是微生物合成的一种高分子聚合物，由于具有生物可降解性、生物相容性以及光学活性，在医学、药学、农学、电子等领域具有广阔的应用前景。目前，利用微生物发酵生产PHB是较为成熟的方法，然而，微生物发酵培养时单位体积发酵液中的细菌干重低、单位质量细菌的PHB含量较低等，造成了PHB价格过于高昂，无法满足市场的需求。

发明内容

本发明目的就是提供一种高效累积PHB的方法。

为了实现本发明的这些目的和其他优点，一种促进紫色非硫光合细菌合成PHB的方法，其包括以下步骤：

1)构建发酵容器：在透明的密闭容器的外侧围绕着4组同轴设置的线圈，且中间两组线圈的间距为线圈半径的0.4864倍，两端两组线圈间距为线圈半径的1.8814倍，中间线圈箍数为与两端线圈箍数之比为2.2606，4组线圈相互串联并与交流电源开关连接，获得发酵容器；

2)接种：将发酵液添加到透明的发酵容器中，接种紫色非硫光合细菌并在白炽灯光照条件下进行密闭培养；

3)培养：紫色非硫光合细菌的培养密度大于5×10⁹个/mL时，往发酵容器中添加磁性发光材料、丙酮酸与亚硝基谷胱甘肽，并使亚硝基谷胱甘肽在发酵液中的浓度为0.1～0.3mg/L，通入二氧化碳并使其在发酵容器中的压力为0.2～0.3MPa，打开所述电源开关使线圈在所述发酵容器内产生磁场并使磁感应强度为0.05～0.07T，持续培养4～8天，获得高PHB含量的紫色非硫光合细菌。

优选的是，将丙酮酸 4.00～6.00g，(NH₄)₂SO₄ 1.00～2.00g，KH₂PO₄ 1.00～2.00g，K₂HPO₄.3H₂O 1.00～2.00g，MgSO₄.7H₂O 120～180mg,CaCl₂.2H₂O 75～100mg,EDTA 20～40mg,抗坏血酸 1～3mg，烟酸 1～3mg，维生素H 15～30ug，H₃BO₃ 2.8～4.5mg，ZnSO₄.7H₂O 240～300ug，MnSO₄.H₂O 1.6～3.2mg，Cu(NO₃)₂.3H₂O 40～60ug，Na₂MoO₄.2H₂O 750～900ug，溶解于1000mL蒸馏水中,调节pH至7.5-8.5,获得所述发酵液。使用丙酮酸作为碳源，不仅有利于紫色非硫光合细菌的生长，也有利于后期PHB的累积。

优选的是，所述紫色非硫光合细菌的接种量为培养液总体积的25％～40％。控制紫色非硫光合细菌的接种量，能抑制杂菌的生长，并能缩短紫色非硫光合细菌在发酵液中的适应期，使紫色非硫光合细菌的生物量能得到较快的累积。

优选的是，所述白炽灯的光照强度为3000～5000Lux。白炽灯的色光最接近于太阳光色，显色性好，光谱是连续而且平均的，拥有极佳演色性的优点，适合紫色非硫光合细菌的生长。

优选的是，将氧化铯、氧化铟、五氧化二钒与氧化钇混合均匀，置于坩埚中在1300～1600℃下煅烧2～3h，冷却后，取出进行高能球磨，获得纳米发光材料；将所述纳米发光材料添加到氯化亚铁与氯化铁的溶液中，在高速搅拌条件下添加氨水，之后高速离心获得沉淀，所述沉淀洗涤至中性后在50～60℃条件下干燥，在干燥的所述沉淀中添加环氧树脂粉末，搅拌均匀，加热至250～300℃，保温5～10min后添加固化剂并搅拌均匀，保温5～10min，冷却至室温后进行高能球磨，获得粒径为0.05～0.1mm的所述磁性发光材料。所述固化剂为脂肪二胺、芳香族多胺、三氟化硼以及有机酸酐。通过该方法制备的磁性发光材料将磁至纳米发光材料与磁性四氧化三铁结合在一起，并且该方法制备的纳米发光材料在低于0.01T的弱磁场中也能发出较强的光强，而四氧化三铁对紫色非硫光合细菌具有较好的吸附性能。