[发明专利]一种新型生物絮凝剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种新型生物絮凝剂，所述生物絮凝剂是由海科贝特氏菌（C.marina）发酵产生。本发明的制备方法，包括以下步骤：S1.从固体琼脂培养基上挑取菌落接种于种子培养基中，25‑30°C、120‑180 r/min培养32‑38h；S2.将步骤S1中培养的种子菌液按接种量8‑12%（v/v）转接至发酵培养基，25‑30°C、120‑180 r/min培养28‑36h；S3.将步骤S2中培养液离心处理，获得生物絮凝剂母液；S4.用蒸馏水配制培养基，121℃灭菌，20分钟；S5.将生物絮凝剂母液在培养基中继续培养24‑36h，离心处理，获得生物絮凝剂。本发明作为新型海洋细菌产生物絮凝剂，绿色环保，优化后的培养基通过响应面优化得到最大的生物絮凝剂产量，比原培养基显著提高，解决了生物絮凝剂生产效率低和产量低的问题，为工业化生产奠定坚实的基础。

技术领域

本发明属于生物制剂技术领域，具体涉及一种新型生物絮凝剂及其制备方法。

背景技术

生物絮凝剂本质上是一种胞外大分子聚合物，是由生物体在生长过程中产生的糖蛋白，多糖，蛋白质，纤维素，脂肪，糖脂和核酸等组成的。絮凝剂的絮凝活性取决于絮凝剂的特性，总的来说，生物絮凝是一个动态过程，具有无害，可生物降解的特点。

絮凝是一种高效且低成本，环保的分离工艺，广泛应用于饮用水，废水处理，发酵过程，食品相关行业和生物技术下游等不同工业过程。合成高分子絮凝剂因其高效，低成本的特点而被广泛应用。然而，大多数合成的生物絮凝剂对人体健康和环境都有危害，而生物絮凝剂则不同，其具有安全，无毒，可生物降解，环境友好等特点，其降解中间体不是二次污染物。为了使生物絮凝剂在工业领域得到广泛的应用，需要寻找各种具有高生物絮凝剂生产能力的微生物，提高絮凝剂的絮凝效率。因此，从不同环境微生物中发现新型高效的生物絮凝剂并研究其絮凝机理越来越受到科学家的重视，成为研究热点。

海洋生态环境压力大，温度低，营养价值低，为海洋细菌提供了丰富的生物多样性，具有筛选产生生物絮凝剂的新型生物的巨大潜力。海洋细菌已被证明使一个由价值的来源，分离新的EPS具有潜在的实际应用，但仍未开发的工业利用价值。大多数种类繁多的海洋微生物，其形态，生理和代谢适应与陆地微生物由显著差异，可产生多种结构各异的代谢物。近年来，关于海洋微生物分泌生物絮凝剂能力的研究越来越受到重视。此外，通过发酵工艺可以均匀，可靠的生产出天然，环保的生物絮凝剂。

生物絮凝剂，是将产絮凝剂的微生物在特定的培养基中培养，使微生物产生并分泌具有絮凝活性的物质。生物絮凝剂作为一种天然产物，由于其安全性和高效的絮凝效率，被认为是一种很有前途的微藻处理和回收技术；另外，生物絮凝剂也因具有可生物降解且无二次污染的优点，受到了很多研究者的广泛关注。

微藻广泛分布于自然界，具有光合作用效率高、环境适应能力强、生长速率快、生长周期短、占地面积小、生物质产率高、可高效吸收废水中的氮、磷等营养元素等优点，已被普遍应用于生物燃料、医学原料、优质食品源及畜牧养殖业等领域。目前限制微藻生物技术发展的主要挑战之一就是微藻的富集。由于微藻个体小且能稳定悬浮于溶液中，密度低，表面通常带负电荷，如何从微藻培养基中高效收获微藻是目前学者们积极探索的难题。与常规富集方法如离心、过滤等相比，絮凝法被认为是低成本富集微藻的高效手段。絮凝法通常包括化学絮凝法、物理絮凝法、自絮凝法和生物絮凝法。其中，生物絮凝法是一种绿色环保且高效的富集方法，某些特定细菌可分泌具有絮凝活性的胞外聚合物起到絮凝微藻的作用，具有富集潜能。因此，有必要开发一种高效、低成本的下游工艺，从培养基中获取微藻细胞，并在适当的领域使用并保持其活力和生物活性。