件下发酵96h，并且每隔12?24h测定一次污水中COD浓度、菌体产量及5-氨基乙酰丙酸产量；
[0039]其中，步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为400 ymol/L ；
[0040]步骤一有机废水的COD含量为8068mg/L，TN含量为400?800mg/L，TP含量为20 ?60mg/L ；
[0041]步骤一每升发酵初液中含紫色非硫细菌培养液360mg，紫色非硫细菌培养液中紫色非硫细菌的含量为6.0XlO8- 8.0X10 8cfu/Lo
[0042]本实施方式所用紫色非硫细菌(PNSB)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为ATCC 17023。
[0043]实施例2:
[0044]本实施例中除步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为100 ymol/L外，其它试验设置和操作均与实施例1相同。
[0045]实施例3:
[0046]本实施例中除步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为200 ymol/L外，其它试验设置和操作均与实施例1相同。
[0047]实施例4:
[0048]本实施例中除步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为500 ymol/L外，其它试验设置和操作均与实施例1相同。
[0049]对比例1:
[0050]本实施例中除步骤一发酵初液中不投加金属离子Fe2+外，其它试验设置和操作均与实施例1相同。
[0051]实施I?4及对比例I中紫色非硫细菌处理食品有机废水COD去除率随时间变化的曲线图如图1所示。
[0052]实施I?4及对比例I中紫色非硫细菌处理食品有机废水生物量随时间变化的曲线图如图2所示，纵坐标为紫色非硫细菌菌体干重，单位为mg/L。
[0053]实施I?4及对比例I中紫色非硫细菌处理食品有机废水中菌体5-氨基乙酰丙酸产率图如图3所示。
[0054]实施I?4及对比例I中紫色非硫细菌处理食品有机废水中菌体ATP产率随时间变化的曲线图如图4所示。
[0055]实施I?4及对比例I中紫色非硫细菌处理食品有机废水中菌体ATP最大产率图如图5所示。
[0056]经过96h发酵实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比例I中COD去除率分别为90.1%、79.6%、80.6、74.1%和73.3%。与对比例I相比，实施例1、实施例2和实施例3的COD去除率分别提高了 23.1%、8.7%和10.0%，实施例4的COD去除率较对比例I并未有显著提高。实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比例I在96h后的菌体产量(干重)分别为 4015.3mg/L、2784.4mg/L、2987.2mg/L、2616.9mg/L 和 2417.2mg/L。与对比例I相比，实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的生物产量分别提高77.8%、17.8%、27.6%和9.4%。说明投加的微量金属元素Fe2+能够提高紫色非硫细菌的菌体产率和处理系统COD去除率。步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为400 μ mol/L可获得最大的COD去除率和生物产量。
[0057]实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比例I的菌体5_氨基乙酰丙酸产率分别为15.9、8.7、11.8、7.2*4.7mg/g-b1mass0与对比例I相比，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的菌体5-氨基乙酰丙酸产率分别提高239.6%、46.1%、152.9%和53.9%。步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为400 μ mol/L获得最大的菌体5-氨基乙酰丙酸产率。
[0058]实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比例I的菌体ATP产率呈现相似的规律，在整个处理周期内逐渐升高，在84h达到最大，84?96h稍有降低。96h时实施例1、实施例2和实施例3、实施例4和对比例I的ATP产率分别为28.3、21.9、25.2、17.4和15.8 μmol/g-b1mass。
[0059]在84h，实施例1、实施例2和实施例3和对比例I的类胡萝卜素浓度分别为11.32、7.59、7.52和3.69mg/L。实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比例I中菌体ATP最大产率，分别为34.5,27.7,29.7、18.0和17.5 μ mol/g-b1mass。与对比例I相比，实施例
1、实施例2、实施例3、实施例4的菌体ATP最大产率分别提高96.8%、58.5%、69.7%和
2.
[0060]实验说明本发明方法可提高紫色非硫细菌对有机废水的COD去除效率，且同时可以提高菌体生物产量及5-氨基乙酰丙酸产率，加速提高紫色非硫细菌的有机废水处理效率及菌体5-氨基乙酰丙酸的生产效率，实现废水资源化的进程。
[0061]选用其他紫色非硫细菌菌株进行上述实验，实验结果同样证实添加微量金属元素Fe2+能够提高紫色非硫细菌的底物降解效率，增强对有机物质的降解能力，提高菌体产量和高价值物质5-氨基乙酰丙酸的产率。
【主权项】
1.一种提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的方法，其特征在于按以下步骤提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率: 一、调节有机废水PH值为6.5?7.5，然后向有机废水中投加金属离子Fe2+，再投加紫色非硫细菌，制成发酵初液； 二、将步骤一的发酵初液在光照强度为1000?30001UX、溶解氧浓度控制在0.5?1.0mg/L、温度为25?30°C的条件下发酵，即实现紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的提尚; 其中，步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为50 ymol/L?600 ymol/L ； 步骤一有机废水的COD含量为6000?10000mg/L，TN含量为400?800mg/L，TP含量为 20 ?60mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的方法，其特征在于步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为100 ymol/L?500 ymol/L。
3.根据权利要求1所述的一种提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的方法，其特征在于步骤一发酵初液中金属离子Fe2+的浓度为400 μ mol/Lo
4.根据权利要求4所述的一种提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的方法，其特征在于步骤一中投加对数生长期的紫色非硫细菌。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的方法，其特征在于步骤一中有机废水为食品有机废水，食品有机废水投加金属离子Fe2+前经灭菌处理。
6.根据权利要求1所述的一种提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的方法，其特征在于步骤二发酵时间为96h。
【专利摘要】一种提高紫色非硫细菌菌体5-氨基乙酰丙酸产率的方法，它涉及一种提高生物体5-氨基乙酰丙酸产率的方法。它按以下步骤提高5-氨基乙酰丙酸产率：一、调节有机废水pH值为6.5～7.5，然后向有机废水中投加金属离子Fe2+，再投加紫色非硫细菌，制成发酵初液；二、将步骤一的发酵初液在光照强度为1000～3000lux、溶解氧浓度控制在0.5～1.0mg/L、温度为25～30℃的条件下发酵。本发明方法与现有生物合成5-氨基乙酰丙酸的方法相比菌体产率和5-氨基乙酰丙酸产率都有明显的提高，并且废水COD去除率也达到90％以上。
【IPC分类】C12P13-00, C12R1-01
【公开号】CN104531792
【申请号】CN201410765653
【发明人】刘淑丽, 张光明, 李相昆, 张 杰
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月12日