一种改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法与流程

本发明属于环境工程领域，具体涉及一种改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法。

背景技术：

1、聚乙烯醇（pva）是一种高水溶性的大分子聚合物，在纺织等行业具有广泛的应用。但高度聚合的大分子pva可生化性差，造成污水处理困难。鞘氨醇菌是一种重要的环境微生物，具有广泛的降解有机污染物和高分子pva的能力。

2、由于pva是近几十年才广泛使用的人造高分子化合物，一些微生物虽然进化出pva的降解能力，但降解效率较低。pva降解酶是胞内酶，因此pva需要进入微生物胞内，才能被降解。在微生物表面，往往存在糖和蛋白的复杂复合物，形成荚膜隔开菌体与外界环境或造成细胞聚集形成细胞群落，这些情况都会阻碍微生物与环境的物质交换，从而影响pva的降解。

技术实现思路

1、发明目的：本发明为解决上述问题，提供了一种添加糖苷酶或者蛋白酶改变鞘氨醇菌分散度来提高聚乙烯醇降解能力的方法，糖苷酶或者蛋白酶可以分解微生物表面的糖蛋白混合物，降低表面粘度，增强微生物的分散情况，强化传质，从而提高pva的降解能力。

2、技术方案：一种提高鞘氨醇菌降解聚乙烯醇能力的方法，其特征在于：包括如下步骤：

3、步骤一、配置lb液体培养基，具体配方如下：蛋白胨 10 g/l，酵母膏 5 g/l， nacl10 g/l，121 oc灭菌15 min，固体培养基添加2%的琼脂；

4、步骤二、鞘氨醇菌种子的培养，具体操作如下：接一环鞘氨醇菌于步骤一配置好的lb液体培养基中，置于37oc恒温摇床，200rpm培养48小时；

5、步骤三、鞘氨醇菌降解pva能力及菌体分散度的测定分析：将培养48小时的菌液以1%的接种量接入含pva培养基中（添加pva1799 至终浓度1g/l），随后加入糖苷酶和/或蛋白酶，定时取样经10000转离心1min，取上清液测定样品中的pva含量计算pva降解率，菌体分散度在加入糖苷酶和/或蛋白酶培养20h后，取菌体培养液进行测定。

6、在本方明的一种实施方式中，所述步骤三中，pva培养基成分为：pva1799 1g/l，nh4cl 2g/l，尿素1g/l，k2hpo4 1.6g/l，kh2po4 0.2g/l，feso4·7h2o 0.02g/l，nacl 0.02g/l，cacl2 0.1g/l，mgso4 0.024g/l，pva培养基ph为7.5。

7、在本方明的一种实施方式中，所述的步骤三中，糖苷酶和/或蛋白酶包括以下任意一种或者多种的混合物：中性蛋白酶、碱性蛋白酶、alpha-葡萄糖苷酶、beta-葡聚糖酶。

8、在本方明的一种实施方式中，所述的糖苷酶和/或蛋白酶添加量为10-20 u/ml。

9、在本方明的一种实施方式中，所述的步骤三中，pva含量的具体测定方法如下：

10、a.摇瓶中的含pva样品经10000转离心1 min，去除菌体，取上清液测定pva含量；

11、b.在25 ml比色管中分别加入待测样品1 ml，25 g/l硼酸7.5ml和i2-ki 0.75 ml，定容到25ml，避免光照静置10min，在690 nm处测定其吸光值，根据标准曲线计算pva含量，pva降解率β（%）按如下公式计算：

12、β（%）=[（α0-α1）]/α0×100%；

13、其中，α0代表反应前的 pva 含量，α1代表反应后的 pva 含量。

14、在本方明的一种实施方式中，所述的i2-ki溶液的配置如下：10g/l i2、80g/l ki。

15、在本方明的一种实施方式中，所述的步骤三中菌体分散度的具体测定方法为：取一环菌体培养液，轻轻涂于载玻片表面，待自然干燥后，固定、结晶紫染色、脱色后，于100倍油镜下观察。

16、在本方明的一种实施方式中，所述的蛋白酶和/或糖苷酶，可以水解鞘氨醇菌表面多糖和蛋白复合物，提高菌体分散度，从而提高鞘氨醇菌对pva的降解能力。

17、有益效果：本发明通过在鞘氨醇菌降解pva的过程中添加糖苷酶或蛋白酶，有效改变鞘氨醇菌的分散度，进而提高鞘氨醇菌降解聚乙烯醇能力。

技术特征：

1.一种改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇（pva）降解能力的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法，其特征在于：所述步骤三中，pva培养基成分为：pva1799 1g/l，nh4cl 2g/l，尿素1g/l，k2hpo41.6g/l，kh2po4 0.2g/l，feso4·7h2o 0.02g/l，nacl 0.02g/l，cacl2 0.1g/l，mgso40.024g/l，pva培养基ph为7.5。

3.根据权利要求1所述的改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法，其特征在于：所述的步骤三中，糖苷酶和/或蛋白酶包括以下任意一种或者多种的混合物：中性蛋白酶、碱性蛋白酶、alpha-葡萄糖苷酶、beta-葡聚糖酶。

4.根据权利要求3所述的改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法，其特征在于：所述糖苷酶和/或蛋白酶添加量为终浓度10-20 u/ml。

5.根据权利要求1所述的改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法，其特征在于：所述的步骤三中，pva含量的具体测定方法如下：

6.根据权利要求5所述的改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法，其特征在于：所述的i2-ki溶液的配置如下：10g/l i2、80g/l ki。

7.根据权利要求1所述的改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法，其特征在于：所述的步骤三中菌体分散度的具体测定方法为：取一环菌体培养液，轻轻涂于载玻片表面，待自然干燥后，固定、结晶紫染色、脱色后，于100倍油镜下观察。

8.根据权利要求1-7任一项所述的改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇降解能力的方法，其特征在于：所述糖苷酶和/或蛋白酶能够降低菌株的聚集程度，从而提高pva跨越细胞膜进入胞内的效率，加速分解，提高鞘氨醇菌对pva的降解能力。

技术总结
本发明公开了一种改变鞘氨醇菌分散度提高聚乙烯醇（PVA）降解能力的方法，包括如下步骤：步骤一、配置LB液体培养基；步骤二、培养鞘氨醇菌种子的培养；步骤三、培养鞘氨醇菌（同时添加不同糖苷酶或者蛋白酶）降解PVA能力及菌体分散度的测定分析。本发明通过在鞘氨醇菌降解PVA过程中添加不同酶以改变菌体的分散度，提高了鞘氨醇菌降解聚乙烯醇能力。

技术研发人员：鞠新国,陆赛飞,张峰,丁浩澎,曾文勇
受保护的技术使用者：江苏尚维斯环境科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13