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pH、溫度、鹽度、碳源對 解烴菌BD-2產生物表面活性劑的影響——材料與方法

來源: 《環境科學與技術》 瀏覽 340 次 發布時間:2024-12-25

1材料與方法


1.1材料


試驗菌株BD-2是以原油為唯一碳源從新疆克拉瑪依石油污染土壤中分離的降解菌。


發酵培養基(g/L):蛋白胨5 g,酵母粉3 g,氯化鈉5 g,蒸餾水1 000 mL,調pH至7.0。


1.2方法


1.2.1生物表面活性劑的提取


將菌株BD-2的發酵液于10 000 r/min,4℃離心20 min去除菌體,上清液用HCl調pH為2.0,4℃靜置12 h,10 000 r/min,4℃離心30 min收集沉淀,將離心收集的沉淀溶解于無菌去離子水中,用氫氧化鈉溶液調節pH至7.0,冷凍干燥獲得生物表面活性劑粗品。


1.2.2生物表面活性劑的表面活性測試


將菌株BD-2的發酵液于10 000 r/min,4℃條件下進行20 min的離心處理去除菌體,取一定量的發酵上清液進行排油圈、表面張力和乳化指數(E24)的測定,每個處理重復3次。


1.2.3發酵時間對菌株BD-2產表面活性劑的影響


將菌株BD-2制備成菌懸液,接種于發酵培養基中,于30℃,120 r/min培養,每12 h測定其菌落數、表面活性劑量和表面張力,每個處理重復3次。


1.2.4培養基的優化


(1)碳、氮源影響。將1%的菌株BD-2菌懸液接種到含3%各種碳源(葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、原油、礦物油)的發酵培養基中,于30℃,120 r/min培養24 h,每個處理重復3次,測定表面活性劑量和表面張力,確定最適碳源。以尿素、氯化銨、硝酸銨、硝酸鈉、硫酸銨作為氮源,將1%的菌株BD-2菌懸液接種到含各種氮源(0.15%)的發酵培養基中,于30℃,120 r/min培養24 h,每個處理重復3次,測定表面活性劑量和表面張力,確定最適氮源。


(2)金屬離子的影響。向優化后的碳氮源種子培養基中分別加入硫酸錳和硫酸亞鐵,使培養基中Mn2+和Fe2+的濃度分別為0、0.2、0.5、1和2 g/L,于120 r/min,30℃培養24 h,每個處理重復3次,測定表面活性劑量和表面張力。


1.2.5發酵條件的優化


在最佳碳源和氮源的基礎上,將1%的菌株BD-2的菌懸液,接入發酵培養基,分別調節初始pH(5~9),溫度(10~40℃)和鹽濃度(0%~7%),每個處理重復3次,通過測定表面活性劑量和發酵液表面張力,進一步優化發酵過程的環境條件。


1.2.6生物表面活性劑穩定性研究


在優化發酵條件下,將菌株培養24 h,去除發酵液中的菌體,分別調節上清液pH(3~12),溫度(10~100℃),鹽度(0%~20%),靜置2 h后,通過測定發酵液表面張力和萘的溶解度評價表面活性劑的穩定性,每個處理重復3次。


1.3數據處理


試驗數據采用SPSS 21.0進行統計分析以及顯著性檢驗,利用Origin 2021作圖。


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