專利名稱：一種巨大芽孢桿菌的固定化制品與制備工藝及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種菌類制品與制備工藝及應(yīng)用，特別是一種巨大芽孢桿菌的固定化制品與制備工藝及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)藥的使用量大、面廣、農(nóng)藥污染問題日益突出。主要表現(xiàn)為長期大量使用農(nóng)藥造成的面污染，農(nóng)藥殘留造成的農(nóng)產(chǎn)品污染以及對土壤生態(tài)環(huán)境的破壞等。因此對我國農(nóng)藥污染進行控制與治理引起人們及各有關(guān)部門的高度重視。殺蟲單是我國自行開發(fā)的農(nóng)藥新品種，化學(xué)名稱為2-二甲胺基-1-硫代磺酸鈉基丙烷，屬殺蠶毒素農(nóng)藥。其沙蟲譜廣，效果好，已在水稻田中廣泛、大量使用，并已出口到東南亞各國，該農(nóng)藥施用后首先污染了土壤，破壞了土壤生態(tài)環(huán)境，并給農(nóng)產(chǎn)品造成超標(biāo)的農(nóng)藥殘留。同時，該農(nóng)藥由于水溶性強，極易淋溶，進而造成對地下水的污染。其農(nóng)藥殘留物還會造成地表水和內(nèi)陸漁場、魚產(chǎn)品的污染等。這些問題已引起人們的廣泛關(guān)注。我市郊縣大面積種植水稻，并分布著大量的漁場，漁塘、治理殺蟲單對土壤的污染，修復(fù)被污染的土壤應(yīng)提到議事日程上來了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種巨大芽孢桿菌的固定化制品與制備工藝及應(yīng)用，它選擇廉價的高分子材料及無機材料作為載體，將篩選、培養(yǎng)出的巨大芽孢桿菌進行固定化，固定化后的制品對水體及土壤具有防治污染的重要作用。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種巨大芽孢桿菌的固定化制品，其特征在于它的組分構(gòu)成為載體為高分子材料及無機材料、菌液為巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液、交聯(lián)劑為除鎂鹽外的二價水溶性金屬鹽類、硼化物及其混合物；其配比為載體占42.3～47.2％，離心分離后的菌體占3.0～16.2％，，交聯(lián)劑微量約0.45～0.9％，其余為水。
上述所說的高分子材料及無機材料載體取海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、硅藻土、明膠、瓊脂、活性炭、爐灰及其混合物。
上述所說的除鎂鹽外的二價水溶性金屬鹽類取氯化鈣、氯化銅、氯化鋅、氯化亞鐵、硫酸銅。
上述所說的硼化物交聯(lián)劑取硼酸、硼砂、苯基硼酸及其混合物。
上述所說的巨大芽孢桿菌的固定化制品的制備工藝，其特征在于它是由以下步驟所構(gòu)成(1)取原料1)巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液；2)載體材料高分子材料及無機材料，3)交聯(lián)劑交聯(lián)劑為除鎂鹽外的二價水溶性金屬鹽類、硼化物及其混合物；(2)按所需濃度配制載體中高分子材料的溶液；(3)離心分離巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液，配制所需濃度的巨大芽孢桿菌菌液，添加無機材料，吸附3～5小時；(4)配制所需濃度的交聯(lián)劑溶液；(5)將配制好的載體中高分子材料的溶液與吸附后的巨大芽孢桿菌菌液混合；(6)用注射器吸取上述(5)液體，以1滴/秒的速度滴入(4)交聯(lián)劑溶液，進行充分攪拌分散成球狀顆粒；(7)將成形的球狀顆粒靜置在交聯(lián)劑溶液中固定24～30小時。
上述所說的巨大芽孢桿菌的固定化制品的應(yīng)用，其特征在于固定化后的巨大芽孢桿菌制品在水體中及土壤中對施藥后的殘留殺蟲單可進行有效降解，由此可治理殺蟲單對水體及土壤的污染。
本發(fā)明所涉的微生物的固定化是近十多年興起的一種新型生物技術(shù)，與游離菌群相比，其主要優(yōu)越性在于1、載體本身的環(huán)境有利于生物細胞的增殖，可達到一個較高的菌體濃度，同時，固定化狀態(tài)又不至于造成菌體流失，因此又可進一步大幅度提高參加反應(yīng)的微生物濃度，提高反應(yīng)效率；2、采用降解速率比較固定化前后的降解效果，其實驗表明(見附表)降解初期，游離菌降解速率高于固定化菌，而隨著降解時間的推移，固定化菌降解速率明顯加快并高于游離菌，而游離菌降解速率急劇下降，降解5天左右，固定化菌降解速率為游離菌的3倍以上，說明固定化菌體的降解速率明顯優(yōu)于游離菌體。
附表固定化菌與游離菌降解速率比較表


附圖1為本發(fā)明所涉一種巨大芽孢桿菌的固定化制品的電鏡照片。
附圖2為本發(fā)明所涉一種巨大芽孢桿菌的固定化制品的固定化菌與游離菌降解速率比較圖。
具體實施例方式實施例1一種巨大芽孢桿菌的固定化制品(見圖1)，它的組分構(gòu)成為海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、巨大芽孢桿菌菌液、硅藻土、氯化鈣、硼酸及水，上述組分構(gòu)成的質(zhì)量分數(shù)％如下海藻酸鈉為2.0％，聚乙烯醇(PVA)為40.0％，離心分離后的巨大芽孢桿菌菌體為3.30％，硅藻土為0.30％，氯化鈣為0.15％，硼酸為0.3％，
水為54.25％。
上述所說的巨大芽孢桿菌的固定化制品的制備工藝，其特征在于它是由以下步驟所構(gòu)成(1)取原料1)載體材料海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、硅藻土；2)巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液；3)交聯(lián)劑氯化鈣、硼酸；(2)按所需濃度配制載體中高分子材料的溶液海藻酸鈉濃度為0.5％，聚乙烯醇濃度為9.0％，該載體材料海藻酸鈉與聚乙烯醇的體積比均為1∶2；(3)離心分離巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液，配制所需濃度為0.1g/ml的巨大芽孢桿菌菌液1ml，添加硅藻土為0.01g，吸附3小時；(4)配制所需濃度的交聯(lián)劑溶液氯化鈣(CaCl2)濃度為1.5％，硼酸為飽和溶液，氯化鈣溶液與硼酸飽和溶液的體積比為1∶1；(5)取配制好的載體中高分子材料的溶液(2)20ml與吸附后的巨大芽孢桿菌菌液混合；(6)用注射器吸取上述(5)液體，以1滴/秒的速度滴入(4)交聯(lián)劑溶液，進行充分攪拌分散成球狀顆粒；(7)將成形的球狀顆粒靜置在交聯(lián)劑溶液中固定24小時上述所說的巨大芽孢桿菌的固定化制品的應(yīng)用，其特征在于固定化后的巨大芽孢桿菌制品在水體中及土壤中對施藥后的殘留殺蟲單進行降解，6天后降解率可達90％以上，由此可治理殺蟲單對水體及土壤的污染。
實施例2一種巨大芽孢桿菌的固定化制品(見圖1)，它的組分構(gòu)成為海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、菌液、硅藻土、氯化鈣、硼酸及水，上述組分構(gòu)成的質(zhì)量分數(shù)％如下海藻酸鈉為3.60％，聚乙烯醇(PVA)為43.2％，
離心分離后的巨大芽孢桿菌菌體為16.20％，硅藻土為0.40％，氯化鈣為0.30％，硼酸為0.60％，水為35.70％。
上述所說的巨大芽孢桿菌的固定化制品的制備工藝，其特征在于它是由以下步驟所構(gòu)成(1)取原料1)載體材料海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、硅藻土；2)巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液；3)交聯(lián)劑氯化鈣、硼酸；(2)按所需濃度配制載體中高分子材料的溶液海藻酸鈉濃度為2.0％，聚乙烯醇濃度為11％，該載體材料海藻酸鈉與聚乙烯醇的體積比均為2∶1；(3)離心分離巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液，配制所需濃度為0.6g/ml的巨大芽孢桿菌菌液1ml，添加硅藻土為0.02g，吸附5小時；(4)配制所需濃度的交聯(lián)劑溶液氯化鈣(CaCl2)濃度為4.0％，硼酸為飽和溶液，氯化鈣溶液與硼酸飽和溶液的體積比為1∶1；(5)取配制好的載體中高分子材料的溶液(2)20ml與吸附后的巨大芽孢桿菌菌液混合；(6)用注射器吸取上述(5)液體，以1滴/秒的速度滴入(4)交聯(lián)劑溶液，進行充分攪拌分散成球狀顆粒；(7)將成形的球狀顆粒靜置在交聯(lián)劑溶液中固定30小時上述所說的巨大芽孢桿菌的固定化制品的應(yīng)用，其特征在于固定化后的巨大芽孢桿菌制品在水體中及土壤中對施藥后的殘留殺蟲單進行降解，6天后降解率可達90％以上，由此可治理殺蟲單對水體及土壤的污染。
權(quán)利要求
1.一種巨大芽孢桿菌的固定化制品，其特征在于它的組分構(gòu)成為載體為高分子材料及無機材料、菌液為巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液、交聯(lián)劑為除鎂鹽外的二價水溶性金屬鹽類、硼化物及其混合物；其配比為載體占42.3～47.2％，離心分離后菌體占3.0～16.2％，，交聯(lián)劑微量約0.45～0.9％，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種巨大芽孢桿菌的固定化制品，其特征在于所說的高分子材料及無機材料載體取海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、硅藻土、瓊脂、活性炭、爐灰及其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種巨大芽孢桿菌的固定化制品，其特征在于所說的除鎂鹽外的二價水溶性金屬鹽類取氯化鈣、氯化銅、氯化鋅、氯化亞鐵、硫酸銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種巨大芽孢桿菌的固定化制品，其特征在于所說的硼化物交聯(lián)劑取硼酸、硼砂、苯基硼酸及其混合物。
5.一種巨大芽孢桿菌的固定化制品的制備工藝，其特征在于它是由以下步驟所構(gòu)成(1)取原料1)巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液；2)載體材料高分子材料及無機材料，3)交聯(lián)劑交聯(lián)劑為除鎂鹽外的二價水溶性金屬鹽類、硼化物及其混合物；(2)按所需濃度配制載體中高分子材料的溶液；(3)離心分離巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液，配制所需濃度的巨大芽孢桿菌菌液，添加無機材料，吸附3～5小時；(4)配制所需濃度的交聯(lián)劑溶液；(5)將配制好的載體中高分子材料的溶液與吸附后的巨大芽孢桿菌菌液混合；(6)用注射器吸取上述(5)液體，以1滴/秒的速度滴入(4)交聯(lián)劑溶液，進行充分攪拌分散成球狀顆粒；(7)將成形的球狀顆粒靜置在交聯(lián)劑溶液中固定24～30小時。
6.一種巨大芽孢桿菌的固定化制品的應(yīng)用，其特征在于固定化后的巨大芽孢桿菌制品在水體中及土壤中對施藥后的殘留殺蟲單可進行有效降解，由此可治理殺蟲單對水體及土壤的污染。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所說的一種巨大芽孢桿菌的固定化制品，其特征在于它的組分構(gòu)成為海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、巨大芽孢桿菌菌液、硅藻土、氯化鈣、硼酸及水，上述組分構(gòu)成的質(zhì)量分數(shù)％如下海藻酸鈉為2.0％，聚乙烯醇(PVA)為40.0％，離心分離后的巨大芽孢桿菌菌體為3.30％，硅藻土為0.30％，氯化鈣為0.15％，硼酸為0.3％，水為54.25％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種巨大芽孢桿菌的固定化制品的制備工藝，其特征在于它是由以下步驟所構(gòu)成(1)取原料1)載體材料海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、硅藻土；2)巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液；3)交聯(lián)劑氯化鈣、硼酸；(2)按所需濃度配制載體中高分子材料的溶液海藻酸鈉濃度為0.5％，聚乙烯醇濃度為9.0％，該載體材料海藻酸鈉與聚乙烯醇的體積比均為1∶2；(3)離心分離巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液，配制所需濃度為0.1g/ml的巨大芽孢桿菌菌液1ml，添加硅藻土為0.01g，吸附3小時；(4)配制所需濃度的交聯(lián)劑溶液氯化鈣(CaCl2)濃度為1.5％，硼酸為飽和溶液，氯化鈣溶液與硼酸飽和溶液的體積比為1∶1；(5)取配制好的載體中高分子材料的溶液(2)20ml與吸附后的巨大芽孢桿菌菌液混合；(6)用注射器吸取上述(5)液體，以1滴/秒的速度滴入(4)交聯(lián)劑溶液，進行充分攪拌分散成球狀顆粒；(7)將成形的球狀顆粒靜置在交聯(lián)劑溶液中固定24小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所說的一種巨大芽孢桿菌的固定化制品，其特征在于它的組分構(gòu)成為海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、菌液、硅藻土、氯化鈣、硼酸及水，上述組分構(gòu)成的質(zhì)量分數(shù)％如下海藻酸鈉為3.60％，聚乙烯醇(PVA)為43.2％，離心分離后的巨大芽孢桿菌菌體為16.20％，硅藻土為0.40％，氯化鈣為0.30％，硼酸為0.60％，水為35.70％。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種巨大芽孢桿菌的固定化制品的制備工藝，其特征在于它是由以下步驟所構(gòu)成(1)取原料1)載體材料海藻酸鈉、聚乙烯醇(PVA)、硅藻土；2)巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液；3)交聯(lián)劑氯化鈣、硼酸；(3)按所需濃度配制載體中高分子材料的溶液海藻酸鈉濃度為2.0％，聚乙烯醇濃度為11％，該載體材料海藻酸鈉與聚乙烯醇的體積比均為2∶1；(3)離心分離巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液，配制所需濃度為0.6g/ml的巨大芽孢桿菌菌液1ml，添加硅藻土為0.02g，吸附5小時；(4)配制所需濃度的交聯(lián)劑溶液氯化鈣(CaCl2)濃度為4.0％，硼酸為飽和溶液，氯化鈣溶液與硼酸飽和溶液的體積比為1∶1；(5)取配制好的載體中高分子材料的溶液(2)20ml與吸附后的巨大芽孢桿菌菌液混合；(6)用注射器吸取上述(5)液體，以1滴/秒的速度滴入(4)交聯(lián)劑溶液，進行充分攪拌分散成球狀顆粒；(7)將成形的球狀顆粒靜置在交聯(lián)劑溶液中固定30小時。
全文摘要
一種巨大芽孢桿菌的固定化制品與制備工藝及應(yīng)用，它的組分構(gòu)成為載體為高分子材料及無機材料、菌液為巨大芽孢桿菌培養(yǎng)液、交聯(lián)劑為除鎂鹽外的二價水溶性金屬鹽類、硼化物及其混合物；其制備工藝為將配制好的載體與菌體的混合液用注射器吸取且滴入交聯(lián)劑溶液攪拌分散成球狀顆粒；其應(yīng)用為固定化后的巨大芽孢桿菌制品在水體中及土壤中對施藥后的殘留殺蟲單可進行降解，由此可治理殺蟲單對水體及土壤的污染。本發(fā)明的優(yōu)越性1.載體本身的環(huán)境有利于生物細胞的增殖，可達到一個較高的菌體濃度，同時，固定化狀態(tài)又不至于造成菌體流失，因此又可進一步大幅度提高參加反應(yīng)的微生物濃度，提高反應(yīng)效率；2.固定化菌體的降解速率明顯優(yōu)于游離菌體。
文檔編號C12N11/02GK1605622SQ20041001988
公開日2005年4月13日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者楊志生, 梁寶臣, 孫宇, 王蘋, 李戰(zhàn)強, 吳新世, 李彩文 申請人:天津理工大學(xué)