摘要：根據(jù)對高嶺土懸濁液的絮凝效果，從27個樣品中篩選出37株具有絮凝效果的菌株，其中編號為Z2701、Z1902、x1801和X1806的菌株絮凝活性最好，而X1801、X1806的絮凝率高達97.88％～98.5％。研究還發(fā)現(xiàn)ca²⁺有很好的助凝作用。

關(guān)鍵詞：絮凝劑產(chǎn)生菌；篩選；絮凝率

中圖分類號：X172 文獻標識碼：A 文章編號：1006－6500(2008)04－0024－03

近年來，微生物絮凝劑因其良好的絮凝效果和低廉的價格而廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理、食品及發(fā)酵等領(lǐng)域。微生物絮凝劑是微生物在發(fā)酵過程中分泌的高分子聚合物，是高效、無毒的水處理藥劑。絮凝劑產(chǎn)生菌就是分泌絮凝劑的微生物。自然界中存在大量具有絮凝性的微生物，且來源廣泛，國內(nèi)學(xué)者多致力于絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選、鑒定及培養(yǎng)等較為基礎(chǔ)的研究，因此，微生物絮凝劑因諸多因素而未大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。

在廣大農(nóng)村分布的畜禽養(yǎng)殖場，其畜禽糞污的污染給農(nóng)民的生活和農(nóng)村環(huán)境帶來了很多的危害，嚴重阻礙了社會主義新農(nóng)村建設(shè)的步伐。因此，本研究篩選幾株絮凝活性較高的絮凝劑產(chǎn)生菌，以高嶺土懸濁液為絮凝處理體系研究菌株的絮凝效果，以期把有效的菌株應(yīng)用到我所自行設(shè)計研制的畜禽糞污處理系統(tǒng)中，模擬優(yōu)化化學(xué)絮凝劑與生物絮凝劑最佳配比來處理農(nóng)村畜禽糞污，為解決新農(nóng)村生態(tài)建設(shè)中存在的環(huán)境及資源再利用等問題提供更好的技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1材料

樣品采自天津、哈爾濱等地，涵蓋了多種可能得到絮凝劑產(chǎn)生菌的土壤及水類型。

篩選培養(yǎng)基：葡萄糖10g，K₂HPO₄5g，Mg-SO·7H₂O 0.2g，脲0.5g，KH₂PO₄ 2g，NaCl 0.1g，酵母膏0.5g，水1L，pH7.5。

發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖20g，(NH₄)₂SO₄ 2g，KCl0.5g，K₂HPO₄ 0.5g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，水1L，pH7.5。

1.2方法

1.2.1初篩方法新鮮樣品采用平板稀釋法涂布于篩選培養(yǎng)基上，于28℃培養(yǎng)3-5d，挑選形態(tài)各異的菌落劃線分離純化。將純化后的菌株接種到裝有100mL發(fā)酵培養(yǎng)基的三角瓶中，160r／min、28℃搖床培養(yǎng)48h。在小燒杯中分別倒入1，2g／L的高嶺土懸濁液100mL，加入幾滴培養(yǎng)后的發(fā)酵液，玻璃棒攪拌1min，在1h內(nèi)目測能否對兩種濃度的高嶺土懸濁液絮凝，以對各濃度高嶺土懸濁液均有絮凝效果為好。將初篩到的目標菌株轉(zhuǎn)移到篩選培養(yǎng)基斜面上保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2復(fù)篩方法將初篩后的目標菌株接種到裝有100mL發(fā)酵培養(yǎng)基的三角瓶中，160r／min、28℃搖床培養(yǎng)48h。復(fù)篩結(jié)合魏飛的方法：在100mL量筒中加入0.4g高嶺土，加80mL蒸餾水，5mL濃度為10mg／g CaCl₂，2mL發(fā)酵液，定容至100mL，調(diào)節(jié)pH值至7.5，攪拌均勻后靜置5min，用721分光光度計在550nm處測定上清液吸光度(D_B)，以不加發(fā)酵液的上清液的吸光度為對照(D_A)，測定發(fā)酵液的絮凝程度。絮凝率的計算：

絮凝率(％)=[(D_A-D_B)／D_A]×100

1.2.3菌株發(fā)酵液絮凝活性分布試驗

(1)取一定量的發(fā)酵液在3000r／rain下離心30min，移去上清液。菌體用無菌水洗滌后懸浮在與培養(yǎng)液等體積的無菌水中，得到菌細胞懸液。測定去菌細胞上清液及菌細胞懸液對4g／L高嶺土溶液的絮凝率。

(2)同1.2.2的方法在量筒中加高嶺土及菌株發(fā)酵液，靜置15min后吸取上清液液面下2cm處的液體，550nm處測定吸光度，以不加樣品的高嶺土懸液的吸光度為對照計算發(fā)酵液的絮凝程度。

1.2.4不同陽離子對發(fā)酵液絮凝效果的影響取5mL濃度為1％的不同陽離子溶液分別加到100mL高嶺土絮凝體系中(4g／L)，加入菌體發(fā)酵液2mL，調(diào)節(jié)pH至7.5，測定陽離子對絮凝效果的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1菌株的篩選

經(jīng)平板分離純化，分離出細菌127株，真菌47株，共計174株。分別把174株菌株發(fā)酵液加入高嶺土懸濁液，肉眼目測初篩，有37株菌絮凝效果較好。這37個菌株大部分都是真菌。對高嶺土懸濁液絮凝試驗表明，目測時兩株真菌Z2701、Z1902的絮凝塊較大，沉降速度快，絮凝率都在90％以上，而兩株細菌X1801、X1806的絮凝率要高于兩株真菌，絮凝率高達97.88％和98.5％。這與尹華等篩選到的菌株絮凝效果相似。分析這些菌株的來源發(fā)現(xiàn)絮凝效果較好的菌株均采自菜園土壤中，而污水處理廠、養(yǎng)殖場和屠宰場等地并不一定是獲得絮凝劑產(chǎn)生菌的最佳地點。我們以X1801為主要研究對象。

2.2X1801的絮凝活性分布

X1801發(fā)酵液原液的活性最高，菌懸液活性最低，上清液的相對絮凝率占發(fā)酵原液的84.61％(表1)，上清液中的絮凝活性物質(zhì)最多，這同馬放、劉占英等人的研究結(jié)果相似，也說明X1801分泌的代謝產(chǎn)物起到了絮凝作用。

2.3不同陽離子對X1801絮凝效果的影響

我們選擇了實驗室現(xiàn)有的6種陽離子加入到高嶺土溶液中，并加入X1801培養(yǎng)液測定陽離子對絮凝效果的影響。結(jié)果表明，除K⁺、Na⁺外，其它陽離子均有很好的助凝效果，尤其是Fe³⁺達到了97％(圖1)，與宮小燕的研究結(jié)果差距很大。但Fe³⁺、Mn²⁺絮凝后溶液顯黃色，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，Mn²⁺、zn²⁺作為重金屬元素不能作為助凝劑，因此，除了這幾種離子之外，Ca²⁺助凝效果最好。

3 結(jié)論

從27個采樣地點篩選出37株有絮凝效果的絮凝劑產(chǎn)生菌。其中X1801、X1806對高嶺土懸濁液的絮凝效果最好，絮凝率為97.88％和98.5％。X1801絮凝活性物質(zhì)主要存在于上清液中，Ca²⁺對其有很好的助凝效果。下一步將對X1801鑒定、影響絮凝性能主要因素、絮凝除濁效果和絮凝活性物質(zhì)的提純等作深入的研究。