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摘要：根据对高岭土悬浊液的絮凝效果，从27个样品中筛选出37株具有絮凝效果的菌株，其中编号为Z2701、Z1902、x1801和X1806的菌株絮凝活性最好，而X1801、X1806的絮凝率高达97.88％～98.5％。研究还发现ca2+有很好的助凝作用。
关键词：絮凝剂产生菌；筛选；絮凝率
中图分类号：X172 文献标识码：A 文章编号：1006－6500(2008)04－0024－03
近年来，微生物絮凝剂因其良好的絮凝效果和低廉的价格而广泛应用于工业废水的处理、食品及发酵等领域。微生物絮凝剂是微生物在发酵过程中分泌的高分子聚合物，是高效、无毒的水处理药剂。絮凝剂产生菌就是分泌絮凝剂的微生物。自然界中存在大量具有絮凝性的微生物，且来源广泛，国内学者多致力于絮凝剂产生菌的筛选、鉴定及培养等较为基础的研究，因此，微生物絮凝剂因诸多因素而未大规模生产及应用。
在广大农村分布的畜禽养殖场，其畜禽粪污的污染给农民的生活和农村环境带来了很多的危害，严重阻碍了社会主义新农村建设的步伐。因此，本研究筛选几株絮凝活性较高的絮凝剂产生菌，以高岭土悬浊液为絮凝处理体系研究菌株的絮凝效果，以期把有效的菌株应用到我所自行设计研制的畜禽粪污处理系统中，模拟优化化学絮凝剂与生物絮凝剂最佳配比来处理农村畜禽粪污，为解决新农村生态建设中存在的环境及资源再利用等问题提供更好的技术支持。
1 材料和方法
1.1材料
样品采自天津、哈尔滨等地，涵盖了多种可能得到絮凝剂产生菌的土壤及水类型。
筛选培养基：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。
发酵培养基：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初筛方法新鲜样品采用平板稀释法涂布于筛选培养基上，于28℃培养3-5d，挑选形态各异的菌落划线分离纯化。将纯化后的菌株接种到装有100mL发酵培养基的三角瓶中，160r／min、28℃摇床培养48h。在小烧杯中分别倒入1，2g／L的高岭土悬浊液100mL，加入几滴培养后的发酵液，玻璃棒搅拌1min，在1h内目测能否对两种浓度的高岭土悬浊液絮凝，以对各浓度高岭土悬浊液均有絮凝效果为好。将初筛到的目标菌株转移到筛选培养基斜面上保存备用。
1.2.2复筛方法将初筛后的目标菌株接种到装有100mL发酵培养基的三角瓶中，160r／min、28℃摇床培养48h。复筛结合魏飞的方法：在100mL量筒中加入0.4g高岭土，加80mL蒸馏水，5mL浓度为10mg／g CaCl2，2mL发酵液，定容至100mL，调节pH值至7.5，搅拌均匀后静置5min，用721分光光度计在550nm处测定上清液吸光度(DB)，以不加发酵液的上清液的吸光度为对照(DA)，测定发酵液的絮凝程度。絮凝率的计算：
絮凝率(％)=[(DA-DB)／DA]×100
1.2.3菌株发酵液絮凝活性分布试验
(1)取一定量的发酵液在3000r／rain下离心30min，移去上清液。菌体用无菌水洗涤后悬浮在与培养液等体积的无菌水中，得到菌细胞悬液。测定去菌细胞上清液及菌细胞悬液对4g／L高岭土溶液的絮凝率。
(2)同1.2.2的方法在量筒中加高岭土及菌株发酵液，静置15min后吸取上清液液面下2cm处的液体，550nm处测定吸光度，以不加样品的高岭土悬液的吸光度为对照计算发酵液的絮凝程度。
1.2.4不同阳离子对发酵液絮凝效果的影响取5mL浓度为1％的不同阳离子溶液分别加到100mL高岭土絮凝体系中(4g／L)，加入菌体发酵液2mL，调节pH至7.5，测定阳离子对絮凝效果的影响。
2 结果与分析
2.1菌株的筛选
经平板分离纯化，分离出细菌127株，真菌47株，共计174株。分别把174株菌株发酵液加入高岭土悬浊液，肉眼目测初筛，有37株菌絮凝效果较好。这37个菌株大部分都是真菌。对高岭土悬浊液絮凝试验表明，目测时两株真菌Z2701、Z1902的絮凝块较大，沉降速度快，絮凝率都在90％以上，而两株细菌X1801、X1806的絮凝率要高于两株真菌，絮凝率高达97.88％和98.5％。这与尹华等筛选到的菌株絮凝效果相似。分析这些菌株的来源发现絮凝效果较好的菌株均采自菜园土壤中，而污水处理厂、养殖场和屠宰场等地并不一定是获得絮凝剂产生菌的最佳地点。我们以X1801为主要研究对象。
2.2X1801的絮凝活性分布
X1801发酵液原液的活性最高，菌悬液活性最低，上清液的相对絮凝率占发酵原液的84.61％(表1)，上清液中的絮凝活性物质最多，这同马放、刘占英等人的研究结果相似，也说明X1801分泌的代谢产物起到了絮凝作用。
2.3不同阳离子对X1801絮凝效果的影响
我们选择了实验室现有的6种阳离子加入到高岭土溶液中，并加入X1801培养液测定阳离子对絮凝效果的影响。结果表明，除K+、Na+外，其它阳离子均有很好的助凝效果，尤其是Fe3+达到了97％(图1)，与宫小燕的研究结果差距很大。但Fe3+、Mn2+絮凝后溶液显黄色，对生态环境产生不良影响，Mn2+、zn2+作为重金属元素不能作为助凝剂，因此，除了这几种离子之外，Ca2+助凝效果最好。
3 结论
从27个采样地点筛选出37株有絮凝效果的絮凝剂产生菌。其中X1801、X1806对高岭土悬浊液的絮凝效果最好，絮凝率为97.88％和98.5％。X1801絮凝活性物质主要存在于上清液中，Ca2+对其有很好的助凝效果。下一步将对X1801鉴定、影响絮凝性能主要因素、絮凝除浊效果和絮凝活性物质的提纯等作深入的研究。
关键词：絮凝剂产生菌；筛选；絮凝率
中图分类号：X172 文献标识码：A 文章编号：1006－6500(2008)04－0024－03
近年来，微生物絮凝剂因其良好的絮凝效果和低廉的价格而广泛应用于工业废水的处理、食品及发酵等领域。微生物絮凝剂是微生物在发酵过程中分泌的高分子聚合物，是高效、无毒的水处理药剂。絮凝剂产生菌就是分泌絮凝剂的微生物。自然界中存在大量具有絮凝性的微生物，且来源广泛，国内学者多致力于絮凝剂产生菌的筛选、鉴定及培养等较为基础的研究，因此，微生物絮凝剂因诸多因素而未大规模生产及应用。
在广大农村分布的畜禽养殖场，其畜禽粪污的污染给农民的生活和农村环境带来了很多的危害，严重阻碍了社会主义新农村建设的步伐。因此，本研究筛选几株絮凝活性较高的絮凝剂产生菌，以高岭土悬浊液为絮凝处理体系研究菌株的絮凝效果，以期把有效的菌株应用到我所自行设计研制的畜禽粪污处理系统中，模拟优化化学絮凝剂与生物絮凝剂最佳配比来处理农村畜禽粪污，为解决新农村生态建设中存在的环境及资源再利用等问题提供更好的技术支持。
1 材料和方法
1.1材料
样品采自天津、哈尔滨等地，涵盖了多种可能得到絮凝剂产生菌的土壤及水类型。
筛选培养基：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。
发酵培养基：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初筛方法新鲜样品采用平板稀释法涂布于筛选培养基上，于28℃培养3-5d，挑选形态各异的菌落划线分离纯化。将纯化后的菌株接种到装有100mL发酵培养基的三角瓶中，160r／min、28℃摇床培养48h。在小烧杯中分别倒入1，2g／L的高岭土悬浊液100mL，加入几滴培养后的发酵液，玻璃棒搅拌1min，在1h内目测能否对两种浓度的高岭土悬浊液絮凝，以对各浓度高岭土悬浊液均有絮凝效果为好。将初筛到的目标菌株转移到筛选培养基斜面上保存备用。
1.2.2复筛方法将初筛后的目标菌株接种到装有100mL发酵培养基的三角瓶中，160r／min、28℃摇床培养48h。复筛结合魏飞的方法：在100mL量筒中加入0.4g高岭土，加80mL蒸馏水，5mL浓度为10mg／g CaCl2，2mL发酵液，定容至100mL，调节pH值至7.5，搅拌均匀后静置5min，用721分光光度计在550nm处测定上清液吸光度(DB)，以不加发酵液的上清液的吸光度为对照(DA)，测定发酵液的絮凝程度。絮凝率的计算：
絮凝率(％)=[(DA-DB)／DA]×100
1.2.3菌株发酵液絮凝活性分布试验
(1)取一定量的发酵液在3000r／rain下离心30min，移去上清液。菌体用无菌水洗涤后悬浮在与培养液等体积的无菌水中，得到菌细胞悬液。测定去菌细胞上清液及菌细胞悬液对4g／L高岭土溶液的絮凝率。
(2)同1.2.2的方法在量筒中加高岭土及菌株发酵液，静置15min后吸取上清液液面下2cm处的液体，550nm处测定吸光度，以不加样品的高岭土悬液的吸光度为对照计算发酵液的絮凝程度。
1.2.4不同阳离子对发酵液絮凝效果的影响取5mL浓度为1％的不同阳离子溶液分别加到100mL高岭土絮凝体系中(4g／L)，加入菌体发酵液2mL，调节pH至7.5，测定阳离子对絮凝效果的影响。
2 结果与分析
2.1菌株的筛选
经平板分离纯化，分离出细菌127株，真菌47株，共计174株。分别把174株菌株发酵液加入高岭土悬浊液，肉眼目测初筛，有37株菌絮凝效果较好。这37个菌株大部分都是真菌。对高岭土悬浊液絮凝试验表明，目测时两株真菌Z2701、Z1902的絮凝块较大，沉降速度快，絮凝率都在90％以上，而两株细菌X1801、X1806的絮凝率要高于两株真菌，絮凝率高达97.88％和98.5％。这与尹华等筛选到的菌株絮凝效果相似。分析这些菌株的来源发现絮凝效果较好的菌株均采自菜园土壤中，而污水处理厂、养殖场和屠宰场等地并不一定是获得絮凝剂产生菌的最佳地点。我们以X1801为主要研究对象。
2.2X1801的絮凝活性分布
X1801发酵液原液的活性最高，菌悬液活性最低，上清液的相对絮凝率占发酵原液的84.61％(表1)，上清液中的絮凝活性物质最多，这同马放、刘占英等人的研究结果相似，也说明X1801分泌的代谢产物起到了絮凝作用。
2.3不同阳离子对X1801絮凝效果的影响
我们选择了实验室现有的6种阳离子加入到高岭土溶液中，并加入X1801培养液测定阳离子对絮凝效果的影响。结果表明，除K+、Na+外，其它阳离子均有很好的助凝效果，尤其是Fe3+达到了97％(图1)，与宫小燕的研究结果差距很大。但Fe3+、Mn2+絮凝后溶液显黄色，对生态环境产生不良影响，Mn2+、zn2+作为重金属元素不能作为助凝剂，因此，除了这几种离子之外，Ca2+助凝效果最好。
3 结论
从27个采样地点筛选出37株有絮凝效果的絮凝剂产生菌。其中X1801、X1806对高岭土悬浊液的絮凝效果最好，絮凝率为97.88％和98.5％。X1801絮凝活性物质主要存在于上清液中，Ca2+对其有很好的助凝效果。下一步将对X1801鉴定、影响絮凝性能主要因素、絮凝除浊效果和絮凝活性物质的提纯等作深入的研究。