生物絮凝剂的絮凝活性及失活动力学的研究

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1、中国环境科学2008,28(12)：1088~1093ChinaEnvironmentalScience生物絮凝剂的絮凝活性及失活动力学的研究*吴涓,倪晓宇(安徽大学生命科学学院,安徽合肥230039)摘要：为考察生物絮凝剂MBF2的絮凝活性,采用正交实验对其产生菌C2的培养条件进行了优化.结果表明,培养基中主要成分的最适加入量分别为葡萄糖5g/L,(NH4)2SO40.5g/L,尿素5.0g/L,最适pH值为8.0.Molish反应和茚三酮显色反应表明,该絮凝剂的主要成分为蛋白质,是由微生物产生并分泌到细胞外的具有絮凝活性的代谢产物.

2、发酵液的絮凝活性与细胞生长量均在培养48h时达最大.该絮凝剂的絮凝活性受pH值的影响较为显著,在pH6.0~8.0范围内有较好的絮凝效果,其中pH7.0时絮凝率最高为83.7%.热稳定性实验显示,该絮凝剂在25~40℃范围内比较稳定,但在40℃以上时,絮凝活性显著下降.为了研究生物絮凝剂MBF2的失活动力学,建立了该絮凝剂的受热失活一级动力学方程,失活活化能为11.86kJ/mol.絮凝剂MBF2对可溶性色素次甲基蓝的脱色率高达98.6%.关键词：生物絮凝剂；絮凝活性；热稳定性；失活动力学；脱色中图分类号：X172文献标识码：A文章编号

3、：1000-6923(2008)12-1088-06*Flocculatingactivityandheatinactivationkineticsofbioflocculant.WUJuan,NIXiao-yu(InstituteofLifeSciences,AnhuiUniversity,Hefei230039,China).ChinaEnvironmentalScience,2008,28(12)：1088~1093Abstract：Inordertostudytheflocculatingactivityofbiofloccul

4、antMBF2,theorthogonalexperimentswereconductedtooptimizetheculturemediumofbioflocculant-producingstrainC2.Theoptimalmediumcomponentswereasfollows:glucose5g/L,(NH4)2SO40.5g/L,urea5.0g/L,andtheoptimalpHvaluewas8.0.TheMolishreactionandninhydrinreactionshowedthatthebiofloccul

5、antMBF2wasmainlycomposedofprotein,whichwastheextracellularmetabolitesecretedbymicroorganism.Boththegrowthofcellsandtheflocculatingactivitywerehighestat48hofculture.TheeffectofpHvalueonflocculatingactivitywasobvious,andpH6.0~8.0wasoptimumforgettinggoodeffectsandthehighest

6、flocculatingrateof83.7%wasattainedatpH7.0.ThethermostabilityofMBF2wasgoodintherangeof25~40℃,butdecreasedobviouslywhentemperaturewashigherthan40℃.Theheatinactivationfirst-orderkineticequationwasestablishedbasedonthethermostabilityexperimentaldata,andtheinactivationactivat

7、ionenergywascalculatedas11.86kJ/mol.ThedecolorizingrateofMethyleneBluebythetreatmentofMBF2wasupto98.6%.Keywords：bioflocculant；flocculatingactivity；thermostability；inactivationkinetics；decolorization在工业废水处理中,由于生物絮凝剂具有蛋白、纤维素和DNA等高分子物质.但不同种类生物可降解性,且高效、安全、不会造成二次污生物絮凝剂的成分存在着较

8、大差异,因而对温度[7-8]染而受到广泛关注.国内外学者已筛选到了细表现出不同的稳定性.关于失活动力学的报[9]菌、真菌等几十种高效的生物絮凝剂产生菌道大多见于酶的受热失活以及催化剂的失活[1-2][3][