产脂肪酶耐冷菌的分离及其对油脂降解吸附的条件优化

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随着社会的发展,油脂污水的污染问题不断增多,油脂污水的主要污染物是动植物油。2020年公布的第二次全国污染源普查公告中,全国动植物油污染物排放量为30.97万吨,仅次于总磷的排放量。我国冬季大部分地区处于低温状态,北方地区在夏季也有低温的情况,这导致污水水体温度下降,使得低温条件下油脂污水的生物处理效果不佳。耐冷菌可以在低温、温度波动很大的环境中进行正常的生长代谢活动,其分泌的脂肪酶在低温时仍具有很好的降解油脂效果,因此分离具有高效去除油脂能力的耐冷菌是解决此难题的关键。除此之外,一些疏水性微生物对油脂有着强烈的生物吸附作用。本文从土壤中筛出一株产高效脂肪酶的耐冷菌:LTW-1,通过对该菌的26S r DNA D1/D2区域序列测序并进行Blast比对构建系统发育进化树后,可以确定LTW-1菌属于酵母菌属(Saccharomyces)。该菌最适的温度范围在15~25℃,在15℃条件下测得脂肪酶酶活为108.9U/m L,酶活高于很多已知的低温酵母菌。通过脂肪酶酶活的响应面实验优化,其最佳的产酶培养条件为:发酵时间61h、发酵温度22℃、pH 8、牛肉浸粉12g/L、装液量50m L/250m L、接种量3%、硫酸钙1g/L、大豆油乳化液20g/L,优化后测得的酶活为245.3U/m L,是优化前的2倍多。LTW-1菌株摄取油脂时对悬浮态、分散态的油脂有着强烈的吸附作用,会形成菌体-油脂复合物,该复合物直接过滤即可去除,除油率可达95%。对LTW-1菌株的生物吸附能力影响因素进行了初步的探究,结果显示:菌株培养时间为24h,吸附时间为36h,装液量为100m L/250m L,初始接种量为12%时形成菌体油脂复合物的干重最大。
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