一株產(chǎn)生物表面活性劑的不動桿菌株及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物技術(shù)領(lǐng)域的不動桿菌的應(yīng)用，具體設(shè)及一株產(chǎn)生物表面活性劑的 不動桿菌株及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物表面活性劑是微生物在代謝過程中分泌出的一類含有親水基團（如氨基酸或 多膚、二糖、寡糖或多糖等)和親脂基團（如飽和或非飽和的脂肪醇或脂肪酸等)的兩親化合 物。生物表面活性劑除了具有化學(xué)表面活性劑的特點W外，還具有如下特點：（1)在油-水界 面有較高的表面活性；（2)無毒、安全、易生物降解、環(huán)境友好；（3)具有很強的油脂乳化能 力；（4)反應(yīng)產(chǎn)物可引進新類型的化學(xué)基團，其中有些基團是化學(xué)方法難W合成的，分子結(jié) 構(gòu)類型多樣；（5)在常溫、常壓條件下就可應(yīng)用生物表面活性劑；（6)發(fā)酵菌株生產(chǎn)生物表面 活性劑的原料在自然界廣泛存在且價廉，是典型的"綠色"工藝。
[0003] 生物表面活性劑主要包括糖脂、脂膚、憐脂、脂肪酸、多糖-脂類復(fù)合物和中性類脂 衍生物等，已知的生物表面活性劑W糖脂為主。生物表面活性劑由于其良好的增溶、乳化、 降低表面活性劑W及環(huán)境友好性等特征，在含油廢水的治理、石油污染地的環(huán)境修復(fù)、采油 工業(yè)、清潔等領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用，并向其他領(lǐng)域滲入。研究表明，生物表面活性劑的 驅(qū)油效率比化學(xué)表面活性劑的驅(qū)油效率高3.5-8倍，而價格僅為化學(xué)表面活性劑的30%。生 物表面活性劑取代化學(xué)表面活性劑已漸成為一種新的研究趨勢。
[0004] 金屬鍛前處理常指零件的除油和除誘，是電鍛的重要工序，電鍛零件鍛前處理質(zhì) 量的好壞，直接影響電鍛層質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計，鍛件90%質(zhì)量事故的主要原因是由于鍛前處理不 當(dāng)造成的。目前金屬鍛前除油的傳統(tǒng)工藝，主要有熱堿高溫化學(xué)清洗法、超聲波除油、化學(xué) 試劑除油等;其中高溫堿法能耗大、污染嚴(yán)重已遭淘汰;超聲波除油因設(shè)備投資大，限制其 在實際中的應(yīng)用;化學(xué)試劑除油是目前應(yīng)用最多的除油方法，然而，傳統(tǒng)的化學(xué)試劑除油存 在如下缺點:常溫下除油效果差，使用時必須加熱(大多在70°CW上），除油效果隨著槽液的 老化而逐漸變?nèi)?，既浪費資源又造成油污、泥渣的二次污染，還存在高泡沫性、高堿性和腐 蝕嚴(yán)重等問題。因此工業(yè)生產(chǎn)中急需一種低能耗、安全環(huán)保、易降解、高效率的除油劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是通過篩選出一株產(chǎn)生物表面活性劑的菌株，利用該菌株產(chǎn)生的生 物表面活性劑，達(dá)到常溫除油，且可生物降解、無污染的效果，應(yīng)用于金屬電鍛前處理。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:從石油污染地采用富集培養(yǎng)、稀釋涂布、純化得到菌株XH-2,經(jīng)鑒定該菌為不動桿菌屬(Acinetobacter sp.XH-2)。并已經(jīng)提交中國普通微生物菌種 保藏管理中屯、進行了菌種保藏。
[0007] 所用的富集培養(yǎng)基為(w/v，％ )為:氯化儀2、憐酸氨二鐘6、憐酸二氨鐘3.8、Ξ氯化 鐵0.5、氯化錠10，附加防腐油作為唯一碳源進行富集培養(yǎng)。
[000引所用的發(fā)酵培養(yǎng)基為(w/v，％ ):乳清粉0.1、硝酸鋼0.1、憐酸二氨鐘0.2、憐酸氨二 鋼ο. 6、六水氯化儀ο. 02、氯化鋼2、微量元素 lmL/L、Tween801、pH為6，蒸饋水配制。
[0009] 所述的菌株XH-2在所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)4她，4°C 1000化pm離屯、20min， 取上清液用6mol/L HC1調(diào)整抑至2.0,用等體積的乙酸乙醋溶液萃取2次后，合并有機相于 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮，將濃縮液倒入燒杯中，待自然揮發(fā)后即得表面活性劑的粗品。
[0010] 為了進一步研究該生物表面活性劑的特性，使用該粗品進行了成分分析、臨界膠 束濃度的測定和穩(wěn)定性分析。
[0011] 本發(fā)明公布的生物表面活性劑主要成分，經(jīng)定性分析和紅外光譜結(jié)果初步判斷為 糖脂類。
[0012] 經(jīng)測定，該生物表面活性劑的臨界膠束濃度為200mg/L，大幅低于常用的化學(xué)表面 活性劑如十二烷基橫酸鋼(2120mg/L)、十六烷基Ξ甲基漠化錠（1300mg/L)。
[0013] 應(yīng)用于長、寬、高分別為4cm、2cm和0.3cm鋼片表面防腐油的去除，除油效果好，時 間短，僅需16min。
[0014] 本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：
[0015] 申請人從石油污染地篩選到一株產(chǎn)生物表面活性劑的菌株，命名為不動桿菌XH-2,采用生物發(fā)酵的方法，W提取乳酪后的副產(chǎn)品乳清粉、硝酸鋼、無機鹽為原料，利用不動 桿菌XH-2生產(chǎn)糖脂類生物表面活性劑，該生物表面活性劑在常溫條件下，可除去金屬表面 的防腐油。
[0016] 本發(fā)明中所用的碳源為提取乳酪后剩下的下腳料乳清粉，價格低廉，成本低;微生 物繁殖快，代謝快，W微生物代謝生成的生物表面活性劑作為生物除油劑，其在常溫下即 發(fā)揮作用，產(chǎn)品環(huán)保、無毒無污染、生物降解性好，避免了傳統(tǒng)化學(xué)法除油所需的高溫強堿 環(huán)境，降低能耗和操作危險系數(shù)，避免二次環(huán)境污染;本發(fā)明所制成的生物表面活性劑經(jīng)不 同高溫、鹽度、pH處理后，表面張力變化不大，且該生物表面活性劑經(jīng)100°C煮沸l(wèi)Omin后，其 除油效率沒有降低，具有良好的工業(yè)應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的菌株XH-2所產(chǎn)生物表面活性劑的臨界膠束濃度測定圖
[0018] 圖2是本發(fā)明的生物表面活性劑的紅外吸收光譜圖
[0019] 圖3是本發(fā)明的生物表面活性劑用于金屬鍛層前除油的效果圖
【具體實施方式】
[0020] 實施例1產(chǎn)生物表面活性劑的不動桿菌(Acinetobacter sp.XH-2)菌株的篩選。
[0021] 從被石油污染的±壤中采樣，本實施例使用的樣本為山東東營勝利油田采油現(xiàn)場 被原油污染的上樣，稱取5g±樣在50mL富集培養(yǎng)基(w/v，％:氯化儀2、憐酸氨二鐘6、憐酸二 氨鐘3.8、Ξ氯化鐵0.5、氯化錠10,附加防腐油作為唯一碳源）中進行培養(yǎng)，取出ImL培養(yǎng)液 再轉(zhuǎn)接至富集培養(yǎng)基中，轉(zhuǎn)接3次后;稀釋涂布在血平板上，對有透明圈的菌株在LB固體培 養(yǎng)基上進行劃線純化。
[0022] 將純化好的單菌落接種于5mL的LB液體培養(yǎng)基中，活化1化后轉(zhuǎn)接到未優(yōu)化的發(fā)酵 培養(yǎng)基(w/v，％:葡萄糖1、蛋白腺1、憐酸二氨鐘0.2、憐酸氨二鋼0.6、六水氯化儀0.02、微量 元素1111171)中，發(fā)酵培養(yǎng)2d后，離屯、發(fā)酵液棄菌體，用上清液做排油圈實驗和利用JK9913型 全自動張力儀采用吊環(huán)法測定表面張力，并進行除油實驗。
[0023] 所篩選的菌株XH-2其排油圈直徑為4.5cm，表面張力為32.58mN/m，具有一定的除 油效果。
[0024] 選擇菌株XH-2作為生物除油劑的原始菌株，經(jīng)鑒定該菌屬于不動桿菌屬。
[00巧]實施例2菌株XH-2的發(fā)酵工藝優(yōu)化。
[0026] W表面張力和除油時間為指標(biāo)，對菌株XH-2的發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件進行優(yōu)化。
[0027] 從LB固體平板上挑取菌株XH-2單菌落接種于5mL的LB液體培養(yǎng)基中，活化12h后， 轉(zhuǎn)接到發(fā)酵培養(yǎng)基中，搖床的轉(zhuǎn)速為16化pm，溫度設(shè)為30°C。
[0028] 將葡萄糖、薦糖、乳糖、乳清粉、甘油、橄攬油、炸油條廢油作為碳源，將蛋白腺、硝 酸鋼、硫酸錠、酵母提取物(酵提）、豆巧作為氮源，發(fā)酵2d后，進行表面張力和除油時間的測 定，結(jié)果見表1和2，主要根據(jù)除油時間確定最適碳氮源;然后再進行濃度優(yōu)化，碳源濃度設(shè) 置為〇八，％)0.1、0.5、1.5、3，設(shè)置為氮源濃度〇八，％)設(shè)置為0.1、0.2、1、3;確定碳源為 0.1 %乳清粉，氮源為0.1 %硝酸鋼。
[00巧]初始抑設(shè)為5、6、7、8、9、10，附加1 % TweenSO和SDS表面活性劑。
[0030] 優(yōu)化后