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一种利用木醋杆菌产生细菌纤维素收集微藻的方法[发明专利]

一、背景技术

(1)微藻作为一种重要的可再生生物资源，在生物能源、食品添加剂、生物化工等领域具有广泛的应用前景。然而，微藻的收集和分离一直是制约微藻产业发展的重要瓶颈。传统的微藻收集方法主要依赖于物理或化学手段，如离心、过滤等，但这些方法往往效率低下、成本高昂，且容易对微藻细胞造成损伤。

(2)近年来，随着生物技术的发展，利用微生物产生生物大分子作为微藻收集材料的研究逐渐增多。细菌纤维素作为一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性、生物降解性和机械强度，被认为是理想的微藻收集材料。木醋杆菌是一种广泛存在于木材加工过程中的细菌，其能够产生细菌纤维素，为微藻收集提供了一种新的可能性。

(3)然而，目前关于木醋杆菌产生细菌纤维素收集微藻的研究还处于起步阶段，尚未形成成熟的技术体系。现有研究主要集中于细菌纤维素的生产条件和微藻收集性能的优化，但对于整个收集过程的系统研究和产业化应用仍需进一步探索。此外，如何提高细菌纤维素的质量和产量，以及如何实现高效、低成本的生产工艺，都是亟待解决的问题。

二、发明内容

(1)本发明提供了一种利用木醋杆菌产生细菌纤维素收集微藻的方法，该方法包括以下步骤：首先，采用优化培养基和培养条件，促进木醋杆菌的生长和细菌纤维素的合成；其次，通过离心或过滤等物理方法收集木醋杆菌细胞和产生的细菌纤维素；然后，将收集到的细菌纤维素与微藻混合，形成细菌纤维素微藻复合材料；接着，在适宜的温度和光照条件下培养混合物，使微藻附着在细菌纤维素上；最后，通过离心或过滤等物理方法分离收集附着在细菌纤维素上的微藻，实现微藻的高效收集。本发明利用木醋杆菌产生细菌纤维素收集微藻的方法，具有操作简便、成本低廉、收集效率高等优点。

(2)本发明采用特定配方的培养基和优化培养条件，提高了木醋杆菌的发酵效率，使细菌纤维素产量得到显著提升。培养基中富含碳源、氮源、微量元素等营养成分，为木醋杆菌的生长和细菌纤维素的合成提供了充足的物质基础。通过优化pH值、温度、溶解氧等培养条件，进一步提高了细菌纤维素的产量和质量。此外，本发明还研究了不同碳源、氮源对细菌纤维素产量的影响，为细菌纤维素的生产提供了理论依据。

(3)本发明提出的利用木醋杆菌产生细菌纤维素收集微藻的方法，在微藻附着和收集过程中，细菌纤维素作为一种天然生物高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性，不会对微藻的生长和收集造成负面影响。同时，细菌纤维素的高比表面积和孔隙结构有利于微藻附着和生长，提高了收集效率。此外，本发明还具有以下优点：首先，该方法对环境友好，不会产生二次污染；其次，收集到的微藻品质优良，具有较高的附加值；最后，本发明具有较好的可操作性和实用性，适用于大规模微藻收集生产。

三、实施方式

(1)实施本发明时，首先制备优化培养基。培养基主要成分包括葡萄糖、酵母提取物、氯化钠、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、微量元素等。将培养基在121℃下高压灭菌15分钟，待培养基冷却至50℃左右时，接种一定量的木醋杆菌菌种，接种量约为菌种总量的1%。将接种后的培养基置于30℃、180rpm的恒温振荡培养箱中培养48小时，以确保木醋杆菌充分生长并合成细菌纤维素。

(2)在木醋杆菌发酵过程中，定期取样测定细菌纤维素含量，以优化发酵条件。通过调整培养基成分、pH值、温度、溶解氧等参数，实现对细菌纤维素产量的提升。发酵结束后，将发酵液离心分离，收集木醋杆菌细胞和细菌纤维素。分离后的细菌纤维素在去离子水中清洗，去除杂质，然后通过干燥、粉碎等步骤制备成细菌纤维素粉末。

(3)将制备好的细菌纤维素粉末与微藻混合。取一定量的细菌纤维素粉末，加入微藻培养液，搅拌均匀。混合物在光照培养箱中培养，温度设定为25℃，光照强度为2000lux，光照周期为12小时。培养过程中，定期观察微藻的生长情况，当微藻附着在细菌纤维素上达到一定密度后，通过离心或过滤等物理方法分离收集附着在细菌纤维素上的微藻。收集到的微藻可用于后续的提取、加工和应用。