一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法
阅读：784发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 煤 生物 降解 技术领域，涉及一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，包括以下步骤：1)从日本假单胞菌中提取酯酶，备用；2)从日本假单胞菌中提取鼠李糖脂，备用；3)煤样的制备；4)向步骤3)得到的煤样品中分别加入步骤1)得到的酯酶和步骤2)得到的鼠李糖脂，共同作用对煤进行溶解，并计算溶煤率。本发明利用鼠李糖脂和酯酶共同作用降解煤，鼠李糖脂与酯酶对煤中的有害物质有超强的降解功效，有效提高煤的溶解率，同时不会对环境造成任何危害，实现煤的清洁生产。，下面是一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法专利的具体信息内容。
1.一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，其特征在于：所述降解煤的方法包括以下步骤：
1)从日本假单胞菌中提取酯酶，备用；
2)从日本假单胞菌中提取鼠李糖脂，备用；
3)煤样品的制备；
4)向步骤3)得到的煤样品中分别加入步骤1)得到的酯酶和步骤2)得到的鼠李糖脂，酯酶和鼠李糖脂共同作用对煤进行溶解，并计算溶煤率。
2.根据权利要求1所述的利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，其特征在于：所述步骤1)中酯酶的提取过程是：
1.1)将日本假单胞菌置于固体培养基中培养，得到日本假单胞菌菌落；
1.2)用接种环将步骤1.1)得到的日本假单胞菌菌落接种到经灭菌处理的液体培养基中，置于培养箱中进行培养，得到菌液；
1.3)将步骤1.2)的菌液离心分离后，收集上清液得到酯酶。
3.根据权利要求2所述的利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，其特征在于：所述步骤
1.1)中，固体培养基为牛肉膏蛋白胨琼脂培养基；所述步骤1.2)中，液体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，所述培养箱中培养的条件是：培养温度为20～35℃，振荡速度为140～200r/min，培养时间为10或15天，直至上清液的光密度OD600值为2.9-3.1。
4.根据权利要求1所述的利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，其特征在于：所述步骤2)中鼠李糖脂的提取过程是：
2.1)将活化培养的日本假单胞菌加入液体培养基中，然后置于培养箱中进行培养，得到无菌发酵液；
2.2)用1mol/L的HCL溶液调节步骤2.1)得到的无菌发酵液，使其pH＝2，静置，加入萃取剂进行萃取，静置分层，取上层甲醇层，经过旋蒸得到鼠李糖脂。
5.根据权利要求2所述的利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，其特征在于：所述步骤
2.1)中的液体培养基为固体牛肉膏蛋白胨培养基；培养箱中培养的条件是：培养温度为20～35℃，振荡速度为140～200r/min，培养时间为10或15天，直至上清液的光密度OD600值为
2.9-3.1。
6.根据权利要求1所述的利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，其特征在于：所述步骤3)中，煤样的准备过程是：煤样粉碎、筛分，选择粒径0.25-0.5mm为煤样进行氧化，并用硝酸浸泡后洗涤、过滤，直至pH为7，将煤样密闭，灭菌10～15分钟，得到煤样品。
7.根据权利要求1所述的利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，其特征在于：所述步骤4)中，鼠李糖脂与酯酶的质量比为800～1200：50～10；优选的，鼠李糖脂与酯酶的质量比为
1100:20。
8.一种酯酶的提取方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将日本假单胞菌置于固体培养基中培养，得到日本假单胞菌菌落；
2)用接种环将步骤1)得到的日本假单胞菌菌落接种到经灭菌处理的液体培养基中，置于培养箱中进行培养，得到菌液；
3)将步骤2)的菌液离心分离后，收集上清液进行盐析、透析以及层析后得到纯化酯酶。
9.根据权利要求8所述的酯酶的提取方法，其特征在于：所述步骤1)中的固体培养基为牛肉膏蛋白胨琼脂培养基；所述步骤2)中的液体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。
10.根据权利要求9所述的酯酶的提取方法，其特征在于：所述步骤2)中培养箱中培养的条件是：培养温度为20～35℃，振荡速度为140～200r/min，培养时间为10或15天，直至上清液的光密度OD600值为2.9-3.1。
一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法
技术领域
背景技术
[0002] 煤炭在发电和燃烧领域发挥着巨大作用，随着全球能源需求的增加，开发低阶、储量巨大的煤炭资源已成为必要。但是由于低阶煤开采技术的限制，煤炭燃烧发电产生的二氧化碳和细小颗粒释放到大气中，还有一些有毒化合物，如硫、氮氧化物释放到大气和环境中，造成环境污染问题，因此提出环境友好型煤炭转化技术和煤炭清洁技术。
[0003] 研究者提出通过生物促进煤降解，并从中提取出不同的有价值的材料和化学品，减少煤炭对环境的影响，但是现有的煤生物降解存在溶媒率低、降解过程不安全、对环境产生污染等问题。
发明内容
[0004] 针对现有煤降解中的溶煤率低、有毒有害、污染环境的技术问题，本发明提供一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，对煤中的有害物质有超强的降解功效，有效提高煤的溶解率，同时不会对环境造成任何危害，实现煤的清洁生产。
[0005] 为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] 一种利用酯酶和鼠李糖脂降解煤的方法，包括以下步骤：
[0007] 1)从日本假单胞菌中提取酯酶，备用；
[0008] 2)从日本假单胞菌中提取鼠李糖脂，备用；
[0009] 3)煤样品的制备；
[0010] 4)向步骤3)得到的煤样品中分别加入步骤1)得到的酯酶和步骤2)得到的鼠李糖脂，酯酶和鼠李糖脂共同作用对煤进行溶解，并计算溶煤率。
[0011] 进一步的，所述步骤1)中酯酶的提取过程是：
[0012] 1.1)将日本假单胞菌置于固体培养基中培养，得到日本假单胞菌菌落；
[0013] 1.2)用接种环将步骤1.1)得到的日本假单胞菌菌落接种到经灭菌处理的液体培养基中，置于培养箱中进行培养，得到菌液；
[0014] 1.3)将步骤1.2)的菌液离心分离后，收集上清液得到酯酶。
[0015] 进一步的，所述步骤1.1)中，固体培养基为牛肉膏蛋白胨琼脂培养基；所述步骤1.2)中，液体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，所述培养箱中培养的条件是：培养温度为20～
35℃，振荡速度为140～200r/min，培养时间为10或15天，直至上清液的光密度OD600值为
2.9-3.1。
35℃，振荡速度为140～200r/min，培养时间为10或15天，直至上清液的光密度OD600值为
2.9-3.1。
[0016] 进一步的，所述步骤2)中鼠李糖脂的提取过程是：
[0018] 2.2)用1mol/L的HCL溶液调节步骤2.1)得到的无菌发酵液，使其pH＝2，静置，加入萃取剂进行萃取，静置分层，取上层甲醇层，经过旋蒸得到鼠李糖脂。
[0019] 进一步的，所述步骤2.1)中的液体培养基为固体牛肉膏蛋白胨培养基；培养箱中培养的条件是：培养温度为20～35℃，振荡速度为140～200r/min，培养时间为10或15天，直至上清液的光密度OD600值为2.9-3.1。
[0020] 进一步的，所述步骤3)中，煤样的准备过程是：煤样粉碎、筛分，选择粒径0.25-0.5mm为煤样进行氧化，并用硝酸浸泡后洗涤、过滤，直至pH为7，将煤样密闭，灭菌10～15分钟，得到煤样品。
[0021] 进一步的，所述步骤4)中，鼠李糖脂与酯酶的质量比为800～1200：50～10；优选的，鼠李糖脂与酯酶的质量比为1100:20。
[0022] 一种酯酶的提取方法，包括以下步骤：
[0023] 1)将日本假单胞菌置于固体培养基中培养，得到日本假单胞菌菌落；
[0024] 2)用接种环将步骤1)得到的日本假单胞菌菌落接种到经灭菌处理的液体培养基中，置于培养箱中进行培养，得到菌液；
[0025] 3)将步骤2)的菌液离心分离后，收集上清液进行盐析、透析以及层析后得到纯化酯酶。
[0026] 进一步的，所述步骤1)中的固体培养基为牛肉膏蛋白胨琼脂培养基；所述步骤2)中的液体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。
[0027] 进一步的，所述步骤2)中培养箱中培养的条件是：培养温度为20～35℃，振荡速度为140～200r/min，培养时间为10或15天，直至上清液的光密度OD600值为2.9-3.1。
[0028] 本发明的有益效果是：
[0029] 本发明通过从日本假单胞菌的分泌液中提取活性物质酯酶和鼠李糖脂，并利用提取的鼠李糖脂和酯酶对煤进行微生物降解，鼠李糖脂和酯酶的质量分别在800～1300:50～10的范围内，对内蒙古氧化煤的溶煤率均有提高作用；特别是当鼠李糖脂和酯酶的加入量分别为1100mg和20mg时，溶煤率最高可达53.8％，增加溶煤率23.8％；表明鼠李糖脂和酯酶对煤中的有害物质有超强的降解功效，同时不会对环境造成任何危害。
附图说明
附图说明
[0030] 图1为本发明商品鼠李糖脂与提取物的红外光谱图；
[0031] 图2为本发明硫酸铵浓度对沉淀酯酶的效果图；
[0032] 图3为本发明提取酯酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱；
[0033] 图4为假单胞菌降解氧化煤的实物图。
具体实施方式
[0034] 现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明.
[0035] 实施例1鼠李糖脂的提取
[0036] 将活化5次后的菌种接到1000mL锥形瓶中，此处，活化就是将保藏状态的日本假单胞菌菌种通过接种环放入固体培养基中培养，并将活化的日本假单胞菌加入500mL的液体培养基中，30℃，160r/min的恒温振荡培养箱中培养10天，直至上清液的OD600值为3.0；接着，用1mol/L的HCl溶液调节500mL无菌发酵液使其pH＝2，4℃下静置过夜，鼠李糖脂的溶解度随着pH降低而降低，过夜后会有沉淀析出；再加入体积比为2:1氯仿/甲醇萃取剂进行萃取，静置分层，取上层甲醇层，最后利用旋转蒸发仪进行旋蒸，得到淡黄色鼠李糖脂固体。
[0038] 本实施例中，利用红外光谱对淡黄色鼠李糖脂固体萃取物进行表征，结果如图2所示。
[0039] 参见图2可知，在3445cm-1处观察到羟基的O-H拉伸振动峰，2910cm-1附近是脂肪链-1 -1CH2和CH3基团的对称拉伸，1460cm 左右的对称峰表明羧基中存在酯羰基(C＝O)；1062cm(1300-1000cm-1)处的C-O伸缩带，证实了苯环结构中碳原子与羟基相连并且存在；1640cm-1的伸缩振动峰为C-O-C基团，表明该分子中存在环状内酯结构和糖脂，这些峰都是生物表面活性剂鼠李糖脂(商品)的特征吸收峰，由此推断，提取的化合物为鼠李糖脂。
[0040] 实施例2鼠李糖脂的提取
[0041] 与实施例1不同的是，将活化4次后的菌种(日本假单胞菌)接到锥形瓶中，向其中加入液体培养基，然后置于培养箱中，培养温度为35℃，振荡速度为140r/min，培养时间为10天，直至上清液的OD600值为3.1；然后用1mol/L的HCL溶液调节无菌发酵液的pH＝2，4℃静置，加入萃取剂进行萃取，静置分层，取上层甲醇层，经过旋蒸得到淡黄色鼠李糖脂。
[0042] 实施例3鼠李糖脂的提取
[0043] 与实施例1不同的是，将活化6次后的菌种(日本假单胞菌)接到锥形瓶中，向其中加入液体培养基，然后置于培养箱中，培养温度为20℃，振荡速度为200r/min，培养时间为15天，直至上清液的OD600值为2.9；然后用1mol/L的HCL溶液调节无菌发酵液的pH＝2，3℃静置，加入萃取剂进行萃取，静置分层，取上层甲醇层，经过旋蒸得到淡黄色鼠李糖脂。
[0044] 实施例4酯酶的提取
[0045] 本实施例中，酯酶的提取方法，包括以下步骤：
[0046] 1a)通过接种环将日本假单胞菌置于固体培养基中培养，得到日本假单胞菌菌落；
[0047] 2a)用接种环将步骤1a)得到的日本假单胞菌菌落接种到经灭菌处理的液体培养基中，恒温振荡培养，得到菌液；
[0048] 具体的是，取1000mL锥形瓶，向其中加入400mL液体培养基，在121℃灭菌15min；然后置于培养箱中进行，在30℃，振荡速度为160r/min，培养时间为15天，直至上清液的光密度OD600值为3.0；
[0049] 3a)将步骤2a)的菌液离心分离后，收集上清液进行盐析、透析以及层析后得到纯化酯酶；
[0050] 具体的是，培养结束后，取适量菌液装入50mL离心管中进行离心分离，10000rpm，离心20min，4℃下静置分层，最后收集含有酯酶的上清液。
[0051] 本实施例中，固体培养基包括蛋白胨、牛肉膏、氯化钠、琼脂以及蒸馏水，其中，蛋白胨5.0g，牛肉膏3g，氯化钠5g，琼脂15g，蒸馏水1L。
[0052] 本实施例中，液体培养基包括蛋白胨、牛肉膏、氯化钠以及蒸馏水，其中，蛋白胨5.0g，牛肉膏3g，氯化钠5g，蒸馏水1L，pH＝7。
[0053] 具体的，本实施例中，由于煤中含有大量类木质素结构和苯环类物质，因此，选用了能够降解木质素或芳烃的细菌的日本假单胞菌，拉丁名为Pseudomonas japonica；保藏编号为CICC 23895，保藏时间为2015年3月31日；该细菌均购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，地址：北京市朝阳区酒仙桥中路24号院6号楼。
[0054] 实施例5酯酶的提取
[0055] 本实施例中，酯酶的提取方法，包括以下步骤：
[0056] 1a)通过接种环将日本假单胞菌置于固体培养基中培养，得到日本假单胞菌菌落；
[0057] 2a)用接种环将步骤1a)得到的日本假单胞菌菌落接种到经灭菌处理的液体培养基中，恒温振荡培养，得到菌液；
[0058] 具体的是，取1000mL锥形瓶，向其中加入400mL液体培养基，在121℃灭菌15min；然后置于培养箱中进行，在20℃，振荡速度为200r/min，培养时间为10天，直至上清液的光密度OD600值为2.9；
[0059] 3a)将步骤2a)的菌液离心分离后，收集上清液进行盐析、透析以及层析后得到纯化酯酶；
[0060] 具体的是，培养结束后，取适量菌液装入50mL离心管中进行离心分离，10000rpm，离心20min，3℃下静置分层，最后收集含有酯酶的上清液。
[0061] 实施例6酯酶的提取
[0062] 本实施例中，酯酶的提取方法，包括以下步骤：
[0063] 1a)通过接种环将日本假单胞菌置于固体培养基中培养，得到日本假单胞菌菌落；
[0064] 2a)用接种环将步骤1a)得到的日本假单胞菌菌落接种到经灭菌处理的液体培养基中，恒温振荡培养，得到菌液；
[0065] 具体的是，取1000mL锥形瓶，向其中加入400mL液体培养基，在121℃灭菌15min；然后置于培养箱中进行，在35℃，振荡速度为140r/min，培养时间为10天，直至上清液的光密度OD600值为3.1；
[0066] 3a)将步骤2a)的菌液离心分离后，收集上清液进行盐析、透析以及层析后得到纯化酯酶；
[0067] 具体的是，培养结束后，取适量菌液装入50mL离心管中进行离心分离，10000rpm，离心20min，5℃下静置分层，最后收集含有酯酶的上清液。
[0068] 进一步的，为了得到纯度更好的酯酶，对实施例2得到的酯酶进行纯化试验，具体的纯化过程是，通过盐析、透析、层析对收集的含有酯酶的上清液进行提纯，并通过SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳进行检测。
[0069] 纯化试验
[0070] 试验组：实施例4提取的酯酶
[0071] (1)主要溶液的配制
[0074] 2)浓缩缓冲液(Stacking buffer)配制
[0075] 取三羟甲基氨基甲烷30.25g和SDS2g，加适量水溶解并用1moL的HCl调节pH为6.8，配置成500mL溶液待用。
[0076] 3)4％浓缩胶配制
[0077] 浓缩缓冲液2.5mL，30％丙烯酰胺0.67mL，10％APS 30μL，四乙基乙二胺12μL，蒸馏水1.83mL。
[0078] 4)10x SDS蛋白缓冲液配制
[0079] 三羟甲基氨基甲烷30.3g、甘氨酸144.1g和十二烷基硫酸钠(SDS)10g。
[0080] 5)染色液配制
[0081] 将考马斯亮蓝1g、甲醇900mL、冰乙酸180mL、蒸馏水900mL混合制成染色剂。
[0082] 6)脱色液配制
[0083] 20％甲醇400mL、冰乙酸100mL、蒸馏水1500mL混合制成脱色液。
[0084] (2)确定硫酸铵的饱和浓度范围
[0085] 沉淀是粗分离蛋白时常用的纯化和浓缩蛋白的一种方法；蛋白质的溶解度和盐浓度密切相关，在低浓度下的条件下，随着盐浓度的增加，蛋白质浓度增加。但在高浓度的盐溶液中，盐离子竞争结合蛋白表面的水分子，破坏蛋白表面的水化膜，溶解度降低，使得蛋白质在疏水作用下形成沉淀。每种蛋白质的溶解度不同，因此需要使用不同的盐浓度来沉淀蛋白质。实验中加入硫酸铵，使之形成不同饱和浓度，以此来判断最佳饱和硫酸铵范围。具体步骤如下：
[0086] A：将去除菌体的上清液分装在9支离心管中，每支管装40mL；
[0087] B：分别向9支离心管加入硫酸铵，使得硫酸铵的饱和度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％，操作时，缓缓加入硫酸铵，不断振荡使得硫酸铵完全溶解；
[0088] C：在4℃静置过夜培养，使蛋白质充分沉淀；
[0089] D：离心分离，收集各管沉淀，分别用少量的10×PBS缓冲液(pH＝7)溶解9支离心管中的沉淀，测量每管上清液中酯酶活力，然后比较测试结果，找到酯酶活力最低的上清液，此时的硫酸铵浓度为最佳盐析浓度，不同硫酸铵浓度下酯酶的沉淀效果结果参见图2。
[0090] 从图2可知，当硫酸铵的饱和浓度为80％时，上清液酯酶的活性最低，此时沉淀的酯酶最多，因此硫酸铵的最佳饱和浓度为80％。
[0091] (3)盐析
[0092] 硫酸铵的溶解度较大，在水中解离形成大量的NH4+、SO42-离子，会结合大量的水分子，使蛋白质的溶解度下降，析出；除此之外，其温度系数小，不易使蛋白质变性。由图2可知，硫酸铵最佳饱和浓度为80％。因此，盐析的过程是：
[0093] A：取实施例中去除菌体的分离后上清液300mL，向其中缓慢加入硫酸铵直到饱和度为80％；
[0094] B：在4℃过夜静置培养，使蛋白质充分沉淀；
[0095] C：在10000rpm下，离心20min；在4℃保存，收集沉淀，将沉淀溶于2mL的10×PBS缓冲液(pH＝7)中。
[0096] (4)透析
[0097] 透析袋的制备：首先将透析袋剪成合适的长度，放在500mL烧杯中，再装入200mL、5％碳酸氢钠和0.002g的EDTA。煮沸10min，冷却至室温，放入蒸馏水中4℃保存。
[0098] 透析的过程是：
[0099] A：将收集混合蛋白液装入透析袋，使用夹子夹住；
[0100] B：使用浓缩缓冲液进行透析脱盐，透析24h，每2h换一次浓缩缓冲液，得到浓缩的酯酶溶液。
[0101] (5)层析
[0102] 凝胶过滤层析也称分子筛层析和排阻层析，是利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，根据被分离物质的分子大小不同来进行分离。
[0103] 凝胶柱的制备：选用葡聚糖G-75进行层析，将干胶颗粒悬浮于5-10倍量的蒸馏水或洗脱液中充分溶胀，溶胀24h之后将极细的小颗粒倾泻出去。或者加热使溶胀加速，在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸，1-2h即可达到充分溶胀。
[0104] 凝胶的装填：将层析柱与地面垂直固定在架子上，下端流出口用夹子夹紧，柱顶可安装一个带有搅拌装置的较大容器，柱内充满洗脱液，将凝胶调成较稀薄的浆头液盛于柱顶的容器中，然后微微地搅拌使凝胶下沉于柱内，这样凝胶粒水平上升，直到所需高度为止.
[0105] 将所得浓缩酯酶溶液加到预先准备好的Tris-HCl缓冲液(0.05mol/L、pH＝7.0)，平衡好Sephadex G-75层析柱。用Tris-HCl缓冲液进行洗脱，流速为1.5mL/min，收集洗脱液，利用紫外分光光度计测定每管的酶的活性，合并含有相同酶活的管。
[0106] (6)SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳
[0107] 经过上述硫酸铵沉淀、透析、层析和凝胶过滤柱后得到纯化酯酶，对其进行凝胶电泳检测，具体过程如下：
[0108] A：先检查仪器气密性，安装好仪器加蒸馏水，等待10min，液面不下降则为气密性完好，反之不好。
[0110] C：将凝固的玻璃胶板取下转换方向，然后放置在跑胶器中，倒入1.5L 10xSDS running buffer，取下梳子，在第一个胶孔中注入3μL蛋白Marker，目的是起到判断诱导蛋白大小的作用。第二个孔中注入10μL，30℃未诱导的蛋白液。
[0112] E：取出胶块倒入染色液淹没，染色1h后倒掉染色液，用水冲洗后倒入脱色液淹没，静置过夜，第二天观察跑胶情况。
[0113] 电泳结果参见图3，其中：M—蛋白质标准分子量；1—细胞外液；2—粗蛋白质；3—纯化蛋白质。
[0114] 从图3可知，电泳测试得到了一条较为清晰的条带，经计算其分子量为45kDa，为纯化的酯酶。
[0115] 实施例7
[0116] 采用实施例1提取的鼠李糖脂和实施例4提取的酯酶对煤进行生物降解。
[0117] 1、煤样的准备
[0118] 本实施例中，煤样来自内蒙古唐家会煤矿，具体处理过程是：
[0119] 1)煤样经过粉碎，筛分，选择粒径为0.25-0.5mm的原煤进行氧化，分别用6～10mol/L的硝酸浸泡24h；
[0120] 2)浸泡结束后使用蒸馏水洗涤、过滤，直至pH约等于7；
[0121] 3)将煤样装入烧杯，使用透气膜和报纸封口，灭菌15分钟，备用。
[0122] 将原煤和采用8mol/L硝酸氧化样的煤(8mol/L)，进行工业分析与元素分析，结果见表1。
[0123] 表1煤样工业分析和元素分析
[0124]
[0125] 表1中：Mad，水分，空气干燥基；Ad，灰分，干燥基；Vdaf，挥发分，干燥无灰基；FCdaf，固定碳，干燥无灰基
[0126] 由表1中对比可以发现，硝酸预处理的内蒙古煤中C、H、S含量降低，O、N含量升高，容易发生氧化反应，有利于菌种降解煤样。研究发现煤中无机物经硝酸氧化后，灰分含量降低，挥发分升高，孔径增大。此外，硝酸与煤中含芳环基团之间发生了化学反应，如芳香环的氧化和芳香环侧链氧化成酯、醛、酮等物质。煤结构的变化有利于生物溶煤，增加褐煤的溶解，原煤的碳含量61.85％，属于低阶煤，硫含量0.12％属于低硫煤，氧含量32.28％，也能进一步表明煤的氧化程度越高、等级越低易于生物溶解。
[0127] 2、煤降解试验
[0128] 通过平行试验，在煤样中同时加入不同质量比的鼠李糖脂和酯酶对煤进行降解。酯酶为实施例4提取的酯酶，鼠李糖脂为实施例1提取的鼠李糖脂。
[0129] 取合适的三角瓶中加入50mL液体培养基，然后加入粒度为0.25～0.50mm，8mol/L硝酸氧化的煤样0.30g，加入不同比例的鼠李糖脂和酯酶，具体的鼠李糖脂和酯酶质量比分别为800mg:50mg；900mg:40mg；1000mg:30mg；1100mg:20mg；1200mg:10mg；最后加入扩大培养菌液10mL，在30℃，160r/min的全温振荡培养箱中培养10天。在10000rpm下，离心20min，离心前后的实物图参见图4，图4中A为摇床培养结束后未离心，B为离心后降解液相产物图。
[0130] 本实施例中，扩大培养菌液是：将活化培养后得到的菌种接种到液体培养基中，置于30℃，160r/min的恒温振荡培养箱中培养3天，作为微生物溶煤的扩大培养液。
[0131] 离心分离后，取上清液稀释30倍，使用TU-1900双光束紫外可见分光光度计检测A450处的吸光度，并计算溶煤率，结果参见表2。
[0132] 表2鼠李糖脂和酯酶对溶煤率的影响结果
[0133]
[0134] 结果分析：
[0135] 1)参见图4，采用鼠李糖脂和酯酶对煤进行溶解，可以发现溶液为均匀黑色，大部分的煤被溶解，经过离心后发现液相也为黑色，表明大量的煤被溶解。
[0136] 2)参见表2，当加入的鼠李糖脂和酯酶的质量分别在800～1200：50～10的范围内，对内蒙古氧化煤的溶煤率在48.4～56.7％之间，且当鼠李糖脂和酯酶分别为1100mg和20mg时，溶煤率最高。
[0137] 降解煤性能对照试验
[0138] 进一步的，为了说明本发明提供的煤降解方法的优异效果，进行对照试验。
[0139] 实验组：实施例7中鼠李糖脂和酯酶对煤的降解结果(表2)。
[0140] 对照组1：不加入鼠李糖脂和酯酶进行煤降解；
[0141] 对照组2：只加入实施例1提取的鼠李糖脂进行煤降解；
[0142] 对照组3：只加入实施例4提取的酯酶进行煤降解；
[0143] 试验过程是：为了使得对照试验结果更加准确，对照试验与实施例7煤溶解其他条件相同，不同的是对照组1中，鼠李糖脂和酯酶的质量比分别为0：0；对照组2中，鼠李糖脂和酯酶的质量比分别为1300mg：0mg；对照组3中，鼠李糖脂和酯酶的质量比分别为0mg：50mg。
[0144] 对比试验结束后，计算溶煤率，结果参见表3。
[0145] 表3三个对照组对溶煤率的影响结果
[0146]
[0147] 从表3可知：
[0148] 1)当不加入鼠李糖脂和酯酶时，日本假单胞菌对内蒙古氧化煤的溶煤率为45.8％；
[0149] 2)当只加入鼠李糖脂时，日本假单胞菌对内蒙古氧化煤的溶煤率为48.9％；
[0150] 3)当只加入酯酶时，日本假单胞菌对内蒙古氧化煤的溶煤率为47.2％。
[0151] 将实施例5中煤降解结果(表2)与对照组进行相比，得出结论：
[0152] 采用本发明的降解方法，同时加入鼠李糖脂和酯酶时，溶煤率最高能提升10.9％；
[0153] 当加入鼠李糖脂时，采用本发明提供的降解方法，溶煤率最高提升7.8％；
[0154] 当加入酯酶时，采用本发明提供的降解方法，溶煤率最高提升3.1％。
[0155] 通过对比发现，采用本发明提取的鼠李糖脂和酯酶共同作用对煤进行降解能够提高煤的溶解率，有效实现煤的生物降解，可达到煤安全降解以及清洁生产的目的。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种分离自高盐榨菜废水中的海杆菌ZAA002菌株及其筛选方法和应用 | 2020-05-08 | 673 |
| 一种生态小区系统 | 2020-05-08 | 370 |
| 一种皮肤单器官芯片长期培养模型的制备方法 | 2020-05-11 | 254 |
| 一种用于生物脱脂剂的细菌培养方法 | 2020-05-11 | 714 |
| 一种细胞自动培养装置 | 2020-05-08 | 442 |
| 一种酵母菌专用培养装置 | 2020-05-08 | 371 |
| 易于取放底层培养皿的多层细胞培养箱 | 2020-05-08 | 622 |
| 一种微负压细胞培养装置 | 2020-05-08 | 743 |
| 一种用于菌种无尘培育装置 | 2020-05-08 | 380 |
| 一种黑僵菌培养用拌种机 | 2020-05-08 | 648 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈