(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211170289.2 (22)申请日 2022.09.22 (83)生物保 藏信息 CCTCC NO: M202 2207 2022.03.07 (71)申请人 苏州科技大 学 地址 215000 江苏省苏州市高新区学府路 99号 (72)发明人 许晓毅　陈小宾　吴玮　吴兵党　 王斌　黄天寅　崔佳豪　 (74)专利代理 机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通 合伙) 32257 专利代理师 王玉仙 (51)Int.Cl. C12N 11/14(2006.01) C12N 1/20(2006.01)A62D 3/02(2007.01) C12R 1/01(2006.01) A62D 101/20(2007.01) (54)发明名称 一种多环芳烃降解菌株的固定化菌剂及其 制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种多环芳烃降解菌株的固 定化菌剂及其制备方法， 本发明制备的啤酒糟生 物炭平均孔径大小呈现明显的介孔状(2～50nm) 特征， 非常有利于微生物在其内部的附着生长和 污染物降解效能的持续发挥， 对负载微生物也具 有良好的保护作用； 并且本发明制备的啤酒糟生 物炭， 对功能菌的生长数量和胞内双加氧酶活性 均具有促进作用， 进一步表征啤酒糟生物炭固定 化技术对功能菌的协同保护作用， 对外界不良环 境的抵抗能力得到提升 。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115491372 A 2022.12.20 CN 115491372 A 1.一种多环芳烃降解菌株的固定化菌剂， 其特征在于， 所述的固定化菌剂是以啤酒糟 生物炭为载体， 负载多环芳烃降解菌株。 2.根据权利要求1所述的固定化菌剂， 其特征在于， 所述的多环芳烃降解菌株为 嗜烟碱 节杆菌(Arthrobacter  nicotinovoransr)， 于2 022年3月7日保藏于中国典型培养物保藏中 心， 保藏地址为中国武汉武汉大 学， 保藏编号 为CCTCC NO:M2022207。 3.根据权利要求1所述的固定化菌剂， 其特征在于， 所述的啤酒糟生物炭通过如下方法 制备得到： 将啤酒糟烘干后粉碎， 得到啤酒糟粉末， 将啤酒糟粉末在450～550℃下热解1～ 3h， 冷却后粉碎得到所述的 啤酒糟生物炭。 4.一种权利要求1～3任一项所述的多环芳烃降解菌株的固定化菌剂的制备方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 将啤酒糟烘干后粉碎， 得到啤酒糟粉末， 将啤酒糟粉末在450～550℃下热解1～3h， 冷却后粉碎得到所述的 啤酒糟生物炭； S2、 将多环芳烃降解菌株菌悬液接种至啤酒糟生物炭与液体培养基的混合液中培育12 ～24h， 过滤、 洗涤后得到所述的固定化菌剂。 5.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， S1步骤中， 啤酒糟粉末以4～6℃/min 的速率升温至45 0～550℃。 6.根据权利 要求4所述的制备方法， 其特征在于， S1步骤中， 啤酒糟粉末过50～70目筛， 啤酒糟生物炭过20～40目筛 。 7.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， S2步骤中， 多环芳烃降解菌株菌悬液 是通过如下方法制备得到： 将多环芳烃降解菌株单菌落经液体培养基扩大培养12～2 4h， 离 心去除上清， 洗涤后用生理盐水重悬 得到所述的菌悬 液， 所述的菌悬 液OD600值为1～1.5 。 8.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， 所述的液体培养基为LB培养基， 包括 如下组分： 酵母膏4～6g/L， 蛋白胨8～12g/L， NaCl  8～12g/L。 9.权利要求1～3任一项所述的多环芳烃降解菌株的固定化菌剂在降解多环芳烃中的 应用。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特征在于， 所述的多环芳烃为菲、 荧蒽、 芘或其衍生 物中的一种或多种。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115491372 A 2一种多环 芳烃降解菌株的固定化 菌剂及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种多环芳烃降解菌株的固定化菌剂及其制备方法， 属于环境技术领 域。 背景技术 [0002]微生物固定化技术一般通过物理或化学的方法将分散、 游离的功能性微生物细胞 固定在某一限定空间区域内， 在削弱土著微生物及其它菌种竞争性和毒害作用的同时， 能 够在一定时间内保持功能性微生物细胞生物量、 菌体密度和代谢活性。 微生物固定化方法 主要包括吸附法、 包埋法和交联法， 其中吸附法对细胞活力影响较小， 操作简单， 被广泛应 用于强化去除难降解有机物。 [0003]根据现有文献和专利成果报道， 由于各种生物炭基及其改性多孔材料具有不同程 度的微生物吸附性能， 并进而研发了不同固定化载体。 目前， 微生物生物炭固定化载体以玉 米秸秆、 稻壳、 杉木、 甘蔗渣、 花生壳和竹子等为主。 现有专利(中国专利CN109628353B、 中国 专利CN104946620A等)主要侧重于菌剂中营养剂的供给、 菌体交联 吸附效应来强化的菌株 活性维持与生物量附着， 或联合植物根系分泌物效应促进降解菌在生物炭基材料上的吸附 (中国专利CN112387778A)。 中国专利(CN111088187B)则通过优化固体培养基和固定化条件 获取了棉杆、 稻壳生物炭对特定PAHs降解菌的固定化方法与应用条件。 中国专利 (CN113293157A)主要基于棉杆生物 炭的Fe3O4改性提高了比表面积和Zeta电位， 通 过强化生 物炭负载菌量， 增强了菲的去除效率。 [0004]生物炭材料孔结构、 表面性质及其与功能菌的特性匹配是制约载体固定化活细胞 生物量及污染修复效能的关键。 啤酒糟是啤酒酿造过程中的副产 物， 主要含有纤维素、 木质 素、 淀粉等物质， 我国每年产出含 水量在80％左右的啤酒糟约为300万吨。 目前， 主要用作畜 牧业饲料、 培养食用菌等方面， 由于啤酒糟含水率且酸性组分高， 若处理或利用不及时则存 在较大的环境污染风险， 通过啤酒糟生物炭微生物固定化载体的优化制备， 可为啤酒糟的 资源化利用提供新的思路， 达 到废物利用和循环经济的目的。 [0005]多环芳烃(PAHs)是一类典型的持久性有机污染物， 具有致畸、 致癌、 致突变的效 应， 对生态环境健康具有较大的潜在危害， 已被中 国、 美国等国家列为优先控制持久性污染 物， 并广泛存在于土壤、 沉积物、 水体等环境介质中。 中国专利号CN111088246A公开了微晶 纤维素制备生物炭固定微生物强化去除土壤中萘的应用技术， 其主要步骤包括生物炭与降 解菌混合液 的制备， 通过海藻酸钠和氯化钙交联反应制备固定化萘降解菌剂。 现有报道成 果多集中于不同生物炭吸附固定微生物对于目标污染物周期内的去除效果， 在生物炭基材 料负载生物量的提升、 污染物持续性高效降解、 构效特征耦合以及对固定微生物的协同保 护等方面的探究仍研究有限。 发明内容 [0006]为解决上述技术问题， 本发明提供一种多环芳烃降解菌株的固定化菌剂及其制备说　明　书 1/5 页 3 CN 115491372 A 3