專利名稱：一種活性污泥海藻糖含量的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程學(xué)科中的污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性污泥海藻糖含量的測定方法。
背景技術(shù)：
海藻糖(Trehalose)是一種非還原性二糖，由2個葡萄糖分子以α，α，1，I-糖苷鍵連接而成，分子式為C12H22O11 ·2Η20，相對分子量為378. 33，白色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，無毒無害，不會焦糖化。研究表明，海藻糖對生物體具有神奇的保護作用，是生物體應(yīng)對外界環(huán)境刺激的一種重要代謝產(chǎn)物。生物體在惡劣環(huán)境下表現(xiàn)出的抗逆耐受力與它們體內(nèi)存在的海藻糖含量密切相關(guān)，生物體可以通過調(diào)節(jié)合成體內(nèi)海藻糖來抵御外界傷害。目前，生物體海藻糖分析測定技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，但在環(huán)境工程領(lǐng)域內(nèi)至今沒有得到應(yīng)用。 由于在實際運行的污水生物處理系統(tǒng)中活性污泥時刻承受著因負(fù)荷變化、環(huán)境溫度變化、pH值變化等帶來的沖擊，這種沖擊也會反映在污水生物處理工藝中活性污泥的海藻糖含量水平上，因此通過分析測定活性污泥微生物細胞內(nèi)海藻糖含量，可以準(zhǔn)確地表征出活性污泥受到外界環(huán)境刺激的程度，并可尋找利用外援海藻糖強化活性污泥應(yīng)激能力的技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，由于目前在污水生物處理領(lǐng)域尚沒有測定活性污泥海藻糖的技術(shù)方法，無法研究分析海藻糖與活性污泥之間的內(nèi)在關(guān)系，因此本發(fā)明設(shè)計了活性污泥中海藻糖的測定方法，以實現(xiàn)海藻糖在環(huán)境工程領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。該方法的原理是采用蒽酮比色法為基礎(chǔ)，對活性污泥微生物細胞內(nèi)的海藻糖進行三氯乙酸-超聲聯(lián)合提取，海藻糖遇濃硫酸脫水生成糠醛及其衍生物，使該衍生物與蒽酮發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后溶液呈藍綠色，于610nm處有最大吸收,在此處可比色測定活性污泥中海藻糖的含量。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)步驟進行向IOmL離心管中加入O. 8mL的活性污泥混合液置于離心機中，在4500r/min下離心5min ;用蒸懼水沖洗、攪拌離心所得活性污泥,在4500r/min下離心5min,反復(fù)3次；去掉離心上清液后加入6mL、0. 4mol/L的三氯乙酸(TCA)溶液，將其置于超聲破碎機中超聲處理80min,然后在4500r/min下離心8min,上清液即為海藻糖提取液；取蒽酮試劑IOmL加入到50mL發(fā)酵管中，加入前述離心過程中所得海藻糖提取液5mL，并迅速浸入冷水浴中冷卻，然后置于沸水浴中6min，取出后迅速冷卻至室溫，用Icm比色皿在610nm波長下測定吸光度；同時將前述經(jīng)超聲離心處理過程中產(chǎn)生的污泥在(105±1)°C下烘干Ih后稱重；最后根據(jù)吸光度和污泥稱重結(jié)果計算活性污泥細胞內(nèi)海藻糖含量?；钚晕勰嗉毎麅?nèi)海藻糖含量的計算公式為
C =
WC—混合液中每毫克活性污泥中海藻糖的含量(mgL_7mgMLSS)；K——標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率；W-污泥凈重(mg)；D610—波長610nm處海藻糖與蒽酮試劑顯色溶液的吸光度。本發(fā)明的積極效果是I、該方法安全可靠、簡單易行，可實現(xiàn)活性污泥中海藻糖的快速測定；
2、該方法所用儀器設(shè)備均為實驗室常規(guī)儀器，無需大型檢測設(shè)備，具有價廉易實現(xiàn)的特點，分析成本較低；3、該方法大幅度地降低了因污泥含量變化所導(dǎo)致的誤差，提高了測定計算精度，其測定結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)樣品進行正交比對，數(shù)據(jù)回歸率達99.5%。
具體實施例方式I、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制將O. Ig海藻糖標(biāo)準(zhǔn)品溶于水，定容到IOOmL配置成標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)海藻糖溶液0、0. 5,1. 0,1. 5,2. 0,2. 5,3. OmL,置于IOOmL容量瓶中，定容，搖勻(分別相當(dāng)于O、5. 0,10. 0,15. 0,20. 0,25. 0,30. Omg/L海藻糖溶液)。取蒽酮試劑IOmL加入到50mL發(fā)酵管中，然后小心地自瓶壁各加入不同濃度的海藻糖標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL，劇烈搖勻，并迅速浸入冷水浴中冷卻，然后置于沸水浴中6min，取出后迅速冷卻至室溫，用Icm比色皿，在610nm波長下測定吸光度。以吸光度為橫坐標(biāo)，糖液濃度(mg/L)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2、活性污泥海藻糖的提取活性污泥內(nèi)的海藻糖合成貯存在微生物細胞內(nèi)，須經(jīng)提取后方可測量。考慮到微生物細胞破壁的可行性與特殊性，可采取一定超聲強度的超聲波破碎機進行提取。3、活性污泥中海藻糖含量的測定向IOmL離心管中加入O. 8mL的活性污泥混合液置于離心機中，在4500r/min下離心5min ;用蒸懼水沖洗、攪拌離心所得活性污泥,在4500r/min下離心5min,反復(fù)3次；去掉離心上清液后加入6mL、0. 4mol/L的三氯乙酸(TCA)溶液，將其置于超聲破碎機中超聲處理80min,然后在4500r/min下離心8min,上清液即為海藻糖提取液；取蒽酮試劑IOmL加入到50mL發(fā)酵管中，小心地沿管壁加入前述離心過程中所得海藻糖提取液5mL，劇烈搖勻，并迅速浸入冷水浴中冷卻，然后置于沸水浴中6min,取出后迅速冷卻至室溫,用Icm比色皿,在610nm波長下測定吸光度，同時將前述離心過程中產(chǎn)生的污泥在(105±1) °C下烘干Ih后稱重；最后根據(jù)吸光度和污泥稱重結(jié)果計算活性污泥細胞內(nèi)海藻糖含量。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的使用特征是活性污泥海藻糖含量的測定過程中，取O. SmL的活性污泥混合液置于離心機中離心，用蒸餾水沖洗、攪拌離心所得活性污泥再離心，去掉上清液后加入三氯こ酸溶液，通過超聲處理后離心，取其上清液加入蒽酮試劑，冷卻后置于沸水浴中6min,再冷卻，用Icm比色皿在610nm波長下測定吸光度,最后根據(jù)吸光度和污泥稱重結(jié)果計算活性污泥細胞內(nèi)海藻糖含量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活性污泥海藻糖含量的測定方法，屬于環(huán)境工程學(xué)科中的污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域。為了實現(xiàn)海藻糖在污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，本發(fā)明以蒽酮比色法為基礎(chǔ)，對活性污泥微生物細胞內(nèi)的海藻糖進行三氯乙酸-超聲聯(lián)合提取，海藻糖遇濃硫酸脫水生成糠醛及其衍生物，該衍生物與蒽酮發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后溶液呈藍綠色，在610nm處比色測定活性污泥中海藻糖的含量。本發(fā)明的積極效果是該法安全可靠、簡單易行，成本較低，測定精度高，可實現(xiàn)活性污泥中海藻糖的準(zhǔn)確快速測定。
文檔編號G01N21/35GK102680424SQ20111006390
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者尹軍, 李 瑞, 王建輝, 趙可, 陸海 申請人:尹軍