好気性グラニュール汚泥からの構造細胞外高分子物質の抽出

次の実験の全体的な目標は、バイオフォーム、特に好気性粒状スラッジから構造的な細胞外高分子物質またはEPSを取得するための抽出方法を示すことです。この方法は、粒状汚泥分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。造粒プロセスの理解、EPS組成の分析など。

この技術の主な利点は、EPS中のゲル発泡ポリマーの存在を短時間でテストできることです。粒状汚泥を4, 000倍Gおよび摂氏4度で20分間遠心分離し、上清をデカントします。抽出のためにペレットに顆粒を収集します。

マグネチックスターラーの1, 000ミリリットルのガラスビーカーで150ミリリットルの水道水を摂氏80度に予熱します。250ミリリットルのバッフルフラスコに3グラムの顆粒を移し、フラスコを脱塩水で50ミリリットルまで満たします。0.67グラムの炭酸ナトリウム十水和物をフラスコに加えて、体積あたりの0.5%の重量の炭酸ナトリウム濃度を取得します。

混合物の入ったフラスコを水浴に入れます。フラスコとビーカーガラスを別々にアルミホイルで覆い、蒸発を防ぎます。混合物を400RPMおよび摂氏80度で35分間攪拌します。

混合物を50ミリリットルの遠心分離チューブに移します。混合物を含むチューブをGの4,000倍、摂氏4度で20分間遠心分離します。上澄み物を集めてペレットを捨てます。

透析ステップは、好気性粒状スラッジから構造EPSを得るためのオプションです。しかし、プロトコルに記載されているいくつかの利点があります。上清を透析バッグにピペットで入れ、分子量を3, 500ダルトンに切り取り、1000mlの超純水に対して24時間透析します。

透析の効果を高めるために、12時間後に透析水を交換してください。透析した抽出物を250mlのガラスビーカーに移し、抽出物を100rpmおよび室温でゆっくりと攪拌します。PH電極でPHの変化を常に監視しながら、最終PH2.2 05に1モルの塩酸を加えて酸性のエールを得ます。

PHを2.2に調整した後、抽出物を50mlの遠心分離チューブに移し、Gの4000倍、摂氏4度で20分間遠心分離します。上清を捨て、ゲル状のペレットを回収します。ゲル状のペレットは酸性のエールです。

ナトリウム型のエールを得るには、0.5モルの水酸化ナトリウムをゆっくりとゲルに加え、PH 8.5に達するまでガラススティックでゲルを手でゆっくりと混合します。パスツールピペットを使用して、ナトリウムエール抽出物を塩化カルシウム溶液にゆっくりと滴下します。抽出されたEPSがイオン性ヒドロゲルゲル形成特性を有する場合、液滴状のスペリカルビーズが形成されます。

あるいは、抽出されたEPSがイオン性ヒドロゲルゲル形成特性を持たない場合、抽出物は塩化カルシウム溶液に分散します。ヒドロゲルビーズと塩化カルシウム溶液を30分間保持します。スプーンを使用して塩化カルシウム溶液からヒドロゲルビーズを取り出し、EDTA溶液に移します。

ハイドロゲルビーズを10mlのEDTA溶液に4°Cで3時間保存します。このテストは、プロトコルに記載されている安定性テストの一例を示しています。この保管中にビーズが目に見える崩壊があるかどうかを監視して、ビーズがこれらの条件に耐えられるかどうかを評価します。

抽出が成功した場合、好気性粒状汚泥はアルカリ抽出ステップ後に可溶化され、抽出されたEPSを酸性化して遠心分離した後にペレットが得られます。抽出されたEPSが構造EPSであり、カルシウムイオンとハイドロゲルを形成する能力がある場合、抽出されたEPSをカルシウム溶液に滴下するとゲルビーズが形成されます。このゲル形成能を持たないEPSを抽出すれば、カルシウム溶液中にEPS溶液が分散します。

このビデオを見れば、好気性粒状汚泥から構造EPSの抽出ができるようになるはずです。また、得られたEPSのゲル形成能をカルシウムイオンで試験できるはずです。この抽出方法を示すことは、好気性粒状汚泥から得られるEPSに対する抽出技術の影響を説明するためです。

それに加えて、EPS抽出技術が普遍的に適用できるわけではないことを示したかったのです。