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

注：AGSは、廃水処理プラントユトレヒト、オランダでNeredaパイロット反応器から回収しました。反応器は、都市下水を供給しました。グラニュール汚泥は59.5ミリリットル/ gでのVSSの汚泥容量指標（SVIの5分）を有していました。汚泥は好気性サイクルの終わりに4月に採取しました。サンプリング後、スラッジを直ちに研究室に輸送篩い分け、使用するまで-20℃で保存しました。 1. EPSの抽出注：4000×gで、20分間4℃で遠心分離粒状汚泥、上清をデカント。抽出のためのペレット中の顆粒を収集します。顆粒の全固形分（TS）及び揮発性固体（VS）は、標準的な方法23によって決定されました。ペレットから直接採取した顆粒の重量 – – 顆粒湿重量との間の変換係数とTSを抽出前に測定しました。すべての抽出は三連で行われました。 注：3グラムのウェットグラムranules各抽出方法のために使用しました。三連で測定され、それらのTSとVSの値（0.39グラムTS 0.34 gでVS）は、抽出収率を計算しました。 遠心分離抽出11 遠心分離管に顆粒の3グラム（湿重量）を転送し、脱イオン水で50mlに遠心チューブを埋めます。 少し手で遠心チューブを振ります。 遠心分離機20分間4,000×gで、4℃で混合物を含有する遠心管。 、ガラスビーカーに上清を収集し、ペレットを廃棄して、セクション1.7で説明したように、上清を続行します。 超音波処理抽出10 遠心分離管に顆粒の3グラム（湿重量）を転送し、脱イオン水で50mlに遠心チューブを埋めます。 混合物に40 Wで2.5分間氷上にパルス状の超音波処理を適用します。 遠心分離を遠心20分間の4000×gおよび4℃で混合物を含有するチューブ。 、ガラスビーカーに上清を収集し、ペレットを廃棄して、セクション1.7で説明したように、上清を続行します。 エチレンジアミン四酢酸（EDTA）の抽出11 100mlのガラスボトルに顆粒の移送3グラム（湿重量）および2％（w / v）のEDTA溶液で50mlにボトルを埋めます。 少し手でボトルを振るし、3時間、4℃の冷蔵庫に保管してください。 50ミリリットルの遠心分離管に混合物を転送します。 遠心分離機20分間4,000×gで、4℃で混合物を含有する遠心管。 、ガラスビーカーに上清を収集し、ペレットを廃棄して、セクション1.7で説明したように、上清を続行します。 ホルムアミド-水酸化ナトリウム抽出（NaOHで）13 100への顆粒の転送3グラム（湿重量）mlのガラス瓶や脱イオン水で50mlにボトルを埋めます。 0.3ミリリットル99％ホルムアミドを追加します。 少し手でボトルを振る、1時間、4℃の冷蔵庫に保管してください。 顆粒懸濁液に20ミリリットル1MのNaOHを追加します。 少し手でボトルを振るし、3時間、4℃の冷蔵庫に保管してください。 2 50ミリリットルの遠心分離管に均等に混合物を転送します。 遠心分離機20分間4,000×gで、4℃で混合物を含む遠心分離チューブは 、ガラスビーカーに上清を収集し、ペレットを廃棄して、セクション1.7で説明したように、上清を続行します。 ホルムアルデヒド- NaOHを抽出11 100ミリリットルのガラスボトルに顆粒の転送3グラム（湿重量）と脱イオン水で50mlにボトルを埋めます。 0.3ミリリットル37％ホルムアルデヒドを追加します。 少し手とストアによってボトルを振ります1時間4℃で冷蔵庫でそれ。 顆粒懸濁液に20ミリリットル1MのNaOHを追加します。 少し手でボトルを振るし、3時間、4℃の冷蔵庫に保管してください。 2 50ミリリットルの遠心分離管に均等に混合物を転送します。 遠心分離機20分間4,000×gで、4℃で混合物を含む遠心分離チューブは 、ガラスビーカーに上清を収集し、ペレットを廃棄して、セクション1.7で説明したように、上清を続行します。 高温-炭酸ナトリウム抽出し（Na 2 CO 3）、9,22,24 予熱150は80°Cまでマグネチックスターラーで1,000ミリリットルのガラス製ビーカーに水道水mLです。 フラスコを250mlバッフル内顆粒の転送3グラム（湿重量）と脱イオン水で50mlにフラスコを埋めます。 0.25グラムのNa 2 CO 3、無水または0.67グラムのNa 2 CO 3•10Hを追加<sNa 2 CO 3濃度（w / v）の0.5％を得るために、フラスコにUB> 2 O。 水浴に混合物を含むフラスコを置きます。蒸発を防ぐためにアルミホイルで別々にフラスコ、ビーカーガラスを覆います。 400回転および80℃で35分間、混合物を撹拌しました。 50ミリリットルの遠心分離管に混合物を転送します。 遠心分離機20分間4,000×gで、4℃で混合物を含有する遠心管。 上清を収集し、ペレットを捨てます。 TSと標準的な方法23に従って、すべての抽出物のVS測定。 上清を取り、千ミリリットル超純水（カットオフ3500ダ分子量（MWCO）で透析バッグ）11,12に対する24時間のためにそれを透析。透析の効果を高めるために、12時間後に透析水を変更します。 透析上清（1/3程度）に合理的な割合を転送TSとVS測定23用のアルミ皿。 注：一晩105℃でサンプルを乾燥させます。空のアルミニウム皿および乾燥した試料を含むアルミニウム皿の重量差は、TSコンテンツです。その後、2時間550℃でサンプルを含む同じアルミニウム皿を焼きます。空のアルミニウム皿て燃焼サンプルを含むアルミニウム皿の重量差は灰分です。 TSと灰分との差がVSコンテンツです。 各抽出物について、10ミリリットルのガラスビーカーに透析した上清の残留割合を移します。上清中のポリマー濃度を増加させる1〜2 mlの最終容積に60℃で2日間、上清を厚く。 2.アルギン酸のような細胞外ポリマー（ALE）の抽出ステップ1.7.1に従ってステップ1.6.8で得られた抽出液を透析。 250mlのガラスビーカーに透析した抽出物を転送します。スローlyが100rpmで、室温で抽出をかき混ぜます。酸性形態でALEを得るために、2.2±0.05の最終pHに1 M塩酸（HCl）を添加しながら絶えず、pH電極でpHの変化を監視します。 2.2にpHを調整した後、4,000×gで50mlの遠心管遠心に抽出物を転送し、20分間、4°C。 上清を捨て、ゲル状のペレットを収集します。ゲル状のペレットは、酸性形態でALEです。 pHが8.5になるまで手でガラス棒でゆっくりとゲルを混合しながら、ゆっくりと、ステップ2.4で得られたゲルを、0.5MのNaOH（または0.5 M水酸化カリウム）を追加し、ナトリウム（またはカリウム）ALEの形を得るために。 3.イオン性ハイドロゲル形成試験注：抽出されたEPSは、イオン性ヒドロゲル形成特性を有していたかどうかを確認するために、 の Ca 2+イオンとビード形成試験は、25を使用しました。 ステップ1.7.3での抽出物の増粘にした後、1〜2ミリリットルの容量は、ゆっくりとガラス棒で混合物を攪拌し、0.5M NaOHで8.5に、そのpHを調整します。 ステップ3.1の抽出物またはステップ2.5のナトリウムALEを取り、ゆっくりと2.5％にパスツールピペットでエキスを滴下塩化カルシウム（CaCl 2）溶液（w / v）の。 注：抽出されたEPSプロパティを構成するイオン性ハイドロゲルがある場合、ドロップ状（球状）ビーズが形成されます。抽出されたEPSは、プロパティを形成イオン性ハイドロゲルを持っていない場合、抽出物は、 塩化カルシウム溶液中に分散します。 イオン性ハイドロゲルの4安定性試験注：さらにAGS構造形成におけるイオンEPSヒドロゲルの役割を理解するために、安定性試験はステップ3.2に収集し 、Na 2 CO 3抽出のイオン性ハイドロゲルビーズで行いました。 CaCl 2溶液中で30分間ハイドロゲルビーズを保管してください。 CaCl 2からのハイドロゲルビーズを取り出すためにスプーンを使用して</sub>の溶液と、4つの等しい画分にビーズを分割します。 10ミリリットルに保管画分1〜4℃で4時間脱塩水。 1.5 – 抽出法1.3に記載したように以下の安定性試験は、同じ様式で行いました。 4℃で3時間、EDTA溶液（w / v）のストアフラクション2 2 10mlの中で％。 7.15ミリリットルに保管して画分3、4℃で1時間60μlの99％ホルムアミド脱塩水。その後、4℃で3時間、2.85ミリリットルの1M NaOHおよび店舗画分3を追加します。 7.15ミリリットルに保管して画分4 4°Cで1時間60μlの37％ホルムアルデヒド脱塩水。その後、4℃で3時間、2.85ミリリットルの1M NaOHおよび店舗画分4を追加します。 ビーズは、抽出条件に耐えるかどうかを評価するために4.6から4.3に記載された条件の下で貯蔵中のビーズの目に見える崩壊があるかどうかを監視。