Name: Aerobik Granül Çamur dan Yapısal Ekstrasellüler polimerik maddelerin çıkarımı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 10 s
Description: Keşfedin, aerobik granül çamurdan yapısal ekstrasellüler polimerik maddelerin alkalin ekstraksiyonu ve diyaliz yöntemiyle çıkarımını. Bu teknik, EPS bileşimini analiz ederek granülasyon sürecini anlamanıza yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu araştırma, SIAM Gravitation Grant 024.002.002, Hollanda Bilimsel Araştırma Örgütü ve Hollanda Teknoloji Vakfı (STW - Simon Stevin Meester 2013) tarafından finansal olarak desteklenmiştir. Yazarlar, granül çamur örneklerini sağladığı için Mario Pronk'a teşekkür etmek istiyor.

Not: AGS atık su arıtma tesisi Utrecht, Hollanda de Nereda pilot reaktör toplanmıştır. Reaktör belediye kanalizasyon ile beslendi. Taneli çamur ml / g VSS 59,5 bir çamur hacim indeksi (AHİ 5 dakika) vardı. çamur aerobik çevrimin sonunda Nisan ayında örnekleri alındı. Örnekleme sonra çamur hemen laboratuara nakledilir elenmiş ve kullanılana kadar -20 ° C&#39;de depolanmıştır. 1. EPS Ekstraksiyon Not: 4000 x g ve 20 dakika süre ile 4 ° C&#39;de santrifüje zerre çamur ve süpernatant süzün. ekstraksiyon için sonradan küçük top granüller toplanır. Granüllerin toplam katı (TS) ve uçucu katı maddeler (VS) standart yöntemlerle 23 ile belirlenmiştir. granül ıslak ağırlığı arasındaki dönüşüm faktörü - pelet doğrudan alınan granül ağırlığı - ve TS çıkarma öncesinde tespit edilmiştir. Tüm ekstraksiyon üç kez yapıldı. NOT: 3 g ıslak granules her ekstraksiyon yöntemi için kullanıldı. üç kez ölçülen TS ve VS değerleri (0.39 g, TS ve 0.34 g VS), ekstraksiyon verimini hesaplamak için kullanılmıştır. <ol><li> Santrifüj çıkarma 11 <ol><li> bir santrifüjleme tüp içine granüller devri 3 g (ıslak ağırlık) ve minerali alınmış su ile 50 ml santrifüj tüpü doldurmak. </li><li> Biraz elle santrifüj tüpü çalkalayın. </li><li> Santrifüj 4,000 x g&#39;de karışım 20 dakika boyunca 4 ° C içeren santrifüj tüpü. </li><li> Bir cam beher içinde supernatant toplamak pelet atılır ve Bölüm 1.7&#39;de tarif edildiği gibi süpernatant ile devam eder. </li></ol></li><li> Sonication çıkarma 10 <ol><li> bir santrifüjleme tüp içine granüller devri 3 g (ıslak ağırlık) ve minerali alınmış su ile 50 ml santrifüj tüpü doldurmak. </li><li> karışıma B 40 ° C&#39;de 2.5 dakika süreyle buz üzerinde darbeli sonikasyon uygulanır. </li><li> santrifüj santrifüj4,000 x g&#39;de karışım 20 dakika boyunca 4 ° C içeren boru. </li><li> Bir cam beher içinde supernatant toplamak pelet atılır ve Bölüm 1.7&#39;de tarif edildiği gibi süpernatant ile devam eder. </li></ol></li><li> Etilendiamintetraasetik asit (EDTA) ekstraksiyon 11 <ol><li> 100 ml&#39;lik bir cam şişeye granüller devri 3 g (ıslak ağırlık) ve% 2 (ağırlık / hacim) EDTA çözeltisi ile 50 ml şişe doldurun. </li><li> Biraz elle şişeyi çalkalayın ve 3 saat süreyle 4 ° C&#39;de buzdolabında saklayın. </li><li> 50 ml&#39;lik bir santrifüj tüpü içine karışımı aktarın. </li><li> Santrifüj 4,000 x g&#39;de karışım 20 dakika boyunca 4 ° C içeren santrifüj tüpü. </li><li> Bir cam beher içinde supernatant toplamak pelet atılır ve Bölüm 1.7&#39;de tarif edildiği gibi süpernatant ile devam eder. </li></ol></li><li> Formamide - sodyum hidroksit çıkarma (NaOH) 13 <ol><li> Bir 100 granüllerin devri 3 g (ıslak ağırlık)ml cam şişe demineralize su ile 50 ml şişe kadar doldurun ve. </li><li> 0.3 ml% 99 formamit ekleyin. </li><li> Biraz elle şişeyi çalkalayın ve 1 saat 4 ° C&#39;de buzdolabında saklayın. </li><li> Granül süspansiyonuna 20 mi, 1 M NaOH ekleyin. </li><li> Biraz elle şişeyi çalkalayın ve 3 saat süreyle 4 ° C&#39;de buzdolabında saklayın. </li><li> iki adet 50 ml&#39;lik santrifüj tüpüne eşit karışımı aktarın. </li><li> Santrifüj 4,000 x g&#39;de karışım 20 dakika boyunca 4 ° C içeren santrifüj tüpleri. </li><li> Bir cam beher içinde supernatant toplamak pelet atılır ve Bölüm 1.7&#39;de tarif edildiği gibi süpernatant ile devam eder. </li></ol></li><li> Formaldehit - NaOH çıkarma 11 <ol><li> 100 ml&#39;lik bir cam şişeye granüller devri 3 g (ıslak ağırlık) ve minerali alınmış su ile 50 ml şişe kadar doldurun. </li><li> 0.3 ml% 37 formaldehit ekleyin. </li><li> Biraz el ve mağaza tarafından şişe sallamak1 saat süre ile 4 ° C&#39;de buzdolabında. </li><li> Granül süspansiyonuna 20 mi, 1 M NaOH ekleyin. </li><li> Biraz elle şişeyi çalkalayın ve 3 saat süreyle 4 ° C&#39;de buzdolabında saklayın. </li><li> iki adet 50 ml&#39;lik santrifüj tüpüne eşit karışımı aktarın. </li><li> Santrifüj 4,000 x g&#39;de karışım 20 dakika boyunca 4 ° C içeren santrifüj tüpleri. </li><li> Bir cam beher içinde supernatant toplamak pelet atılır ve Bölüm 1.7&#39;de tarif edildiği gibi süpernatant ile devam eder. </li></ol></li><li> Yüksek sıcaklık - sodyum karbonat ekstraksiyonu (Na 2 CO 3) 9,22,24 <ol><li> Ön ısıtma 150, 80 ° C&#39;ye kadar bir manyetik karıştırıcı ile 1000 ml&#39;lik bir cam beher içinde musluk suyu ml. </li><li> şişesindeki ve minerali giderilmiş su ile 50 ml&#39;ye kadar şişeye doldurmak 250 ml lik bir granül devri 3 g (ıslak ağırlık). </li><li> 0.25 g Na 2 CO 3 susuz veya 0.67 g Na 2 CO 3 • 10H ekleme <sşişe içine UB&gt; 2 O% 0.5 elde etmek için (a / h) 2CO 3 konsantrasyonu, MD. </li><li> su banyosu içine karışımını içeren şişe yerleştirin. buharlaşmasını önlemek için alüminyum folyo ile ayrı ayrı şişeyi ve beher cam örtün. </li><li> 400 rpm&#39;de 35 dakika ve 80 ° C&#39;de karıştırın. </li><li> 50 ml&#39;lik bir santrifüj tüpü içine karışımı aktarın. </li><li> Santrifüj 4,000 x g&#39;de karışım 20 dakika boyunca 4 ° C içeren santrifüj tüpü. </li><li> Süpernatant toplayın ve pelet atın. </li></ol></li><li> Standart yöntemler 23&#39;e göre bütün ekstrelere TS ve VS ölçümü. <ol><li> ((Kesilmiş) MWCO 3,500 Da molekül ağırlığına sahip diyaliz torbası) 11,12 süpernatant atın ve 1.000 ml ultra saf suya karşı 24 saat için dialyze. diyaliz etkisini artırmak için 12 saat sonra diyaliz suyu değiştirin. </li><li> diyaliz süpernatant (1/3 civarında) makul bir kısmını aktarmakTS ve ölçüm 23 VS bir alüminyum çanak. Not: bir gece boyunca 105 ° C de bir örnek kurutun. Boş alüminyum çanak ve kurutulmuş numuneyi içeren alüminyum çanak ağırlık farkı TS içeriğidir. Daha sonra 2 saat 550 ° C de bir örnek ihtiva eden aynı alüminyum tabak yakmak. Boş alüminyum çanak ve yanmış örneği içeren alüminyum çanak arasındaki ağırlık farkı kül içeriğidir. TS ve kül içeriği arasındaki fark VS içeriğidir. </li><li> Her bir ekstre için, 10 ml&#39;lik bir cam bardak diyaliz yüzer kalan kısmını aktarmak. süpernatan içindeki polimer konsantrasyonunu arttırmak için 1-2 ml&#39;lik bir son hacme kadar, 60 ° C&#39;de 2 gün için supernatant koyulaştırılır. </li></ol></li></ol> 2. Aljinat gibi Ekstrasellüler Polimer (ALE) Ekstraksiyon <ol><li> Aşama 1.7.1 göre aşama 1.6.8 &#39;de elde edilen ekstrenin dialyze. </li><li> 250 ml&#39;lik bir cam kabın içine diyaliz edilen ekstre, aktarın. Yavaşly 100 rpm&#39;de ve oda sıcaklığında çıkarma karıştırın. asidik formda ALE elde etmek için 2.2 ± 0.05 bir son pH, 1 M hidroklorik asit (HCI) eklenirken, sürekli, bir pH elektrodu ile, pH değişiklikleri izlemek. </li><li> 2.2 pH ayarlandıktan sonra 4,000 x g&#39;de 50 mi santrifüj borusu ve santrifüj içine özü transferi ve 20 dakika boyunca 4 ° C. </li><li> Süpernatantı atın ve jel benzeri pelet toplamak. jel benzeri pelet asidik formda ALE olduğunu. </li><li> pH 8.5 elde edilene kadar el ile cam bir çubuk ile yavaş yavaş jel karıştırılarak yavaşça Aşama 2.4&#39;te elde edilen jel, 0.5 M NaOH (ya da 0.5 M potasyum hidroksit) ekleyin, sodyum (veya potasyum) ALE şeklini elde etmek için. </li></ol> 3. İyonik Hidrojel Formasyonu Testi NOT: çıkarılan EPS iyonik hidrojel oluşumu özelliklerini, 25 kullanılan Ca 2 + iyonları ile bir boncuk oluşum testi olsaydı amacıyla kontrol etmek. <ol><li> Adım 1.7.3 ekstrenin kalınlaşması sonra1-2 ml hacim, yavaş yavaş, bir cam çubuk ile iyice karıştırılır ve 0.5 M NaOH ile 8.5&#39;a pH&#39;ını ayarlamak. </li><li> Aşama 3.1 veya adım 2.5 sodyum ALE özü almak ve yavaş yavaş (CaCI2) çözeltisi, kalsiyum klorür (ağırlık / hacim)% 2.5 bir Pasteur pipeti ile özü damla. NOT: Çıkarılan EPS özelliklerini oluşturan iyonik hidrojel jel varsa, damla şekilli (küresel) boncuklar oluşturulacaktır. Ekstre EPS özelliklerini oluşturan herhangi bir iyonik hidrojel jel varsa, ekstre CaCI2 çözeltisi içinde dağılacaktır. </li></ol> İyonik Hidrojel 4. Stabilite Testi Not: daha AGS yapı oluşumu iyonik EPS hidrojel rolünü anlamak için, kararlılık testleri adım 3.2 toplanan Na 2 CO 3 ekstre iyonik hidrojel boncuklar, üzerinde gerçekleştirilmiştir. <ol><li> CaCI2 çözeltisi içinde 30 dakika için hidrojel boncuk tutun. </li><li> CaCl 2 hidrojel boncuk çıkarmak için bir kaşık kullanın </sub&gt; çözüm ve dört eşit kesirler boncuk ayrıldı. </li><li> 10 ml mağazası fraksiyon 1 4 ° C&#39;de 4 saat boyunca su minerali alınmış. 1.5 - ekstraksiyon yöntemleri 1.3 de tarif edildiği gibi, aşağıdaki stabilite testleri aynı şekilde gerçekleştirilmiştir. </li><li> 10 mi% 2 saklayın fraksiyon 2, 4 ° C&#39;de 3 saat (ağırlık / hacim) EDTA çözeltisi. </li><li> 7.15 ml mağazası fraksiyon 3, 4 ° C&#39;de 1 saat süre ile 60 ul% 99 formamid ile arıtılmış su. Daha sonra 4 ° C&#39;de 3 saat 2.85 mL, 1 M NaOH ve mağaza fraksiyonu 3 ekleyin. </li><li> 7.15 ml mağazası fraksiyon 4, 4 ° C&#39;de 1 saat süre ile 60 ul% 37 formaldehid ile arıtılmış su. Daha sonra 4 ° C&#39;de 3 saat 2.85 mL, 1 M NaOH ve mağaza fraksiyonu 4 ekleyin. </li><li> Boncuklar ekstraksiyon şartlarına dayanıklı olmadığını değerlendirmek için 4.6 - 4.3 anlatılan şartlar altında depolama sırasında boncukların görebilir ayrışma varsa izleyin. </li></ol>

<ol><li>Pronk, M., de Kreuk, M. K., de Bruin, B., Kamminga, P., Kleerebezem, R., van Loosdrecht, M. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Full+scale+performance+of+the+aerobic+granular+sludge+process+for+sewage+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Full scale performance of the aerobic granular sludge process for sewage treatment.</a> Water Res. 84, 207-217 (2015).</li>
<li>Kreuk, M. K., Kishida, N., van Loosdrecht, M. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerobic+granular+sludge+-+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Aerobic granular sludge - state of the art.</a> Water Sci. Technol. 55 (8-9), 75(2007).</li>
<li>Adav, S. S., Lee, D. J., Show, K. Y., Tay, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerobic+granular+sludge%3A+Recent+advances%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Adv%22%5BJournal%5D)">Aerobic granular sludge: Recent advances.</a> Biotechnol. Adv. 26, 411-423 (2008).</li>
<li>Seviour, T., Pijuan, M., Nicholson, T., Keller, J., Yuan, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+the+properties+of+aerobic+sludge+granules+as+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Understanding the properties of aerobic sludge granules as hydrogels.</a> Biotechnol. Bioeng. 102 (5), 1483-1493 (2009).</li>
<li>Flemming, H. -C., Wingender, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biofilm+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The biofilm matrix.</a> Nat. Rev. Microbiol. 8 (9), 623-633 (2010).</li>
<li>Seviour, T., Yuan, Z., van Loosdrecht, M. C. M., Lin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerobic+sludge+granulation%3A+A+tale+of+two+polysaccharides%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Aerobic sludge granulation: A tale of two polysaccharides?</a> Water Res. 46 (15), 4803-4813 (2012).</li>
<li>Wingender, J., Neu, T. R., Flemming, H. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+are+Bacterial+Extracellular+Polymeric+Substances%5BTitle%5D)+AND+%22Microb.+Extracell.+Polym.+Subst.+Charact.+Struct.+Funct%22%5BJournal%5D)">What are Bacterial Extracellular Polymeric Substances.</a> Microb. Extracell. Polym. Subst. Charact. Struct. Funct. , 27-53 (1999).</li>
<li>Flemming, H. -C., Neu, T. R., Wozniak, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+EPS+Matrix%3A+The+%22House+of+Biofilm+Cells.%22%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">The EPS Matrix: The "House of Biofilm Cells.".</a> J. Bacteriol. 189 (22), 7945-7947 (2007).</li>
<li>Lin, Y. M., Sharma, P. K., van Loosdrecht, M. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chemical+and+mechanical+differences+between+alginate-like+exopolysaccharides+isolated+from+aerobic+flocculent+sludge+and+aerobic+granular+sludge%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">The chemical and mechanical differences between alginate-like exopolysaccharides isolated from aerobic flocculent sludge and aerobic granular sludge.</a> Water Res. 47 (1), 57-65 (2013).</li>
<li>Fang, H. H. P., Jia, X. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+of+extracellular+polymer+from+anaerobic+sludges%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Tech%22%5BJournal%5D)">Extraction of extracellular polymer from anaerobic sludges.</a> Biotechnol. Tech. 10 (11), 803-808 (1996).</li>
<li>Liu, H., Fang, H. H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+of+extracellular+polymeric+substances+%28EPS%29+of+sludges%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Extraction of extracellular polymeric substances (EPS) of sludges.</a> J. Biotechnol. 95, 249-256 (2002).</li>
<li>Comte, S., Guibaud, G., Baudu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+extraction+method+on+EPS+from+activated+sludge%3A+An+HPSEC+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Hazard.+Mater%22%5BJournal%5D)">Effect of extraction method on EPS from activated sludge: An HPSEC investigation.</a> J. Hazard. Mater. 140 (1-2), 129-137 (2007).</li>
<li>Adav, S. S., Lee, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+of+extracellular+polymeric+substances+from+aerobic+granule+with+compact+interior+structure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Hazard.+Mater%22%5BJournal%5D)">Extraction of extracellular polymeric substances from aerobic granule with compact interior structure.</a> J. Hazard. Mater. 154, 1120-1126 (2008).</li>
<li>Pan, X., Liu, J., Zhang, D., Chen, X. I., Li, L., Song, W., Yang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+five+extraction+methods+for+extracellular+polymeric+substances+%28EPS%29+from+biofilm+by+using+three-dimensional+excitation-emission+matrix+%283DEEM%29+fluorescence+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Water+SA%22%5BJournal%5D)">A comparison of five extraction methods for extracellular polymeric substances (EPS) from biofilm by using three-dimensional excitation-emission matrix (3DEEM) fluorescence spectroscopy.</a> Water SA. 36 (1), 111-116 (2010).</li>
<li>D'Abzac, P., Bordas, F., Van Hullebusch, E., Lens, P. N. L., Guibaud, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+of+extracellular+polymeric+substances+%28EPS%29+from+anaerobic+granular+sludges%3A+Comparison+of+chemical+and+physical+extraction+protocols%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Microbiol.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Extraction of extracellular polymeric substances (EPS) from anaerobic granular sludges: Comparison of chemical and physical extraction protocols.</a> Appl. Microbiol. Biotechnol. 85 (5), 1589-1599 (2010).</li>
<li>Comte, S., Guibaud, G., Baudu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relations+between+extraction+protocols+for+activated+sludge+extracellular+polymeric+substances+%28EPS%29+and+EPS+complexation+properties%3A+Part+I.+Comparison+of+the+efficiency+of+eight+EPS+extraction+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Enzyme+Microb.+Technol%22%5BJournal%5D)">Relations between extraction protocols for activated sludge extracellular polymeric substances (EPS) and EPS complexation properties: Part I. Comparison of the efficiency of eight EPS extraction methods.</a> Enzyme Microb. Technol. 38 (1-2), 237-245 (2006).</li>
<li>Adav, S. S., Lee, D. J., Tay, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+polymeric+substances+and+structural+stability+of+aerobic+granule%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Extracellular polymeric substances and structural stability of aerobic granule.</a> Water Res. 42, 1644-1650 (2008).</li>
<li>Caudan, C., Filali, A., Lefebvre, D., Spérandio, M., Girbal-Neuhauser, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+polymeric+substances+%28EPS%29+from+aerobic+granular+sludges%3A+Extraction%2C+fractionation%2C+and+anionic+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Biochem.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Extracellular polymeric substances (EPS) from aerobic granular sludges: Extraction, fractionation, and anionic properties.</a> Appl. Biochem. Biotechnol. 166 (7), 1685-1702 (2012).</li>
<li>Frølund, B., Palmgren, R., Keiding, K., Nielsen, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+of+extracellular+polymers+from+activated+sludge+using+a+cation+exchange+resin%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Extraction of extracellular polymers from activated sludge using a cation exchange resin.</a> Water Res. 30 (8), 1749-1758 (1996).</li>
<li>Nielsen, P. H., Jahn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+of+EPS%5BTitle%5D)+AND+%22Microb.+Extracell.+Polym.+Subst.+Charact.+Struct.+Funct%22%5BJournal%5D)">Extraction of EPS.</a> Microb. Extracell. Polym. Subst. Charact. Struct. Funct. , 49-72 (1999).</li>
<li>Lin, Y. M., Nierop, K. G. J., Girbal-Neuhauser, E., Adriaanse, M., van Loosdrecht, M. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustainable+polysaccharide-based+biomaterial+recovered+from+waste+aerobic+granular+sludge+as+a+surface+coating+material%5BTitle%5D)+AND+%22Sustain.+Mater.+Technol%22%5BJournal%5D)">Sustainable polysaccharide-based biomaterial recovered from waste aerobic granular sludge as a surface coating material.</a> Sustain. Mater. Technol. 4, 24-29 (2015).</li>
<li>Lin, Y. M., Wang, L., Chi, Z. M., Liu, X. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+Alginate+Role+in+Aerobic+Granular+Bio-particles+Formation+and+Settleability+Improvement%5BTitle%5D)+AND+%22Sep.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Bacterial Alginate Role in Aerobic Granular Bio-particles Formation and Settleability Improvement.</a> Sep. Sci. Technol. 43 (7), 1642-1652 (2008).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Standard+Methods+for+the+Examination+of+Water+and+Wastewater%22">Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater</a>. , American Public Health Association. Washington DC. (1998).</li>
<li>Mchugh, D. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMchugh%2C+DJ+%22A+guide+to+the+seaweed+industry%22">A guide to the seaweed industry</a>. , FAO Fish. Tech. Pap. 441. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, Italy. (2003).</li>
<li>Lin, Y., de Kreuk, M., van Loosdrecht, M. C. M., Adin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+alginate-like+exopolysaccharides+isolated+from+aerobic+granular+sludge+in+pilot-plant%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Characterization of alginate-like exopolysaccharides isolated from aerobic granular sludge in pilot-plant.</a> Water Res. 44 (11), 3355-3364 (2010).</li>
<li>Zorel, J. A., Aquino, S. F., Sanson, aL., Castro-Borges, W., Silva, S. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+EPS+extraction+protocols+from+anaerobic+sludge+for+gel-based+proteomic+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of EPS extraction protocols from anaerobic sludge for gel-based proteomic studies.</a> Water Sci. Technol. 72 (4), 535(2015).</li>
<li>Ruiz-Hernando, M., Cabanillas, E., Labanda, J., Llorens, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound%2C+thermal+and+alkali+treatments+affect+extracellular+polymeric+substances+%28EPSs%29+and+improve+waste+activated+sludge+dewatering%5BTitle%5D)+AND+%22Process+Biochem%22%5BJournal%5D)">Ultrasound, thermal and alkali treatments affect extracellular polymeric substances (EPSs) and improve waste activated sludge dewatering.</a> Process Biochem. 50 (3), 438-446 (2015).</li>
<li>Seviour, T., Pijuan, M., Nicholson, T., Keller, J., Yuan, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gel-forming+exopolysaccharides+explain+basic+differences+between+structures+of+aerobic+sludge+granules+and+floccular+sludges%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Gel-forming exopolysaccharides explain basic differences between structures of aerobic sludge granules and floccular sludges.</a> Water Res. 43, 4469-4478 (2009).</li>
<li>de Kerchove, A. J., Elimelech, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+polysaccharide+gel+layers+in+the+presenceof+Ca2%2B+and+K%2B+ions%3A+Measurements+and+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Formation of polysaccharide gel layers in the presenceof Ca2+ and K+ ions: Measurements and mechanisms.</a> Biomacromolecules. 8 (1), 113-121 (2007).</li>
<li>Jiang, H. L., Tay, J. H., Liu, Y., Tay, S. T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ca2%2B+augmentation+for+enhancement+of+aerobically+grown+microbial+granules+in+sludge+blanket+reactors%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Lett%22%5BJournal%5D)">Ca2+ augmentation for enhancement of aerobically grown microbial granules in sludge blanket reactors.</a> Biotechnol. Lett. 25 (2), 95-99 (2003).</li>
<li>Liang, Z., Li, W., Yang, S., Du, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+and+structural+characteristics+of+extracellular+polymeric+substances+%28EPS%29%2C+pellets+in+autotrophic+nitrifying+biofilm+and+activated+sludge%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Extraction and structural characteristics of extracellular polymeric substances (EPS), pellets in autotrophic nitrifying biofilm and activated sludge.</a> Chemosphere. 81 (5), 626-632 (2010).</li>
<li>Guo, X., Liu, J., Xiao, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+damage+of+cell+wall+and+cell+membrane+for+various+extracellular+polymeric+substance+extractions+of+activated+sludge%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the damage of cell wall and cell membrane for various extracellular polymeric substance extractions of activated sludge.</a> J. Biotechnol. 188, 130-135 (2014).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Protokol bölümüne Açıklamalar EPS / ALE ekstraksiyonu 50 ml hacimde ve granüller 3 g tarif edilmiştir. Bu değerler rehber olarak tasarlanmıştır. yüksek granül konsantrasyonları Ekstraksiyonları çıkarılan EPS verimini azaltabilir. ALE ekstre etme esnasında, sıcaklık 30 dakika boyunca 80 ° C &#39;de sabit tutulmalıdır. ısıtmak için karışım için gerekli olan süre (yaklaşık 5 dakika) protokolüne dahil edilir. Ayrıca, ekstraksiyon etkinliği şişe dibinin çapı ile aynı büyüklükte bir manyetik karıştırma çubuğu kullanılarak geliştirilmiştir. Bu EPS çıkarma teşvik iyi karıştırma özellikleri ve freze etkilere neden olur. Daha sonra protokol bölümüne, (adımlarda 1.1-1.6 toplanan süpernatant) tüm çekimi TS ve VS verimleri belirlenmiştir. Diyaliz ekstraksiyon için kullanılan kimyasal maddeler nedeniyle olası hataları azaltmak için önceden TS ve ölçüm VS yapılması gerekmektedir. bir3.500 Da MWCO diyaliz çanta içinde EPS makromolekülleri koruyarak bu kimyasalların kaldırmak için tavsiye edilir. Diyaliz poşeti özü hacminden daha büyük bir hacme sahip olmalıdır. Ekstresinin hacmi (% 40&#39;a varan oranda hacim artışına EDTA çıkarılması için, örneğin) diyaliz sırasında artacak çünkü bu gereklidir. Diyaliz kimyasal yok etme öncesinde ve diyalizden sonra numune pH ölçümü ile belirlenebilir. Alternatif olarak, diyaliz su iletkenlik ölçümleri iyon kaldırma ölçüde göstermektedir. Toplam çıkarılan EPS ALE elde (1.6 adımlar ve 2) diyaliz adım isteğe bağlıdır için. Bununla birlikte, diyaliz üç faydası vardır: o yağış için gerekli HCl miktarı, o özü asit kütle transferi geliştirir ve elde edilen ALE kül içeriğini azaltır azaltır. ALE çökeltilmesi için, Extrac çok daha büyük bir hacme sahip, bir cam beher kullanılması önerilirt. Na 2 CO 3 normalde çıkarma aşırı doz almaktadır. Örnek köpük olarak, önce, diyaliz değil, ilk Na2 CO3 ile reaksiyona girecek ilave HCI, karbon dioksit oluşumu ile sonuçlanarak, özü ve sol. HCI ilavesi sırasında, boşaltma kabın alt aynı boyutta bir manyetik karıştırıcı ile yavaş yavaş karıştırılır. Bu boyut ve yavaş karıştırma bir karıştırma çubuğu da çökelti yapısını bozmadan karıştırılması ile sonuçlanacaktır. Asidik jel kümeleri özü içinde oluşturulmuş ise, beher elle hafifçe döndürülmüştür gerekmektedir. Yağış de numunedeki asit homojen bir dağılım elde edilirken özü büyük bir hacim artışına bilmek 1 M kadar bir asit konsantrasyonu ile gerçekleştirilmiştir. Daha yüksek asit konsantrasyonları bölgesel pH düşüşü ve asidik jel kümeleri oluşumu ile sonuçlanabilir. 2.0&#39;den düşük bir pH değerine muhtemelen yapısal değişikliklere, elde edilebilir ALE miktarını azaltırdüşük bir pH değerinde polimer. 2.20 ± 0.05 nihai pH tutmak önemlidir. Sınırlamalar ALE ekstraksiyon yöntemi genel olarak AGS veya biyofilm gelen EPS yapısal hücre dışı polimerler ayıklamak amaçlayan ve mevcut tüm EPS ayıklamak için tasarlanmamıştır. Tüm EPS çıkarmak için birden fazla ekstraksiyon yöntemi bir kombinasyonu gereklidir. Bir çift ve dört çıkarma uygulayarak VS EPS verim artışı ile gösterildiği gibi üstelik, tek çıkarma tüm yapısal EPS ayıklamak olmaz. ALE çıkarma ısı ve alkalin koşulları ile sürekli karıştırma birleştirerek, sert bir EPS ekstraksiyon yöntemidir. Bu nedenle, bazı hücre içi madde EPS ile ekstre edilmiştir mümkündür. Hücre lizizi, fiziksel ve kimyasal ekstraksiyon teknikleri (sonikasyon 31,32 NaOH 31,32 EDTA 11,32 CER 32, ısı 32 ve yüksek kesme hızları m kaynaklanabilir, ancak) 19 ixing, geri EPS hücre içi malzemesinin varlığının hala teyit edilmesi gereklidir. kurtarıldı EPS hücre içi malzeme analiz değildi içerip içermediğini çıkarılan EPS iyonik jel oluşturucu özelliği, bu araştırmanın ana odak noktasıdır. Gelecekteki araştırmalar çıkarılan EPS hücre içi malzeme tanımlamaya odaklanacak. AGS hidrojel matrisi çözündürücü yapısal EPS ayıklamak için çok önemlidir EPS formlar AGS yoğun ve kompakt hidrojel matrisi. EPS gibi hepsi değil, polisakkaritler, proteinler, nükleik asitler, (fosfo) lipidler, humik maddeler ve bazı hücreler arası polimerler 7,5,8, organik makro moleküllerin çeşitli sınıfları içerir, ancak bir jel oluşturur. Yalnızca jel oluşturucu polimerler burada EPS yapısal polimer olarak kabul edilmektedir. EPS ekstraksiyon amacı ilk EPS çözmek ve daha sonra çözülmüş EPS toplamaktır. Yapısal EPS (yani, T iseO) bir hidrojel oluşturan EPS ekstre hedef, AGS jel matrisi birinci çözünür olmalıdır. Jel matris çözünür Yalnızca yöntemler yapısal EPS çıkarma yeteneğine sahiptirler. 15, Sonication 10,14,15, EDTA 10 - - 12,14,15, formaldehit + NaOH 10 - NaOH 13 verimli yapısal izole edemedi + 15 ve formamid Bu araştırmada, bazı sık bu tür santrifüj 10 olarak EPS ekstraksiyon yöntemleri kullanılır EPS. Bu, aerobik granüllerin hidrojel matrisi, bu yöntemler ile çözünür değildi kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, 4. bölümde stabilite testleri sadece EDTA, formamid + NaOH mevcut koşullar ve formaldehit + NaOH ekstraksiyon ile yapıldı. Bu üç ekstraksiyon yapısal EPS izole yeteneğine sahip değildir, ama yine de Na 2 CO 3 ekstraksiyon yanı sıra yüksek VS EPS verimi elde edilmiştir. Koşullar of Na 2 CO 3 çıkarma açıkça AGS matris çözündürülmüş bu ekstraksiyon yöntemi olarak uygulanmadı. Bu nedenle stabilite testi sırasında uygulanan koşullar Örnek olarak kabul edildi. CER EPS ekstraksiyon önceki çalışmalarda burada kullanılan kimyasal çekimi daha iyi sonuçlar vermedi gibi katyon değişim reçinesi (CER), bir başka sık kullanılan EPS ekstraksiyon yöntemi ile ekstraksiyon, bu karşılaştırma için kabul edilmedi. AGS EPS jel Jel-oluşturucu EPS AGS hidrojel matris içerisindeki yapısal EPS olarak kabul edilir. Böyle iyonik jeller, sıcaklık kaynaklı jeller ve pH kaynaklı jelleri gibi hidrojellerin çeşitli olduğunu işaret değer. Bu çalışma sadece iyonik jelleri oluşturan EPS odaklanır. ekstre yapısal jel malzeme büyük kısmını ilgili olarak, bu, yapısal olarak EPS olması muhtemeldir. olasılık kesinlikle vardır ki EPS diğer türBu hidrojeller oluşturan farklı türde (örneğin, pH değeri neden jel 28) aerobik granüllerin, aynı ya da başka tür bulunmaktadır. Yine de, ne olursa olsun hidrojel ne tür EPS jel matris jel oluşturucu EPS ayıklamak için en önemli adımdır çözülmesi hedeflenmektedir. Şu anda, çok az araştırma granül çamur yapısal EPS üzerinde yapılmıştır. Bu protokol açıklanan ALE çıkarma AGS gelen jel oluşturan EPS çıkarma yeteneğine sahiptir ve yapısal EPS karakterize etmek gelecekteki çalışmalarda kullanılacaktır. Daha fazla araştırma daha iyi granülasyon ve EPS süreci ve işlevini anlamak için AGS, yapısal EPS ve yapısal olmayan EPS yapılması gerekmektedir. mikroorganizmalar EPS kesin kompozisyonu ve nasıl EPS bileşimi çevresel değişikliklere bağlı olarak modifiye ne EPS gibi büyük miktarda üretmek neden: Özellikle şu üç puan araştırılması gerekmektedir. Algılama ve ilgili tüm bileşikleri ve bunların etkileşimleri için analizons biyofilm ve nasıl bizim için avantaj bunları kullanmak için anlamanıza yardımcı olacaktır.

Son yıllarda aerobik granül çamur (AGS) süreci başarıyla birkaç tam ölçekli atıksu arıtma tesislerinin 1 uygulanan popüler bir biyolojik arıtma prosesi haline gelmiştir. Geleneksel aktif çamur işlemi tersine, AGS işleme mikroorganizmalar yerine yumakların 2 granüller oluşturmak. Bu granüller, daha iyi tortulaşabilirlik var yüksek organik yükleme oranlarını dayanacak ve aktif çamur flocs 3 den toksisite daha yüksek toleransa sahip edebiliyoruz. Biyofilmlerde aksine, AGS kendiliğinden herhangi bir taşıyıcı malzeme 4 katılımı olmadan oluşur. 6 - AGS, biyofilm gibi mikroorganizmalar, öz-hareketsizleştirilmiş 4 olduğu bir hidrojel matris oluşturmak için yüksek hidratlı hücre dışı polimerik maddelerden önemli bir miktarda (EPS) 5 üretir. EPS polisakkaritler, proteinler, nükleik asitler arasında oluşan, (fosfonat kompleks karışımıho) lipidler, humik maddeler ve bazı hücreler arası polimerler 5,7,8. Bu polimerik maddeler yoğun ve kompakt üçüncül ağ yapısı oluşturarak, vb 5 elektrostatik kuvvetler, hidrojen bağları, çekici iyonik kuvvetler ve / veya biyokimyasal reaksiyonların, üzerinden birbirleri ile etkileşim. Hidrojeller 4,9 formu ve üçüncül ağ yapısının oluşumuna katkıda edebiliyoruz EPS polimerler yapısal EPS, toplam EPS bir alt kümesi olarak kabul bu açıdan bulunmaktadır. EPS kimyasal yapısı ve granüller 5 fiziksel özellikler için sorumludur. Her EPS bileşiğin işlevini anlamak için çok önemlidir. 15 - Çeşitli yaklaşımlar EPS 10 ayıklamak için uygulanır. Ancak, onların aşırı karmaşıklığı, tek yöntemle bütün EPS bileşenleri çıkarmak için neredeyse imkansızdır. Bugüne kadar hiçbir EPS ekstraksiyon yöntemi &quot;tek beden herkese uyar&quot; var. 20 - Çıkartma metotunun seçimi toplam miktarı, aynı zamanda kazanılan polimer 13,16 bileşimi sadece etkiler. çamur tipi ve faiz farklı yöntemlerin EPS bağlı olarak gereklidir. , Jel oluşturucu polimerler ayıklanıyor özelliklerini karakterize ve birbirleri ile ve non-jel oluşturucu EPS ile etkileşimlerini inceleyen aerobik granül çamur oluşumunda EPS rolünü ortaya çıkarmak için yardımcı olacaktır. Bundan başka, jel oluşturucu polimerler, endüstriyel uygulamalarda yararlı olan biyopolimerler bulunmaktadır. Olası bir uygulama zaten kağıt 21 su direncini arttırmak için, bir kaplama malzemesi olarak AGS elde edilen jel-oluşturucu polimerleri kullanarak gösterilmiştir. Bu nedenle, jel-oluşturucu EPS için özel ekstraksiyon yöntemleri, ihtiyaç vardır. Bu çalışmanın amacı, AGS gelen jel oluşturucu EPS ayıklamak için bir metodoloji geliştirmektir. Altı ekstraksiyon yöntemleri 10-1Literatürde sıkça kullanılan 5,22, AGS adlı EPS ayıklamak için seçildi. toplam tutar ve çıkarılan EPS jel oluşturucu özelliği, her metodoloji açısından karşılaştırıldı.

<table><tbody><tr><td>250 ml şaşkın şişe</td><td>Kimble</td><td>25630-250</td><td></td></tr><tr><td>1.000 ml cam beher</td><td>VWR</td><td>213-1128</td><td></td></tr><tr><td>RCT bazik, termometreli manyetik karıştırıcı</td><td>IKA</td><td>3810000</td><td></td></tr><tr><td>sodyum karbonat dekahidrat</td><td>Merck KGaA</td><td>1063911000</td><td></td></tr><tr><td>50 ml santrifüj tüpleri</td><td>greiner bio-one</td><td>227261</td><td></td></tr><tr><td>Multifuge 1 S-R, santrifüj</td><td>Heraeus/Thermo</td> <td>Scientific-hidroklorik</td><td></td></tr> <tr><td>asit, %37</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>30721-1L-GL-D</td><td></td></tr><tr><td>250 ml cam beher</td><td>VWR</td><td>213-1124</td><td></td></tr><tr><td>kalsiyum klorür dihidrat</td><td>Merck KGaA</td><td>1023821000</td><td></td></tr><tr><td>1 ml Pasteur Pipet</td><td>Copan</td><td>201C</td><td></td></tr></tbody></table>

aerobik granül Çamur dan yapısal ekstrasellüler polimerik maddelerin çıkarımı

Extraction of Structural Extracellular Polymeric Substances from Aerobic Granular Sludge

Jel oluşturan hücre dışı polimerik maddelerin (EPS) ekstraksiyonu için metodolojileri değerlendirmek ve geliştirmek için, aerobik granül çamurdan (AGS) EPS, altı farklı yöntem (santrifüjleme, sonikasyon, etilendiamintetraasetik asit (EDTA), sodyum hidroksit (NaOH) ile formamid, NaOH ile formaldehit ve sodyum karbonat (Na2CO3) ısı ve sürekli karıştırma ile). AGS, bir pilot atık su arıtma reaktöründen toplanmıştır. Altı farklı ekstraksiyon yönteminden ekstrakte edilen EPS'nin iyonik jel oluşturma özelliği kalsiyum iyonları (Ca2 +) ile test edilmiştir. Kullanılan altı ekstraksiyon yönteminden sadeceNa2CO3 ekstraksiyonu, AGS'nin hidrojel matrisini çözündürebilir. Bu yöntemle elde edilen aljinat benzeri hücre dışı polimerler (ALE), Ca2+ ile iyonik jel boncuklar oluşturmuştur. Ca2 + - ALE boncukları EDTA'da, NaOH ile formamid ve NaOH ile formaldehitte stabildi, bu da ALE'nin EPS'deki yapısal polimerlerin bir parçası olduğunu gösteriyor. AGS'yi çözündürmek ve yapısal EPS'yi çıkarmak için fiziksel ve kimyasal arıtmayı birleştiren bir ekstraksiyon yönteminin kullanılması tavsiye edilir.

EPS çıkarma Farklı EPS çıkarma işlemleri uygulandıktan sonra granül görünümü, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Granüllerin şekli ve jel yapısı santrifüjleme (Şekil 1a) ve EDTA çıkarma (Şekil 1c) sonra sağlamdı. Granül sonikasyonla farklı boyutlarda parçalara kırılmıştır. Bulanıklık yüksek santrifüj sonra azaldıkça sıvı fazda bulanıklık nedeniyle küçük parçalara (Şekil 1b) askıya alınmasına olabilir. Formamid ve formaldehit tek başına granül şekli ve jel yapısını değiştirerek üzerinde herhangi bir etkisi yoktu (veriler gösterilmemiştir). NaOH ilave edildikten sonra, sıvı faz sarımsı döndü. Bazı tüylü malzemeyi granüllerin yüzeyinden ayrılır ve yerleşmiş granüller (Şekil 1d ve 1e) üstüne bir katman oluşturulmuştur. Yine de, şekligranüller değişmedi. NaOH eklenmesi görünüşte EPS çözünürlüğünü geliştirilmiş, ancak jel matris yapısına zarar olamazdı. Buna karşılık, granüller tamamen Na 2 CO 3 çıkarma (Şekil 1f) sonra kayboldu. Bunun yerine, sol-benzeri sıvı ve küçük jöle benzeri partiküllerin bir karışımı, gerçekten de çözündürülmüştür granül jel matrisini gösteren oluşturuldu. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig1.jpg" /> Şekil 1. Aerobik taneli çamur EPS çekimler. Granül her ekstraksiyon yönteminin etkisini daha iyi görselleştirme için, deneyler 25 ml cam şişelerde yapılmıştır. ekstraksiyon işleminden sonra, ekstreler asılı madde yerleşmeye izin verecek şekilde, oda sıcaklığında 1 saat süre ile tutuldu. (A) Santrifüj ekstraksiyon, (b) Sonikasyon ekstraksiyon, (c) EDTA ekstraksiyon, (d) formamid - NaOH ilavection, (e) Formaldehit - NaOH çıkarma, (f) Yüksek sıcaklık -. Na 2 CO 3 çıkarma <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54534/54534fig1large.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> Her bir yöntem için VS kesrine göre EPS verimi, Şekil 2&#39;de tasvir edilmiştir. Verim granül VS g baş harfi her EPS VS mg sunulmuştur. Formaldehid + NaOH ile elde edilen EPS miktarı, formamid + NaOH, Na +, karıştırma 2 CO 3 + Isı santrifüj, sonifikasyon ve EDTA çıkarma daha yüksek idi. Alkali koşullar EPS çözünürlüğü 26,27 geliştirmek olduğunu belirten 13,15 - Bu çıkarma teknikleri için benzer sonuçlar da önceki çalışmalarda 11 ile gösterilmiştir. Na 2 CO 3 ile kurtarılan EPS miktarı<html> Sadece santrifüjleme ile elde edilen daha fazla 20 kat, en yüksektir. Ayrıca, Na 2 CO 3 çıkarıldığı toplam EPS verimi daha da birden fazla ekstraksiyon tarafından geliştirilmiş olabilir. İlk çıkarma adımı 1.6.8 (protokol bölümünde) atılır pelet kullanılarak ikinci bir çıkarma dörtlü çıkarma bile% 46 toplam verim artışı,% 28 oranında toplam verim arttı. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig2.jpg" /> Şekil VS verim ve kül içeriği ile ilgili tüm ekstraksiyon yöntemleri 2. Sonuçlar. Her biri için ilk bar granül VS g baş harfi başına EPS VS mg VS verim temsil ekstraksiyon. İkinci çubuk çıkarılan TS kül ağırlık yüzdesini temsil eder. Hata çubukları, her ekstraksiyon tekniği için gerçekleştirilen üç ekstraksiyon standart sapmasını göstermektedir.&quot;_blank&quot;&gt; Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. Aljinat gibi hücre dışı polimer (ALE) çıkarma Na 2 CO 3 ekstre ekstre EPS&#39;nin pH 2.2 olacak şekilde ayarlandıktan sonra, toplam VS% 63 çöktürüldü. Çökelek asidik ALE 25&#39;tir. Kalan fraksiyon ekstraksiyon koşulları altında çözünür hale getirilebilir olasılıkla EPS, ancak pH 2.2 bir çökelti oluşturmaz. İyonik hidrojel oluşumu testi Aerobik granüller bir hidrojel benzer olarak tarif edilmiştir. Granülasyon işlemi jelleştirme maddesi 4,9,25,28 olarak glikozitler içeren bir jel oluşturucu bir fenomen olarak kabul edilmiştir. Normal olarak, Ca 2 + atık en yaygın katyon biridir. Buna ek olarak, kolayca asidik polisakkaridler ile bağlanır (örneğin,Muhtemelen bir karşı-iyon olarak alginatlar ve poli-galakturonik asit), jelleşme 29 aracılık etmek. Bu nedenle, bir iyonik olarak çapraz bağlanmış hidrojel sonuçlanır. Ca + 2 iyonları ilavesi aerobik çamurun granülasyonu 30 hızlandırabilir görülmüştür. Bu nedenle, Ca 2+ -EPS (iyonik hidrojel) aerobik granül çamur jel matris yapısını oluşturmada önemli bir rol oynayabilir. Bu bağlamda, ekstre EPS olup ekstre EPS aerobik zerre çamur 9 jel matrisinin oluşmasına katkıda bulunan yapısal bir polimer ise, kontrol etmek için bir test olarak kullanılabilir Ca2 + iyonları ile iyonik bir hidrojel oluşturmaktadır. Bu araştırmada, çeşitli yöntemler ile AGS (Şekil 3a) elde EPS, Na 2 CO 3 ile ekstre edilmiş EPS sabit iyon hidrojel boncuk (ağırlık / hacim) CaCl2 çözeltisi% 2.5 bir damlacık şeklinde düzenlenen ve oluşan .Ayrıca, bu elde edilen sodyum ALE ek adımları (ALE polimer çıkarma, Şekil 3b) yanı sıra aynı özellik görüntülenen tarafından EPS. Ca 2 + -ALE jel boncukları (Şekil 3c) renk ve morfoloji aerobik granül çamur (Şekil 3a) benzer. Görünüşe göre, Na 2 CO 3 yöntemi ile ekstre EPS aerobik zerre çamur jel matrisinin oluşmasına katkıda bulunur. Bu EPS bir ana bileşenidir ALE iyonik hidrojel oluşturabilen yapısal polimerlerdir. Iyonik hidrojel Stabilite testi Bu EPS ekstraksiyon sırasında, aerobik granüller EDTA, formaldehit + NaOH ve formamid + NaOH (Şekil 1) küresel şekillerini muhafaza gözlemlenmiştir. Ca, çıkarılan yapısal polimerler granül istikrar rol oynarsa anlamak için 2 + -ALE boncuklar vardıekstraksiyon sırasında aerobik granül aynı şekilde tam olarak tedavi edildi. Yani, Ca 2 + -ALE boncuk EDTA son derece stabil - İlginçtir, Ca 2 + -ALE boncuklar AGS olduğu gibi benzer kararlılıkları (3f Şekil 3d) görüntülenir. Ca yüzeyinden ayrılmaktadır ALE az miktarda oluştu 2 + -ALE boncuklar, üç saat süre ile (küçük kahverengi Şekil 3e, topak ve 3f), Ca 2 + -ALE boncuk formaldehit içine batırılmış olan + NaOH ve formamid + NaOH , sırasıyla. Ca2 + -ALE boncuk ve aerobik granüller arasındaki stabilitesi açısından Bu benzerlik ALE AGS jel matris oluşturan önemli yapısal polimerlerin bir bölümü olduğunu gösterir. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54534/54534fig3.jpg" /> Şekil 3. Aerobik granülleri ve çıkarılan ALE. (A) demineralize su pr granüllerior çıkarma. 4,000 x g&#39;de santrifüj edilir ve 20 dakika boyunca 4 ° C&#39;de ardından (paragraflar 1.6 ve 2 &#39;ye göre özütlendi), (b) Asit ALE. iyonik hidrojel stabilite testi sonuçları. (C) Ca 2 + -ALE boncuklar 4 ° C &#39;de 4 saat demineralize su içinde saklanır. (D) Ca2 + -ALE boncuklar 4 ° C &#39;de 3 saat boyunca,% 2 EDTA depolanır. (E) 4 ° C&#39;de 4 saat boyunca formamid + NaOH içinde saklanan Ca 2 + -ALE boncuklar. (F) Ca 4 ° C&#39;de 4 saat formaldehit + NaOH saklanan 2+ -ALE-boncuk. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54534/54534fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

protokol aljinat gibi hücre dışı polimerler (ALE) elde etmek için aerobik granül çamur çözünür bir metodoloji sağlar.

Aerobik Granül Çamur dan Yapısal Ekstrasellüler polimerik maddelerin çıkarımı

To evaluate and develop methodologies for the extraction of gel-forming extracellular polymeric substances (EPS), EPS from aerobic granular sludge (AGS) ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, biyoköpüklerden, özellikle de aerobik granüler çamurdan yapısal hücre dışı polimerik maddelerin veya EPS'nin elde edilmesine yönelik bir ekstraksiyon metodolojisi göstermektir. Bu yöntem, granülasyon sürecinin anlaşılması ve EPS kompozisyonunun analiz edilmesi gibi granüler çamur alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.Bu tekniğin temel avantajı, EPS'deki jel oluşturucu polimerlerin varlığının kısa sürede test edilebilmesidir. Granüler çamuru 4.000 ×g'de ve 4 °C'de 20 dakika boyunca santrifüjleyin ve süpernatantı boşaltın. Ekstraksiyon için pelet içindeki granülleri toplayın.Manyetik karıştırıcı üzerinde, 1.000 mililitrelik cam beher içerisindeki 150 mililitre musluk suyunu 80 °C'ye kadar ön ısıtmaya tabi tutun. 250 mililitrelik kanatlı (baffled) bir erlene üç gram granül aktarın ve erleni demineralize su ile 50 mililitreye tamamlayın. %0,5 ağırlık/hacim sodyum karbonat konsantrasyonu elde etmek için erlene 0,67 gram sodyum karbonat dekahidrat ekleyin.Karışımın bulunduğu erleni su banyosuna yerleştirin. Buharlaşmayı önlemek için erleni ve beher camını ayrı ayrı alüminyum folyo ile kapatın. Karışımı 400 RPM ve 80 °C'de 35 dakika boyunca karıştırın.Karışımı 50 mililitrelik bir santrifüj tüpüne aktarın. Karışımı içeren tüpü 4,000 ×g hızda ve dört °C'de 20 dakika boyunca santrifüjleyin. Süpernatantı toplayın ve peleti atın.Aerobik granüler çamurdan yapısal EPS elde etmek için diyaliz adımı isteğe bağlıdır. Ancak, protokolde açıklanan çeşitli avantajları bulunmaktadır. Süpernatantı, 3.500 dalton moleküler ağırlık kesme sınırına sahip bir diyaliz torbasına pipetleyin ve 1000ml ultra saf suya karşı 24 saat boyunca diyalize edin.Diyaliz etkisini artırmak için diyaliz suyunu 12 saat sonra değiştirin. Diyaliz edilmiş ekstrakta 250ml'lik cam bir behere aktarın ve ekstraksiyonu oda sıcaklığında 100 rpm hızda yavaşça karıştırın. Asidik formda elde etmek için, nihai pH 2.2 05 olana kadar 1 molar hidroklorik asit eklerken pH değişimlerini bir pH elektrodu ile sürekli olarak izleyin.pH 2,2'ye ayarlandıktan sonra, ekstrak bir 50ml santrifüj tüpüne aktarılır ve 4000 ×g'de, 4 °C'de yirmi dakika boyunca santrifüj edilir. Süpernatan atılır ve jel benzeri pelet toplanır. Jel benzeri pelet, asidik formdaki ale'dir.Aljinatın sodyum formunu elde etmek için, pH 8.5 değerine ulaşılana kadar jeli bir cam bagetle el yardımıyla yavaşça karıştırırken, jelin içine 0.5 molar sodyum hidroksit yavaşça ekleyin. Bir pastör pipeti kullanarak, sodyum aljinat ekstraktını bir kalsiyum klorür çözeltisine yavaşça damlatın. Ekstrakt edilen EPS iyonik hidrojel jel oluşturma özelliklerine sahipse, damla şeklinde küresel boncuklar oluşacaktır.Alternatif olarak, ekstrakte edilen EPS'nin iyonik hidrojel jel oluşturma özellikleri yoksa, ekstrakt kalsiyum klorür çözeltisi içinde dağılacaktır. Hidrojel boncukları ve kalsiyum klorür çözeltisini 30 dakika boyunca bekletin. Hidrojel boncuklarını kalsiyum klorür çözeltisinden çıkarmak için bir kaşık kullanın ve bunları bir EDTA çözeltisine aktarın.Hidrojel boncukları 10ml EDTA çözeltisi içerisinde, dört santigrat derecede üç saat boyunca saklayın. Bu test, protokolde açıklanan stabilite testlerinden bir örneği göstermektedir. Boncukların bu koşullara dayanıp dayanamayacağını değerlendirmek için, saklama süresi boyunca boncuklarda gözle görülür bir parçalanma olup olmadığını izleyin.Ekstraksiyon başarılı olduysa, alkali ekstraksiyon adımından sonra aerobik granüler çamur çözünecek ve ekstrakte edilen EPS asitlendirilip santrifüj edildikten sonra bir pelet elde edilecektir. Ekstrakte edilen EPS'ler yapısal EPS ise ve kalsiyum iyonları ile hidrojeller oluşturma yeteneğine sahipse, ekstrakte edilen EPS kalsiyum çözeltisine damlatıldığında jel boncuklar oluşacaktır. Bu jel oluşturma yeteneğine sahip olmayan EPS'ler ekstrakte edildiyse, EPS çözeltisi kalsiyum çözeltisi içinde dağılacaktır.Bu videoyu izledikten sonra, aerobik granüler çamurdan yapısal EPS ekstraksiyonunu gerçekleştirebilmelisiniz. Ayrıca, elde edilen EPS'nin kalsiyum iyonları ile jel oluşturma yeteneğini test edebilmelisiniz. Aerobik granüler çamurdan elde edilen EPS üzerinde ekstraksiyon tekniğinin etkisini örneklendirmek için bu ekstraksiyon metodolojisini göstermeyi seçtik.Bunun yanı sıra, hiçbir EPS ekstraksiyon tekniğinin evrensel olarak uygulanabilir olmadığını göstermek istedik.

extraction-structural-extracellular-polymeric-substances-from-aerobic

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Bir ekstrasellüler matriks polisakkaritlerin yapısına anlayışlar kazanmak için hızlı bir şekilde açıklanmıştır. Yöntemi dakika miktarda malzeme analiz edilmesi için izin kütle spektrometresi glycosylhydrolases özgüllüğü ve duyarlılığı yararlanır. Bu teknikte doku kendisini doğrudan kullanılmak üzere uyarlanabilir.

Ekstrasellüler polisakkaritler Oligo Kitle Profil (Olimp)

Kaynak: Hu, Y. ve diğerleri. Endobiyotikler ile İnsan bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşimlerin In vitro banyo fermantasyon sistemleri kullanılarak analizi. J. Vis. Exp. (2019)Bu video, insan dışkı mikrobiyotası tarafından ekzopolisakkaridlerin (EPS) parçalanmasını değerlendirmek için ince katmanlı kromatografi (TLC) kullanımını göstermektedir. Fermantasyon süpernatantlarındaki EPS parçaları, TLC kullanılarak boyut ve polariteye göre ayrılır, ardından karbonhidrat-spesifik boyama sonrası...

Bakteriyel ekzopolisakkarit bozunmasını değerlendirmek için ince katmanlı kromatografi yapılması

Endüstriyel atıklar, mikrobiyal büyümeyi analiz etmek için toplanabilir ve değiştirilebilir. Lignoselüloz ekstraksiyon teknikleri, spesifik biyolojik bozunma kabiliyetini analiz etmek için bileşenler sağlar. Gaz kromatografisi-kütle spektrometresi, hamur atıkları üzerinde yetiştirilen mikroorganizmaların fermantasyon ürünlerini tanımlar. Bu yöntemler, mikroorganizmaların hamur atıklarını parçalamak için metabolik kapasitesini belirler.

Selüloz Fabrikası Atık Akışlarında Mikrobiyal Büyümeyi Kolaylaştırma Yöntemleri ve Kültürlenmiş Mikropların Biyolojik Bozunma Potansiyelinin Karakterizasyonu

Mikrobiyal sülfat indirgemesi, çevresel biyoteknolojide büyük önem taşıyan bir süreçtir. Sülfidojenik reaktörlerin başarısı, diğer faktörlerin yanı sıra çamurun mikrobiyal bileşimine bağlıdır. Burada, indirgeyici klorsuzlaştırma amaçları için bir UASB reaktöründeki hidrotermal menfez çökeltilerinden sülfidojenik çamur geliştirmek için bir protokol sunuyoruz.

Bir Yukarı Akış Anaerobik Çamur Battaniyesi Reaktörde Deniz tortulları ve Trikloretilen Azaltma gelen Sulfidogenic Çamur Gelişimi

Küçük ölçekte mikrobiyal ekzopolisakkaritlerin tanımlanması ve karakterizasyonu için otomatikleştirilmiş modüler yüksek verimli bir yöntem sunuyoruz. Bu yöntem, yeni izole edilen bakteri suşlarının veya tüm suş koleksiyonlarının hızlı bir şekilde taranmasını sağlamak için salgılanan polisakkaritlerin toplam miktarını ayrıntılı bir karbonhidrat parmak izi ile analiz etmek için hızlı bir ön seçimi birleştirir.

Otomatik Modüler Yüksek Verimli Ekzopolisakkarit Tarama Platformu Oldukça hassas Karbonhidrat Parmak İzi Analizi ile birleştiğinde

Yüksek yoğunluklu biyoreaktör (HDBR) olarak adlandırılan yeni bir reaktör tasarımı, yüksek yoğunluklu mikrobiyal toplulukların yetiştirilmesi ve incelenmesi için sunulmuştur. Burada, HDBR, karışık bir yüksek yoğunluklu alg topluluğu tarafından nitrojen metabolizmasının incelenmesi için bir fotobiyoreaktör (PBR) konfigürasyonunda başarıyla uygulanmaktadır.

Çeşitli mikrobiyal Toplulukları Yüksek Yoğunluklu Yetiştirme için Yeni Bir Biyoreaktör

Sulu sistemlerden altının emilmesi ve geri dönüşümü hakkında temel bilgiler elde etmek için Au(III) ve Au(0) nanopartiküllerinin S-tabakası proteinleri üzerindeki etkileşimi araştırılmıştır. Protein polimerlerinin sorpsiyonu ICP-MS ile ve proteinli tek tabakaların sorpsiyonu QCM-D ile araştırıldı. Sonraki AFM, nanoyapıların görüntülenmesini sağlar.

Slp1 Polimerler ve Monolayer Au-etkileşimden<em&gt; Lysinibacillus sphaericus</em&gt; JG-B53 - QCM-D, biyomoleküler metal Çalışmaları Araçlar olarak ICP-MS ve AFM

Bu iletişim kuralı bir rejeneratif iskele implant parçası olarak preklinik değerlendirme için uygun olan yara onarım için hedeflenen tüm hücre dışı matriks elyaf üretim hedeftir. Bu iplikler fibroblastlar hollow fiber membranlar üzerinde kültür tarafından üretilen ve membranlar dağılması tarafından ayıklanır.

Hücre dışı matriks liflerinin kurban Hollow Fiber membran hücre kültürü ile üretim

Burada, siyanobakteryal serbest karbonhidrat polimerlerinin izolasyonu ve exoproteomlarının izolasyonu için protokoller açıklanmıştır. Her iki prosedür de, daha fazla analiz veya uygulama için kullanılabilecek yüksek saflık derecelerine sahip Polimerler veya proteinleri elde etmek için önemli adımları somutlaştırmak. Ayrıca, belirli kullanıcı ihtiyaçlarına göre kolayca adapte edilebilir.

Dışa bakıyor: Siyanobacterial serbest karbonhidrat polimerleri ve proteinleri Izolasyonu

Aerobik metan oksitleyici bakterilerin doğal ortamlarında bulunan metan-oksijen karşı gradyanını yeniden oluşturan ve fizyolojilerinin mekansal olarak çözülmüş bir bağlamda incelenmesini sağlayan basit bir model ekosistem hazırlamak için bir protokol açıklanmaktadır. Agaroz bazlı model ekosistemi ile kullanım için yaygın biyokimyasal tahlillerde yapılan değişiklikler de açıklanmaktadır.

Metan-oksijen karşı gradyanında metanotrof yetiştirmek için agaroz tabanlı model ekosistem

Bu protokol, gıda atıklarını biyolojik olarak parçalanabilen polihidroksialkanoat (PHA) biyoplastiklere dönüştürmek için ölçeklenebilir bir yöntem sunar. Gıda atığı ön arıtımı için durdurulmuş anaerobik çürütme, PHA biyosentezi için halofilik mikrobiyal fermantasyon ve PHA geri kazanımı için kimyasal içermeyen bir aşağı akış prosesi kullanır.

Gıda Atıklarından Sürdürülebilir Biyoplastik Üretiminin Ölçeklenebilir Adım Adım Yaklaşımı

Keşfedin, aerobik granül çamurdan yapısal ekstrasellüler polimerik maddelerin alkalin ekstraksiyonu ve diyaliz yöntemiyle çıkarımını. Bu teknik, EPS bileşimini analiz ederek granülasyon sürecini anlamanıza yardımcı olur.

Aerobik Granül Çamur dan Yapısal Ekstrasellüler polimerik maddelerin çıkarımı

Daha fazla video keşfet