Способ культивирования микроводорослей

(71) Кишиневский государственный университет им, В,И,Ленина(54) СПОСО РОВОДОРО (57) Изобрет ии и может водства биом изобретения биомассы и у заключается микроводор Б КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКСЛЕЙение относится к биотехнолобыть использовано для произ- ассы микроводорослей, Целью является увеличение выхода лучшение ее качества. Способ в том, что при культивировании ослей на питательной среде,Изобретение относится к управляемому биосинтезу и может быть использовано для производстРа биомассы микроводорослей.Цель изобретения - увеличение выхода биомассы и улучшение ее качества,Способ заключаетсч в том, что при культивировании микроводорослей осуществляют приготовление питательной средц на основе сточных вод животноводческих комплексов, в которую вносят микроводоросли, затем культивируют их в суспензионной культуре в накопительном режиме в условиях перемешивания и освещения до максимального прироста биомассы. Процесс культивирования проводят в две стадии, На первой стадии культивирование осуществляют до достижения рН в суспензионной ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВ)5 А 01 6 33/00, А 01 Н 13/00, С 12 й 1/1 приготовленнои на основе сточных вод животноводческих комплексов, после инокулирования среды осуществляют выращивание в суспензионной культуре в накопительном режиме в условиях перемешивания и освещения до максимального прироста биомассы. Процесс культивирования проводят в две стадии, На первой стадии культивирование осуществляют до достижения рН в суспензионной культуре 9,4 - 9,6 и последующего культивирования в течение 12 - 24 ч при данном значе,ии рН посе чего отстаивают суспензию для формиооеания коллоидно-бактериалъного осадка (КБ 01. удаляют образовавшийся осадок и прове пят в;орую стадию культ:.;вирования до максимального прироста биома. ы. Способ позволяет увеличить выход биомассы на 40 - 60"и значи тельно улучшить ее качество по соавнени с известным способом. 1 табл,културе 9,4 - 9,6 и последующего культивирования в течение 12-24 ч при данном значении рН, после чего отстаивают суспенэионную культуру для формирования коллоидно-бактериального осадка (КБО), удаляют образовавшийся осадок и проводят вторую стадию культивирования до максимального прироста биомассы.П р и м е р 1. ( По известному способу). В круглый аквариум высотой 20 см с питательной средой, приготовленной на основе сточных вод животнсводческих комплексов в объеме 2 л, содержащей, мг/л: органические вещества по химическому потреблению кислорода (ХПК) 200 мг 02/л, общий азот 223,0 мг/л, общий фосфор 43,0 мг/л, гидро ка рбон ат-ионов 1718,2 м г / л, 16218235 10 ионов кальция 178,0 мг/л, рН 8,2, вносят сине-зеленую микроводоросль ЯупесЬосузбз заИпа Юз Виз расчета 25,0 млн кл/мл с биомассой 0,30 г/л а,с,в, Культивирование проводят при круглосуточном освещении в 9 - 10 тыс. лк с постоянным перемешиванием на магнитной мешалке при 26 - 28 С, На 5-е сутки культура вьо.одит на "плато" с численностью клеток 233 млн кл/мл и биомассой 2,98 г/л а.с.в,П р и м е р 2, Условия те же, что и в примере 1, но при достижении рН культуры 9,4 перемешивание прекращают, отстаивают коллоидно-бактериальный осадок втечение 15 мин и удаляют его сифонированием, Время отстаивания рассчитывают по формуле т = И/0,2, где . - время полного оседания коллоидно-бактериальных частиц, с; И - высота емкости с суспензией водорослей, см; 0,2 - эксперим "нтаг ьно установленная средняя скорость оседания коллоиднобактериальных частиц, мм/с, Далее культивирование водорослей продолжают в том же режиме. На 5-е сутки их численносгь составляет 256 млн кл/мл с биомас- сой 3,28 г/л а,с.в.П риме рЗ.Условиятеже,что в примере 2, но отделение коллоидно-бактериального осадка проводят спустя 12 ч после достижения культуры рН 9,4, На 5-е сутки культивирования численность клеток достигает 302 млн кл/мл с биомассой 3,86 г/л а,с.в,П риме р 4,Условиятеже,чтов примере 2, но отделение коллоидно-бактериального осадка проводят спустя 24 ч после достижения культуры рН 9,4, т.е. в момент прекращения образования осадка, и кул ьти ви рова н и е и род члжа ют. Н а 5-е сутки численность клеток достигает 328 млн кл/мл с биомассой 4,19 г/л а,с,в,П р и м е р 5. Условия те же, что в примере 2, но отделение осадка проводят спустя 48 ч после достижения культуры рН 9,4. На 5-е сутки культивирования численность клеток водорослей составляет 286 млн кл/мл с биомассой 3,66 г/л а,с,вП р и м е р 6. Условия те же, что в примере 1, однако, для культивирования используют зеленую водоросль СЫогеИа нц 9 агз Ьеу)ег А - 1 с инокулятом 0,3 г/л а.с,в. На 5-е сутки биомасса водорослей достигает 1,81 г/л а.с,в. П р и м е р 7. Условия те же, что в примере 6, но образовавшийся коллоиднобактериальный осадок отделяют спустя 12 ч после достижения культуры рН 9,6, На 5-е сутки биомасса водорослей достигает2,21 г/л а,с е. 15 20 25 30 35 40 45 50 При мерВ. Условия теже,чтов примере 6, но образовавшийся коллоиднобактериальный осадок отделяют спустя 24 ч после достижения культуры рН 9,6. На 5-е сутки биомасса водорослей достигает 2,49 г/л а,с.в,П р и м е р 9. Условия те же, что и в примере 6, но образовавшийся коллоиднобактериальный осадок отделяют спустя 48 ч после достижения культуры рН 9,6, На 5-е сутки биомасса водорослей достигает 1,92 г/л а,с.в,Сравнительные данные роса водорослей по дням согласно условиям, приведенных в примерах 1 - 9, отражены в таблице.Таким образом отделение и удаление коллоидно-бактериального осадка на первой стадии культивирования обеспечивает значительное ускорение прироста биомассы водорослей на второй стадии культивирования, Так, при выращивании сине-зеленой водоросли Зупесйосузбз заИпа без отделения КБО на первой стадии, ее биомасса за 5 сут составляет 2,98 г/л а.с.втогда как при полном отделении образовавшегося ссадка (пример 4) биомасса данной водоросли на 5-е сутки достигает 4,19 г/л а.с.в., т.е. выход биомассы увеличивается на 40,6/. Исгользование данного приема при культивировании СЫогеИа ни 9 аг 1 з (пример 8) позволяет увеличить ее урожайность на 37,6 О/о по сравнению с известным способом культивирования. Кроме того, удаление коллоидно-бактериального осадка приводит к улучшению качества биомассы. Если при культивировании Яупес 1 тосузбз заИпа и СЫогеИа нц 19 аг 1 з не осуществлять отделения и удаления коллоидно-бактериального осадка, в конечном продукте содержание сырого белка составляет 39,2 - 37,8, при отделении КБО на первом этапе культивирования содержание белка увеличивается до 54,6 и 48,2% соответственно.П р и м е р 10 (в полупроизводственных условиях), Микроводоросли выращивают в двух культиваторах лоткового типа (площадью 4,2 м ) с циркуляционным перемеши 2ванием на питатерной реде из экстракта утиного помета, содержащей, мг/л: органические вещества по ХПК 1500 мг 02/л; общий азот 369,0 мг/л; обший фосфор 68,4 мг/л; гидрокарбонат-ионов 2650,0 мг/л; ионов кальция 287,4 мг/л, рН 7,8, которую инокулируют сине-зеленой водорослью ЗупесЬосузт 1 з заИпа из расчета 0,3 г/л а.с.в, В первом культиваторе водоросли выращивают без отделения коллоидно-бактериального осадка. Культура достигает стационарной фазы на 4-6-е сутки с содержанием биомассы на 5-е сутки 2,43 г/л а.с,в,1621823 Составитель Р. АндрееваТехред М,Моргентал Корректор М. Шароши Редактор Н, Тупица Заказ 60 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Во втором культиваторе, спустя 24 ч после достижения культуральной жидкости рН 9,4 (конец вторых суток), перемешивание прекращают, коллоидно-бактериальный осадок отделяют и удаляют и далее культивирование водорослей продолжают до выхода культуры на "плато", На 5-е сутки биомасса достигает 3,91 г/л а,с.в,Таким образом, в результате отделения на первой стадии культивирования коллоидно-бактериального осадка удается увеличить биомассу водорослей на 60,9 . Кроме того, достигается значительное улучшение качества полученного продукта. П ри культивировании Яупеспосузт з заИпа без отделения КБО (известный способ) содержание сырого белка в суммарном продукте составляет 38,0;, зольность 32,0, тогда как при отделении КБО в готовом продукте на долю сырого белка приходится 53,8 ф, зольность при этом снижается до 8,3,Формула изобретения Способ культивирования микроводорослей, предусматривающий приготовление питательной среды на основе сточных вод 5 животноводческих комплексов, инокулирование микроводорослями с последующим их культивированием в суспензионной культуре в накопительном режиме в условиях перемешивания и освещения до максималь ного прироста биомассы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода биомассы и улучшения ее качества, культивирование проводят в две стадии, при этом на первой стадии культивирование 15 осуществляют до достижения рН в суспензионной культуре 9,4 - 9,6 и последующего культивирования в течение 12 - 24 ч при данном значении рН, после чего отстаивают суспензионную культуру для формирования 20 коллоидально-бактериального осадка, удаляют образовавшийся осадок и проводят вторую стадию культивирования.