Способ получения биомассы

О П И С А Н И Е 11 460745ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветекинСоциалистическихРеспублик ВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к авт. свид.ву22) Заявлено 18.01.72 (21) 1739483/281) М, Кл. С 12 С 11/О присоединен аявкисударстеенный номитеоеета а 1 инистроа СССоо делам изобретенийи открытий.Н. Григорян, М.Р. Запаров,В.П, Дибцови Эрнст Б, Градова, С.Л. Кудинова,С. Смирноваохим Борманн 2) торыбретения исследовательский институт биосинковых веществ есоюзный на(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЬ Изобретение относится к ческой промышленности, точ получения биомассы,Известен способ получени тем выращивания симбиотиче бактерий на питательной сре оло осо ми нее уя биомассь ской культу де с газооб льтура позволяет полуой биомассы, а также о 0,16 час 1 при неповысить скорость ными углеводородами и необходимым для роста минеральными солями,Предлагаемый способ обеспечивает стабильно высокий выход биомассы, а также высокое качество биомассы с содержанием сырого протеина до 75%, включающего незаменимыеаминокислоты в том числе метирнин (до 3%), лизин (до 7%), витамин В (до 12 мг/кг АСВ).Достигается это тем, что в качестве симбиотических культур бактерий используют Виды Ме 1 ЬУСОсосс 05 сар 5 ОЙОтц 5 штймм 2, МеЮУЬоатттиа 5 рогтитп чаг, тттсобогай 05 штамм 4, Мет,птсо 51 тоа С г 1 СЬоарог 1 итл ча гоаасеи 5 штамм 5, УСачоЪас 1 ег 1 отп йаео 1 чр 1 ситтт штамм 1.Предлагаемая кучить до 40 г/л сух рерывном процессе с концентрацией 9 г/лАСВ (абсолютно сухих Веществ). Культурымикроорганизмов имеют следующие морфологические свойства.5 МВЮУСОсоссое сар 5 ОСа 1 ц 5 штЯмм 2,Кокки диаметром 1,6-2 мк, днплококки, ре-.же тетракокки, Розеток на Образуют. Культура образует покоящуюся стадию типа незрелых цист азотобактера, 11 исты склонны 10 рефрактировать. Клетки неподвижные, граммотрицательны: непатогенные, Пигмент необразуют, Потребность в метане облигатняя,хорошо растет на жидкой минеральной средеВ атмосфере метана. НЯ агаризованной ми неральной среде практически не растет, НаМПА и других богатых органических средахне развивается, На среде с 0,1-1% метанола не растет, Предпочитает в качестве источника азота аммонийную форму азота,МеСЪУСО 5 юо 5 5 рог 1 итп чаг. штамм 4.Палочки размером 1,5-6 х 1 мк, вибриоидные, почкуюшиеся. Покоящаяся стадия - экзоспоры в виде пузырька на полюсе, протиВоположном полюсу со жгутиком, Начальная 25 стадия споруляции-виброидная, Клетки обрязуют розетки, капсулы, подвижные в молодом возрасте, грамм-отрицательные.Цвет колоний белый, водорастворимого пигмента не образуют. Колонии плотные, гладкие, край ровный размером до 2 мм, Культура непатогенная. При росте в жидкой среде с перемешиванием образует кольцо на стенках колбы.Бактерии облигатно растут на метане, не растут иа среде с 0,1% метанола и на бо- Я гатых органических средах: мясопептонный агар (МПА); мясопептонный агар, приготовленный на мясном бульоне, разбавленном в 10 раз (МПА 1/10); сусло-агар и агар с разбавленным в 10 раз суслом, Культура 5 лучше использует аммонийную форму источника азота, не растет на среде без азота. Температура роста ЗЗоС.Ме 1 ЪчСойпоь 11 сйоаро 1 отп чаг. оьасеоь 20Палочки размером 3,5-1,5 х 1 мк обра - зуют розетки. Покоящаяся стадия - экзоспоры. Начальная стадия споруляции-грушевидная. Клетки в молодом возрасте подвижны, грамм-отрицательны, непатогенны.Пигмент колоний бледно-розовый, водорастворимого пигмента не образуют.Культура выживает в отсутствии метана, не нуждается в частных пересевах, Потребность в метане облигатная, на бога- ЗО тых органических средах роста нет, не растет на среде с 0,1% метанола. Используют аммонийную форму источника азота, на среде без азота не развивается, хорошо растет при 30-32 С. При 38 С роста нет. ИОчоЬОС 1 ег 1 отп Яа 5 о 1 чр 1 сцт штамм 1.2-6-суточная культура при росте на минеральной среде Бугинелла-Гааса (БГА) с метаном образует одиночные неподвижные палочки размером 1,5-3 х 0,6 мк, не образу О ющие ветвлений.На картофельной среде в односуточной культуре клетки длиннее, слегка искривлен ные, размером 3-4 х 0,6 мк, реже длиною до 7 мк, в пятисуточной культуре на этой 4 е среде клетки становятся короче и толще, располагаясь по двое или редко в цепочках, грамм-отрицательные, некислотоустойчивые. Колонии на среде БГА с метаном округлые, с ровным краем, выпуклые, гладкие, диамет- "О ром 0,5 мм, плотные вначале кремовые, затем становятся светло-желтыми. Растет на среде с метанолом и на богатых органических средах, не растет на среде с 0,11% метанола. Усваивает вышестоящие гомологи метана; этан, пропано-бутановую фракцию.Хорошо растет как на среде Ср - 1 сглюкозой и капустном агаре, так и на среде БГА-метан. 60 На МПА, дрожжевом и почвенном агареслабо вырастает на седьмые сутки, на картофельном агаре - через 20 час. Консистенция на Срс глюкозой слизистая, наостальных средах пастообразная. Пигментна всех средах светло-желтый, кроме дрожжевого агара, на котором он не образуется.Цвет среды не изменяют. Желатин не разжигает, молоко не изменяет, восстанавливает нитраты до нитритов. Сероводород, аммиак и индол не образует, Растет на галаитозе, сахарозе, декстрине без образованиякислоты; образует кислоту при росте наглюкозе, арабинозе, мальтозе и слабо наманните, не растет на лактозе. Хорошо растет на этаноле и не растет на метаноле.Слабо усваивает соли уксусной, пропионовсй, щавелевоуксусьой, лиме нной, яблочной,щавелевой и валериановой кислот; не растетна солях муравьиной кислоты,В дальнейшем способ поясняется примерами,П р и м е р 1, В ферментер обьемом10 л с эжекционной системой аэрированиявводят 6 л питательной среды, содержащейв 1 л водопроводной воды (в г):(МН) сОч 8,4нро 1,4мд ьо О,Зксе 0,75Хо 50 7 НО О, 0048Мп 50 ЧНО 002ц о 5 Н О 0,008Ро О, 0043рН питательной среды поддерживают автоматически непрерывным добавлением 107 оного раствора й аОН,Смесь приводного газа с воздухом в соотношении 1:3 в количестве 10 л/л миннепрерывно подают в ферментер, неутилизированную смесь выводят на ферментера, Среду в ферментере засевают смешанной культурой 1-70,выделенной в процессе непрерывного культивирования из смеси четырех накопительных культур, представляющей собой симбиотическую смесь четырех микроорганизмов;МеИУСойаоьмсйоброицт чаг. оьосеот штамм 5,ПачоЬасЬегит о аьойр 1 сотп штамм 1,МеспчСососсиь сарьиесяСия штамм 2, МеОчСоз 1 иььроицгп чаг. тсоСоа 1 ць .Инокулятом служит биомасса, полученнаяв предыдущих опытах.Исходная концентрация биомассы в ферментере 5 г/л. Через 20 час периодическсго культивирования при рН 6,7 и температуре 33 оС получают 20 г/л сухой биомассы с содержанием белка 65%.П р и м е р 2. В 10-л ферментер, указанный в примере 1, вводят 6 л питательнойЗаказ 5565/222 Тираж 575 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5(ЙНч)50 5,660,87МАЗО 0,26В 0,52.оЬО, УН О 0,0029Мо ЬО Н,О 0,014Сц 0 ЮН О 00054НЪ В 05 0,0029В процессе ферментации непрерывно осуществляют подачу смеси природного газа и воздуха в количестве 10 л/л мин в соотношении 1:3 и вывод неутилизированнойЬ газовой смеси, подачу питательных солей и отбор суспензии бактерий из ферментера,В ферментере поддерживают рН на уровне 6,7 непрерывным добавлением 10%-ного раствора й аОН температура куль 1 20 тивирования 33 оС, Исходная концентрация биомассы в ферментере 10 г/л сухого веса, После 1-2-часового выращивания культуры в периодическом режиме начинают непрерывное культивирование со скоростью протока среды, равной 0,13 час концентрации биомассы 11 г/л сухой биомассы и содержании белка 75%.П р и м е р 3. В 200-л ферментер с ,эжекционной системой аэрирования вводят 100 л питательной среды того же состава, ,что и во втором примере, и засевают смещенной культурой 1-70 в количестве, соответствующем исходной концентрации сухойбиомассы в ферментере 5 г/л, В ферментерподают 10 л/л мин газовой смеси, состоящей из 25% природного газа и 75% воздуха. Температура ферментации ЗЗоС, рН поддерживают добавлением 10%-ного растворааОН на уровне 6,7, В периодическомпроцессе в течение 5 час концентрация биомассы достигает 10 г/л АСВ. После этого начинают непрерывное культивированиесначала с коэффициентом разбавления среды,равным 0,05 час ; по мере увеличения концентрации биомассы уменьшают время пребывания; при скорости протока 0,13 час 1концентрация сухой биомассы 11 г/л. Формула изобретения Способ получения биомассы путем выращивания симбиотической культуры бактерийна питательной среде с газообразными уг -леводородами и необходимыми для роста минеральными солями, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выходабиомассы, в качестве симбиотических культур бактерий используют виды МеЧЬчйоооссиьсарьийаСое штамм 2, МеИУ 1 оз 1 пиь ьройогпчаи, юсобоаСл штамм 4, МеЮИое 1 миеСйсйоьроиитл чаг.гоьосеиь штамм 5,ИачоЬдсСеботл даьоСчр 1 сим штамм 1,