Способ культивирования микроорганизмов

Оюз советскихОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 16 82 А 1 9) ц 5 С 12 й 11/1 ПИСАН ТЕН логии и вирусологии Институт химии пои 4 берг, Л.В, Титов уйко, Е,И. Андрею ьство СССР/20, 1985,ВИРОВАНИЯ МИКбиотехнолоомассы микется увеличеющим обрамов вевводят ремния 0,005 -словиоридов душноерсующии ганизГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт микробиоим Д.К. Заболотного иверхности АН УССР(54) СПОСОБ КУЛЬТИРООРГАН ИЗМОВ Изобретение относитсягии, а именно, к получениюроорганизмов. Целью изобретения явлние выхода биомассы. Способ осуществляют сл Культивирование микроорганиэ дуг в питательных средах, в которые высокодисперсную смесь двуокиси к с окисью алюминия в концентрации 0,5% (мас,об.),Эту смесь получают в заводских ях путем совместного гидролиза хл кремния и алюминия в пламени воз водородной смеси. Средний размер полученных ди ных частиц составляет 5-40 нм. Наиболее выраженный стимулир эффект на рост исследуемых микроо(57) Изобретение относится к биотехнологии, а именно к получению биомассы микроорганизмов, Целью изобретения является увеличение выхода биомассы. Способ культивирования дрожжей рода СаМба и бактерий рода Азотобактер включает выращивание этих микроорганизмов в жидкой питательной среде с введением твердой фазы, в качестве которой используют высодисперсвую смесь двуокиси кремния с окисью алюминия в концентрации 0,005 - 0,5 мас.% с массовым содержанием окиси алюминия в смеси 6,9%. 7 табл,мов оказала высокодисперсная смесь двуокиси кремния с окисью алюминия с массовым содержанием А 120 з.6,9% ( табл. 1),юаЪНаиболее высокий прирост, биомассы- О, дрожжей и бактерий наблюдается при кон- у центрации высокодисперсной смеси А 1 гОз и 3302 0,05-0,1%. (таблица 2 и 3)П р и м е р 1, Культуру дрожжей СапбЫа тгорсаИэ Квыращивают при 37 С в колбах объемов 750 мл на качалках в течение 5 ч, на среде Ридер, следующего состава, г/л: (ИН 4)2304 3,0; МаС 0,5; М 950 47 Н 20 0,2; КН 2 Р 04 1,0; К 2 НР 04 ЗН 2 0,1; глюкоза 20,0. Кроме того, в среду вносили микроэлементы, мг/л: К 0,2; Ре 304 7 Н 20 34,2;Мп 304 5 Н 20 22,2: Еп 304 7 Н 20 22,1; йаМоО -0,4; Со 304 0.2, а также дестиобиотин 20 мкг/л.Объем культуральной среды составляет 50 мл. В три опытные колбы вносят 0,1%высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью алюминия, В три контрольныеколбы высокодисперсную смесь не вносят,Результат эксперимента учитывают по изменению оптической плотности микроорганизмов при 590 нм и рН-среды, Данныеприведены в табл. 4. Введение высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисьюалюминия в питательную среду ускоряетрост микроорганизмов и стабилизирует рНсреды.П р и м е р 2. Культуру дрожжей СапббаТгорсаИз Квыращивают при 37 С вферментерах на среде Ридер вышеприведенного состава, Объем среды 1 л. Интенсивность аэрации 0,5 я/мин, Скоростьвращения мешалки для перемешиваниясреды 400 об/мин, В суспензию микроорганизмов вносят 0,05 высокодисперснойсмеси двуокиси кремния с окисью алюминия.Для сравнения исследования проводятпо той же методике с внесением в дрожжевую суспензию вместо высокодисперснойсмеси двуокиси кремния с окисью алюминия чистой высокодисперсной двуокисикремния.В контрольном варианте экспериментов дрожжи культивируют в описанныхвыше условиях в отсутствие высокодисперсных материалов,Во всех вариантах экспериментов культивирование дрожжей осуществляют в 3 - 5повторностях при автоматическом поддерживании рН среды на уровне 4,0 - 4,2 ед.Результаты экспериментов оцениваютпо приросту биомассы дрожжей и потреблению ими глюкозы, Полученные данныетабл. 5) свидетельствуют о том, что культивирование дрожжей в питательной среде,содержащей высокодисперсную смесь двуокиси кремния с окисью алюминия, приводит к значительному повышению выходабиомассы, более полному использованиюсубстрата/глюкозы/ и обеспечивает возможность сокращения времени процессакультивирования на 25 ,П р и м е р 3. Культуру микроорганизмовАзотоЬас 1 ег сЬгоососсца шт.20 выращивают при 30 С в колбах объемом 750 мл накачалках в течение 48 ч на среде Эшби следующего состава, г/л: КНРО 0,2; МдЯОф7 Н 20 0,2; йаС 0,2; К 230 0,1; мел 5,0; сахароза 20,0; вода до 1000,0; рН среды 6,8 ед.В три опытные колбы вносят 0,05 ф(мас.об.) высокодисперсной смеси двуокисикремния с окисью алюминия, в три другие колбы - такое же количество аэросила А, В три колбы контроля высокодисперсные материалы не вносят. Результаты экспериментов учитывают по количеству 5 клеток в микробной суспензии в конце эксперимента, определяемом путем высева из разведений на поверхность агаризованной среды Эшби в чашки Петри,Полученные данные (табл.6) указывают 10 на то, что культивирование Азо(оЬастегсЬгоососсов в присутствии высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью алюминия более, чем в 4 раза увеличивает выход клеток данных микроорганизмов и 15 стабилизирует концентрацию ионов водорода в культуральной среде.П р и м е р, 4, Культуру микроорганизмовАзо 1 оЬастег сЬгоососсцщ выращивают в условиях, аналогичных примеру 3, В опытные 20 колбы вносят различные концентрации высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью алюминия от 0,005 до 0,5(мас,об,), В контрольные колбы аэросил не вносят.25 Результаты экспериментов оцениваютпо количеству клеток в суспензии микроорганизмов, используя методику, приведенную в примере 3. Данные экспериментов табл,3) свидетельствуют о том, что высоко дисперсная смесь двуокиси кремния сокисью алюминия в концентрации 0,005- 0,5 стимулирует рост микроорганизмов.Таким образом, полученные результатысвидетельствует о том, что культивирование 35 микроорганизмов в жидких питательныхсредах, содержащих высокодисперсную смесь двуокиси кремния с окисью алюминия в концентрации 0,005 - 0,500;6 (мас,об.) позволяет значительно увеличить выход кле ток, обеспечивает более экономное иполное использование углеродного субстрата, создает более оптимальные условия для роста микроорганизмов по рН среды и позволяет сократить продолжительность 45 процесса культивирования.Формула изобретенияСпособ культивирования микроорга низмов в жидкой питательной среде с введением твердой фазы, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью увеличения выхода биомассы, в качестве твердой фазы используют высокодисперсную смесь двуокиси кремния 55 с окисью алюминия с массовым содержанием окиси алюминия в смеси 6,9 , при этом смесь вносят в количестве 0,005-0,5 мас,ф,1659482 Таблица 1 Влияние отношения диоксида кремния и оксида алюминия в их высокодисперсной смеси на рост дрожжей Сапб ба тгорса 11 з Кблица Влияние различных концентраций высокодисперсной смеси диоксида крем алюминия на рост дрожжей СапбЫа 1 горсаИз К - 41 кисью Таблица П р и м е ч а н и е. Концентрацияв начале эксперимента составляла 8 Вли меси ие различных концентрации вы вуокиси кремния с окисью алютерий кодисперснойния на рост бактерии в суспензии клlмл.1659482 Таблица 4 Влияние высокодисперсной смеси двуокиси кремния с окисью алюминия на рост дрожжей СапбЫа 1 горсаИзОптическая плотность суспензии в экспе иментерН суспензии в эксперименте Условие куль- тивирования в кон е в начале в кон е в начале Без внесения дисперсных материалов В ысокодисперсная смесь двуокиси кремния с окисью алю- миния 0,8 2,95 4,0 0,34 4,0 0,39 3,2 П р и м е ч а н и е . В начале эксперимента оба варианта содержали одинаковое количество дрожжей. В этом случае различия в оптической плотности. были обусловлены внесением высокодисперсной смеси,Таблица 5 Особенности роста дрожжей СапбЫа 1 горсаНз при взаимодействии с высокодисперсной смесью двуокиси кремния с окисью алюминияУсловие к льтиви ования Время роста, ч В отсутствие высокодисперсных мате иалов конт ольпри внесении в среду высокодиспе сных мате иаловТаблица 6 Влияние дисперсных материалов на рост микроорганизмов АкоюЬастег сЬгоососсот а н и е. Концентрация бактерий в суспензии в начале эксперимен Приме1659482 Таблица 7 Влияние дисперсных материалов на рост дрожжей СапбЫа 1 горсаИз К - 41Составитель Т. Золотареваасимова Техред М.Моргентал Корректор Н,Король акто изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарин Заказ 1821 ВНИИПИ Госуд Тираж 373 твен ного комитета 113035, Москва, Ж Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ