Способ получения биосорбента ионов радиоактивного плутония

Изобретение относится к биотехнологии, к способам получения биосорбентов ионов радиоактивных элементов иэ биомасс микромицетов - основного отхода производства экзогидоолаэ.Целью изобретения является повышение сорбционной способности биосорбентов по отношению к ионам радиоактивного ,длутония;"- ; Ято ДоИиюетсятем что в процессе куль- .,трэи 1 цвания прцдуцента пектэлитическихферментов Аррегдцэ броетОцз МилиАэрег 9 Ицв аччагпог Е - 122 осуществляют подсев культуры Сцппп 9 Ьагпеа аропса ВКМЕ на стационарной фазе роста продуцента пектолитических ферментов, а выделение биосорбента осуществляют путем промывки биомассы избытком водного раствора ортофосфорной кислоты концентрацией 0,25 1,00; при температуре 10-50 С с последующей промывкой твердои фазы водои до нейтрального значения рН.Использование ортофосфорной кислоты обеспечивает экологическую чистоту процесса получения биосорбента и исключает образование вредных стоков, поскольку раствор ортофосфорной кислоты после использования для промывки биомассы можно применять для приготовления питательных сред для культивирования, исключив иэ их состава соли фосфорнои кислоты и уменьшив количество ортофосфорной кислоты для доведения рН средыСущность изобретения заключается вследующем, Биомассу, полученную при совместном культивировании продуцента пектолотических ферментов и СцпппоЬагпеИа аропса ВКМЕ 1204, промывают избытком водного раствора ортофосфорной кислоты концентрацией 0 25 -1 00; при температуре 10 50 С после чего твердую фазу промывают водой до нейтрального значения рН, сушат, измельчают и используют как биосорбент.Сорбционную способность биосорбентов полученных предлагаемым способом, определяют по коэффициенту распределения (Кд). Величина Кхарактеризует распределение плутония между твердым сорбентом и жидкой фазой и рассчитывается по формуле где А.орб - радиоактивность в сорбенте, Бк Аф - радиоактивность в воднои фазе,Бк Ч,п - объем водной фазы, мп; тя - масса твердого сорбента г5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Подсев культуры СцпппоЬагпеа арапса ВКМР - 1204 позволяет усилить сорбционные свойства биосорбента эа счет введения дополнительных центров сорбции, обусловленных необычной структурой хитина этого гриба.Целесообразно производить подсев СцпппоЬагпеа аропса ВКМЕна третьи сутки культивиропания продуцента пектолитических ферментов (стационарная фаза роста), так как при одновременном посеве Сцпппсагпеа аропса ВКМЕ - 1204 на 1-2 сутки культивирования АзрегоИцэ броетсцэ М - 45 или АзрегоИцэ аччагпог Гпроисходит подавление роста и развития продуцента пектолитических ферментов, Наибольшее содержание хитинэ в биомассе Сцг 1 ппо 1 агпеИа аропса ВКМРдостигает на третьи сутки культивирования этого продуцента, При подсеве Сцпппс 11 агпеИа )аропса ВКЛЕ на 4 .5 сутки культивирования продуцента пектолитических ферментов содержание хитина в биомассе не достигает максимумаКроме того. смешаннь 1 е культуры имеют преимущества по сравнения с монокупьтурами;способность утилизировать сложные неоднородные по составу субстраты зачастую непригодные для монокультурповышенная способность к биотрансформации органических веществ;повышенная продуктивность,Обработка биомассы водным раствором ортофосфорной кислоты позволяет эффективно удалить водорастворимые соединения такие как белки аминокислоты, нуклеотиды, за счет разрушения водородных связей и фосфоролиза.Температура, при которой происходит промывка биомассы ортофосфорной кислотой должна быть 10 50 С.Если температура раствора фосфорной кислоты составляет менее 10" С, то при обработке биомассы таким раствором происходит лишь частичное удаление водорастворимых соединении за счет недостаточного разрушения водородных связей и фосфорилаза При температуре раствора фосфорной кислоты выше 50" С и роисходит изменение структуры активных центров сорбции что приводит к уменьшению сорбционнои способности биосорбентов.После обрабо 1 ки биомассы рагтвором ортофосфорнои кислоты необходима промывка подои твердои Фазы от остаточного количества ор 1 офосфорнпи киглоты до неитрапьного значения рН В противном случае уменьшается горбционнпя гпособность би40 45 оспрбентов по отношению к ионам радиоактивного плутония.П р и м е р 1. Подсев культуры С оп пп 9 Ьа пе 11 а ) ароп 1 са В КМГосуществляют на 1,2.3 4,5 сутки культивирования продуцента пектолигичесих ферментов Азрегц 11 ов Гоебг 1 ов М 45, а также проводят раздельное культивирование культур А, ГоеОдоь М 45 и С. )дропса ВКМГ. По окончании культивирования (7 сут) биомассу отделяют от культурной жидкости и промывают 2-кратным количеством водного раствора ортофосфорной кислоты концентрацией 0.5;ь при температуре 30 С, Затем твердую фазу промывают водой до значения рН 7.0. Полученный твердый остаток сушат. измельчают и исппльзуют как биосорбент ионов радиоактивного плутония, Коэффициенты распределения(Кд) по плутонию приведены в табл. 1.П р и м е р 2, Действуют согласно примеру 1, но в качестве продуцента пектолитических ферментов используют А.аюагпог Г -122. Коэффициенты распределения по плутонию (Кд) приведены в табл. 2,П р и м е р 3, Деиствуют согласно примеру 1, но подсев С.)аропса ВКМГпроизводят на третьи сутки культивирования А.Гоег 1 оз М. а концентрация ортофосфорной кислоты составляет 0,25. Коэффициент распределения 803.П р и м е р 4. Деиствуют согласно примеру 3, но концентрация ортофогфорной кислоты составляет 0,20%, Коэффициент распределения 717П р и м е р 5, Действуют по примеру 3, но концентрация ортофосфорной кь слоты составляет 1,00 , Коэффициент распределения 809П р и м е р б Поступает согласно примеру 3, но концентрация ортофосфорной кислоты составляет 1 1 "Коэффициент распределения 721П р и м е р 7. Действуют со лдсно примеру 1, но подсев С )дропсд ВКМГ 1204 5 10 15 20 25 30 35 производят на третьи сутки культивироод ния А.Гоес 1 цв М, а температура, при которой производят промывку ортофосфорной кислотой, составляет 10"С Коэффициент распределения 795П р и м е р 8. Поступают согласно примеру 7, но температура, при которой производят промывку ортофосфорной кислотой. составляет 8 С. Коэффициент распределения 724.П р и м е р 9. Действуют согласно примеру 7, но температура, при которой производят отмывку биомассы ортофосфорной кислотой. составляет 50"С Коэффициент распределения 801.П р и м е р 10, Поступдют согласно примеру 7, но температура, при которой производят отмывку биомассы ортофосфпр ной кислотой, составляет 55"С, Коэффициент распределения 719.П р и м е р 11 Деиствуют согласно примеру 3, но промывку биомассы водой проводят до рН 5,0 Коэффициент рдспределения 708.П р и м е р 12 Поступают согласно примеру 3, но промывку биомассы водои проводят до рН 6,5. Коэффициент распределения 727.П р и м е р 13. Деиствуют согласно примеру 3, но промывку биомассы водои проводят до рН 7,0. Коэффициент распределения 804,П р и м е р 14 Поступают согласно примеру 3, но стадию промывки биомассы водой не проводят. Коэффициент распределения 679.Результаты всех примеров приведены в табл 3,1 аким образом. сорбционная способность по отношению к ионам радиоактивного плутония биосорбентд полученного по предлагаемому способу значительно превосходит сорбционную способность биосорбента, полученного по прототипу.1 з бл и ц з Коэффициенги распределения при различном времени подсевз С,1 аропсз ВКМГ 1204 и Л Фоен.1 цв М 4513 зименовзние продуцент цие дел А 1 оеОг 1 цв Тп зблицз 2 седа С )аропса ВКМРоэффициентн распределения (К 1) при раэличном времеЛ.зччагпег Г -122673 А.1 оеОг)цв М С,)аропса ВКМГВремя Концентподсева, рация орсутки тофосф,кислоты,Таблица 3 Значение рН, до которого производят отмывкуводой1824758 12 Составитель О СкородумоваТехред М.Моргентал Корректор М Самборская Редактор Заказ 135 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж.35 Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинатПатент" г Ужгорожгород ул аарина 101 Формула изобретения 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОСОРБ Е НТА ИОНОВ РАДИОАКТИВНОГО ПЛУТОНИЯ путем культивирования микроорганизмов, отделения биомассы с последующей ее обработкой экстрагентом, сушкой и измельчением, оаииаю. щийся тем, что. с целью повышения сорбционной способности биосорбента. в качестве микроорганизма используют продуцент пектолитических ферментов, при этом на стационарной фазе его роста осуществляют подсев культуры Сопл(по - Ьагпеа (ароп(са ВКМЕ, в качестве экстрагента при обработке биомассы используют 0,25 - 1.00 ф,-ный 5 ВодныЙ растВор ОртофосфорнОЙ кислотыи обработку ведут его избытком при температуре 10 - 50 С, затем промывают водой до нейтрального значения рН.102. Способ по и. 1, отличающийсятем, что в качестве продуцента пектолитических ферментов используют Азрего(Поз аюавог( Рили Азрегц(1(оз 1 оеОбоз М.