Штамм бактерий аеrомоnаs caviae sk - деструктор капролактама и неионогенных поверхностно-активных веществ

 

Изобретение относится к технологии очистки вод, содержащих капролактам и неионогенные поверхностно-активные вещества . Штамм бактерий Aeromonascaviae SK получен путем многократного пассирования в жидкой солевой среде с возрастающей концентрацией капролактама. Штамм депонирован под номером ВКПМ В-4709. Культура бактерий данного штамма представляет возможность эффективного обезвреживания сточных вод одновременно от капролактама и неионогенных поверхностно-активны веществ 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР т 1 1(3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фы

lC) (д) .Ю (З (21) 4848616/13 (22) 09.07.90 (46) 15.06.92. Бюл.й 22 (71) Институт коллоидной химии и химии

Ho+bi NM.À. Â.Ä//MaHcKorо (72) С.С.Ставская, Л.С.Самойленко и

И.А, Кривец (53) 628,543 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР . . М 531843, кл, С 02 F 3/32, 1976, Авторское свидетельство СССР

N 1111901, кл, С 02 F 3/32, 1984, {54) ШТАМ М БАКТЕРИЙ AE ROMONAS

САИАЕ SK — ДЕСТРУКТОР КАПРОЛАКТАИзобретение относится к микробиологии, в частности к биодеструкции ксенобиотиков и представляет собой новый штамм, обладающий деструктивными свойствами к синтетическим веществам — капролактаму и

НПАВ (сточные воды, образующиеся в производстве химических волокон, содержат как капролактам, так и компоненты замасл и вателя — неионо ген н ые ПАВ (синтамид, синтанол, ОП-7. ОП-10) в массовых концентрациях до 300 мг/дм ), и может быть использовано при очистке сточных вод, образующихся при производстве синтетических волокон, Известен также штамм-деструктор

Pseudomonas aeruginosa 1/5, разрушающий смесь неионогенных ПАВ в концентрации 5 г/дм .

Недостатком штамма Rseudomonas

aeruginosa 1/5 является его неспособность разрушать капролактам.

Наиболее близким к предлагаемому является штамм Bacillus subtilis 1/6, разруша„„5U„„1740330 А1 (si>s С 02 F 3/34, С 12 N 1/20

МА И НЕИОНОГEHHblX ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к технологии очистки вод, содержащих капролактам и неибноген н ые поверхностно-активные вещества, Штамм бактерий Aегоmonascaviae SK получен путем многократного пассирования в жидкой солевой среде с возрастающей концентрацией капролактама. Штамм депонирован под номером ВКПМ В-4709. Культура бактерий данного штамма представляет возможность эффективного обезвре>кивания сточных вод одновременно от капролактама и неионогенных поверхностно-активных веществ, 2 табл. ющий капролактам. Вещество в массовой концентрации 10 мг/дм разрушается им за

96 ч при периодическом культивировании.

Недостатком штамма-деструктора, апролактама Bacillus subtilis 1/6 является то, что данный штамм не способен разрушать неионогенный ПАВ, В присутствии НПАВ снижается деструктивная активность культуры по отношению к капролактаму — деструкция капролактама проходит не полностью, а на 85%.

Цель изобретения —,получение штамма, обладающего высокой деструктивной активностью по отношению к капролактаму и неионогенным ПАВ.

Штамм Aегоmonas caviaeSK получен путем многократного пассирования в .Гидкой солевой среде с возрастающей концел-.рацией капролактама соскобов с обрастаний; ваннах для промывки поликапроамидной жилки, Для этого 50 мл соскоба обрастаний помещают в колбу Эрленмейера объемом

1740330

500 мл, В колбы добавляют 200 мл среды следующего состава, г/дм: К2НРО4 067; з

MgSO40,01; KCI 0,2; НПАВ 0,3; капролактам

1,0. Культивируют на качалке при 150 об/мин при 30 С, По мере деструкции капролактама и НПАВ, концентрацию веществ увеличивают отли вно-доливным методом, г/дм: капролактам 1,0 — 10; НПА — 0,3, Концентрацию капролактама в культуральной среде определяют колориметрическим методом, основанным на разложении амидов кислот нагреванием их с гидроксиланом, ПА — колориметрическим методом с фосфорно-молибденовой кислотой. После установления постоянной скорости разрушения капролактама в течение трех пассажей при его исходной концентрации в среде

5 г/дм и 0,3 г/дм НПАВ, селекцию микроз з организмов прекращают. Из колбы отбирают 1 мл бактериальной суспензии, разбавляют в 10, 100, 1000 и 10000 раз и засевают в трех повторностях на агаризованную среду следующего состава, г/дм:

К2НРО4 — 0,7; MgS04 — 0,02, KCI 0,2, капролактам1,0, НПАВ 0,3, дистиллированная вода 1 дм, рН 7,0 — 7,2. Чашки с засеянными з микроорганизмами культивируют при 28 С, Колонии микроорганизмов, выросшие на агаризованной среде, шестикратно пересевают на плотной среде. Получают биомассу чистых культур и изучают способность изолированных бактерий разрушать капролактам и НПАВ при росте на жидкой среде указанного состава.

В результате такой селекции выделен штамм А.саиае SK, использующий капролактам и НПАВ в качестве источников углерода и азота.

Деструктивную активность штамма

Aегоmonas cavIae SK изучали на синтетической среде следующего состава, г/дм:

К2НРО4 0,7; KCI 0,2; MgSO< 0,02, капролактам 1,0 — 10,0 Н ПАВ 0,3. дистиллированная вода до 1 дм, рН 7,0 — 7,2, Периодическое культивирование осуществляли в азробных условиях на качалке при 150 об/мин, при

30 С, исходная концентрация бактериальных клеток в среде 10 в 1 мл, 7

Штамм Aегоmonas caviae SK депонирован в Центральном музее промышленных микроорганизмов под номером ВКПМ В4709.

Штамм — деструктор капролактама и

НПАВ характеризуется следующими культурал ьно-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками.

Кул ьтурал ь но-морфологические и ризнаки, Клетки представляют собой подвижные грамотрицательные мелкие палочки с за5

15 кругленными концами размером 0,5—

1,0x1,0 — 4,0 мкм. Капсул и спор не обнаружено. В мазке клетки располагаются одиночно, Мясопептонный агар (300С, 48 ч).

Образует колонии желтовато-бежевого цвета, диаметр колоний 5 — 6 мм, форма округлая, края присборены, Колонии плоские со слабо приподнятым центром, поверхность влажная, блестящая, центральная часть слабо ослизнена, Мясопептонный бульон (30 С, 48 ч),От мечается слабое помутнение среды, Заметного кольца и осадка не образуется. Цвет бульона изменяется на буроватый.

В мясопептонном бульоне, содер>кащем 5 или 7 хлористого натрия штамм не растет.

Агаризованная среда Омелячского с 5

20 г/дм капролактама, в качестве единственз ного источника углерода (30" С, 72 ч), Образуют округлые колонии, серо-бе>кевого вета, размер в диаметре 2 — 3 мм, . края ровные или слегка присборены, коло25 нии выпуклые, влажные, блестящие, слабо ослизненные.

Физиолого-биохимические признаки, Факультативный аназроб. Метаболизм и дыхательный и бродильный.

30 Растет при 22 — 37 в диапазоне рН 6,1—

9,1.

Желатину не разжижает, крахмал и казеин не гидролизует, нитраты восстанавливает до нитритов, Реакции на лецитиназу, 35 тирозиназу, левансахарозу отрицательные.

В пептонной воде продуцирует сероводород, Реакция Фогес-Проскауэра отрицательная. Лизиндекарбоксилазная реакция отрицательная.

40 Отношение к источникам углерода, Образует ки лоту, но не газ из глюкозы, лактозы, сахарозы, ксилозы, фруктозы, мальтозы, галактозы, рамнозы, дульцита, глицерина, инулина. Не использует сорбит, 45 инозит, раффинозу.

Образует щелочь на среде с цитратом, пируватом и кетоглютаратом натрия, но не с оксалатом, тартратом и капронатом.

Штамм устойчив к левомицетину, неомици50 ну, олеандомицину, метициллину, бензилпенициллину, карбенициллину, линкомицину„ ристомицину, эритромицину, Чувствителен к стрептомицину, мономицину, полимиксину, канамицину и гентамицину.

55 Сохраняет жизнеспособность и деструктивную активность в лиофильно высушенном состоянии, Культура иден гифицирована как штамм

Aегоmonas caviae и > определителю Берги (1984).

1740330

Таблица

Микробное разрушение капролактама и НПАВ штаммом бактерий Aегоmonas сач!ае SK

Пример 1. Культивирование А.caviae

SK проводили в периодических условиях на модельном растворе следующего состава, г/дм: КгН РО4 0,7; М9$04 0,01; KCI 0,2, капролактам 1,0 и 10,0; Н ПАВ 0,3, дистиллированная вода до 1 дм, рН 7,0, Инкубировали при 30 С на качалке при 150 об/мин. Контроль разрушения культурой капролактама и

Н ПАВ осуществляли колориметрическими методами, В таких условиях А,caviaeSK полностью !разрушает 1 г/дм капролактама и

0,3 г/дм НПАВ за 2б ч; 10 г/дм капролактама разрушаются íà 90% за 120 ч, НПАВ на 100%.

Пример 2. Непрерывное культивирование А.cavieSK в лабораторных условиях осуществляли на модельной сточной воде, содержащей от 1,0 до 10 0 г/дм капролакз тама и НПА — 0,3 г/дм . В модельную воду з добавляли необходигиые минеральные соли, г/дм: К2НРО4 0,7; КС! 0,2; MgSO4 0,01.

Очистку модельной сточной воды осуществляли в стеклянной лабораторной установке— биореакторе, заполненной загрузкой в виде ткани из полиaèíèëcïèðòoeûх волокон, на которых иммобилизовали микроорганизмы.

Культуру А.caviae SK наращивали на агаризованной минеральной среде, содержащей

1,0 г/дм капролактама и 0,3 г/дм НПАВ в з качестве единственного источника углерода и азота, а затем полученную биомассу иммобилизовали на носителе в установке. На установку подавали модельный сток следующего состава, г/дм: КгНРО4 0,7; KCI 0,2;

MgS040,01, капролактама 1,0 — 10,0и НПАВ

0,3, Через 72 ч показатели работы лабораторного очистного сооружения стабилизировались. Когда исходное значение ХПК сточной воды достигло 3000 мг/дм и выше, после пропускания сточной воды через аэробный биореактор бихроматная окисляемость оставалась высокой, хотя концентра5 ция капролактама снижалась. Поэтому воду, содержащую 3 г/дм и более капролактама, з пропускали через установку, представляющую 4 соединенных последовательно стеклянных биореактора. В этой цепи био10 реакторы и III не аэрировались. Они содержали загрузку из поливинилспиртовых волокон, бактеризованную А,caviae SK u микрофлорой сброженного осадка, отобранного на городских очистных сооруже15 ниях, загрузку аэрируемых биореакторов и

И заселяли А,caviae SK.

Результаты очистки представлены в табл.1, Опытно-промышленная проверка мик20 робиологического метода очистки от капролактама и НПАВ реальных сточных вод показала результаты, приведенные в табл.2.

Преимуществом применения данного штамма для очистки сточных вод по сравне25 нию с известными является возможность эффективного обезвреживания сточных вод одновременно от капролактама и неионогенных ПАВ, Использование штамма позволяет очищать сточную воду, содержащую

30 ксенобиотики в высоких концентрациях на локальных очистных сооружениях без предварительного ее разбавления, Формула изобретения

35 Штамм бактерий Aегоmonas caviae SK

ВКПМ В-4709 — деструктор капролактама и неионогенных поверхностно-активных веществ, 1740330

Таблица 2

Очистка реальных сточных вод культурой Аегоаопаз caviae SK в условиях проточного культивирования

Составитель И,Кривец

Редактор Л.Пчолинская Техред М,Моргентал, Корректор Т.Малец

Заказ 2046 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101