Способ культивирования зеленых микроводорослей
Использование: промышленный фотосинтез при получении биомассы зеленых микроводорослей. Сущность способа: зеленые микроводоросли выращивают на питательной среде, содержащей минеральные соли, в том числе оикарбонаты, при рН среды не ниже 8,05 в присутствии ингибитора карбоангидразы. В качестве ингибитора карбоангидразы используют хлористый натрий, хлористый калий или их смесь в концентрации 0,2-0,6%, диакарб, ацетазоламид, этоксизоламид в концентрации 0,7-1,2 мМ. При этом продуктивность зеленых микроводорослей (хлорелла, сценедесмус) повышается более чем в 2-3 раза против контроля (без ингибитора карбоангидразы). 1 з.п. ф-лы, 4 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 12 N 1 /12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С) ,ф и
6д (21) 4822056/13 (22) 08.05.90 (46) 15.06.92. Бюл, N-. 22 (71) Институт физиологии растений им.
К.А,Тимирязева (SU) и Институт физиологии растений им. М.Попова Болгарской
АН (BG) (72) Н,А,Пронина, В.Е.Семененко (SU) и
С,Т. Фурнаджиева (BG) (53) 636.085:639. 64(088.8) (56) Аврамова С.Т., Пронина Н,А., Семененко В,Е., Георгиев Д. И., Пешева И.С. Хидробиология, — БАН, 1984, т. 20, с. 8-16, (54) СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ЗЕЛЕHblX МИКРОВОДОРОСЛ ЕЙ
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для интенсивного культивирования микроводорослей на средах, содержащих бикарбонатный ион в качестве источника биогенного питания.
Известен способ культивирования микроводорослей на бикарбонатсодержащеи среде, включающий культивирование на питательной среде, содержащей компоненты биогенного питания и микроэлементы с корректированием рН за счет барботирования
СОг до интервала определенных значений.
Недостатком этого способа является невысокая скорость прироста биомассы, связанная с условиями осуществления способа, не позволяющими микроводорослям проявить высокую фотосинтетическую активность.
Целью изобретения является повышение продуктивности процесса культивирования микроводорослей.
„„ 0„„1740413 А1 (57) Использование:. промышленный фотосинтез при получении биомассы зеленых микроводорослей, Сущность способа: зеленые микроводоросли выращивают на питательной среде, сэдержащей минеральные соли, в том числе эикарбонаты, при рН среды не ниже 8,05 в присутствии ингибитора карбоангидразы, В качестве ингибитора карбоангидразы используют хлористый натрий, хлористый калий или их смесь в концентрации 0,2-0,6%, див карб, ацетазоламид, этоксизоламид в концентрации 0,7-1,2 мМ, При этом продуктивность зеленых микроводорослей (хлорелла, сценедесмус) повышается более чем в 2-3 раза против контроля (без ингибитора карбоангидразы), 1 з.п. ф-лы, 4 табл, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу культивирования зеленых микроводорослей на питательной среде в присутствии бикарбоната при рН не ниже
8.5 питательная среда дополнительно содержит ингибитор карбоангидразы.
В качестве ингибитора карбоангидразы используют соляную кислоту, хлористый натрий или хлористый калий, а также их смесь в концентрации 0,2-0,6%, диакарб, ацетазоламид, этоксизоламид в концентрации 0,71,2 мМ, Пример 1, Культуру микроводорослей
Chlorella vulgaris С-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды: КМОЗ 2,5; mg SO4 7Н20 1,25:
КН2Р04 0,62; FeS04 7Н20 0.09; ЕДТА 0,037: раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды. рН 9 (среда 1), Водорос и культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении
1740413 воздухом, рН среды поддерживают 9,0+0,5 пу50
55 л юминесцентными лампами (50 Вт/м, температуре 36 С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 9
0,5 путем титрования HCI, Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.
В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой СО, Пример 2, Культуру микроводорослей
Chloreila vulgaris С-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды; КМОз 5,0; MgS04 7НгО 2,5;
КНгРО41,24; FeS047Hz00,018; ЕДТА0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда
2). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м ), температуре 36 С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 9,0 0,5 путем титрования НС!.
Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.
В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в теж же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой СО2.
Резул ьтаты, и редставлен н ы е в табл, 1. показывают, что достигаемый эффект не связан с изменением концентраций биогенных элементов.
Пример 3. Культуру микроводорослей
ChloreIla vulgaris С-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды: КМОз 2,5: MgS047HzO 1,25:
КН2Р04 0,62; FeSO 7Н О 0,09; ЕДТА 0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда
1). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м ), температуре
36 С, непрерывном барботаже атмосферным тем титрования H CI, Среда дополнительно содержит ацетазоламид в концентрации 0,7 или
1,0, или 1,2 мМ. Корректировка рН проводится периодически путем продувания суспензии углекислым газом как в опыте. так и в контроле.
Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.
В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при
45 корректировке рН с помощью периодического продувания чистой СО .
Пример 4, Культуру микроводорослей
СЫогеИа vulgaris С-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды: КИОз 2,5; MgSO< 7Н20 1,25;
КНгРО4 0,62; FeSO4 7Н20 0,09; ЕДТА 0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда
1), Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м ), температуре 36 С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 9,0+0,5 путем титрования HCI. Среда дополнительно содержит диакарб в концентрации 0,7 или 1,0. или 1.2 мМ. Продуктивность измеряю по сухой массе микроводорослей.
В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой СОг.
Результаты по примерам 1-4 представлены в табл,1.
Пример 5. Культуру микроводорослей
Chlorella vulgaris С-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды: КМОз 5,0; Mg S04 7Н20 2,5;
KHzPOa 1,24; FeSO47H200,018; ЕДТА0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда
2), Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м ), температуре 36 С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 6,5: 8,5: 9.0: 9,5; 10.0 путем титрования HCI. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.
В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой COz, Как видно из табл.2, способ обеспечивает увеличение продуктивности, Пример 6. Культуру микроводорослей
Scenedesmus acutus штами 8 засевают на питательную среду 2, Водоросли культивируют также как в примере 5. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослеи, полученных в опыте и контроле.
Результаты по примерам 5 и 6 представлены в табл,2.
Пример 7. Культуру микроводорослей
Scenedesmus acu;us штами 8 или СЫогеИа
1740413
50
spk засевают на питательную среду 4, Водоросли культивируют также как а примерах 1 и 2. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей„полученных в опыте и контроле. Среда дополнительно содержит 5 ацетазоламид в концентрации 1,0 мМ, Пример 8, Культуру микроводорослей
Scenedesmus acutus штами 8 или Chlorella
spk засевают на питательную среду 2. Водоросли культивируют также как в примерах 1 10 и 2. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей, полученных в опыте и контроле, Среда дополнительно содержит диакарб в концентрации 1,0 мМ.
Пример 9. Культуру микроводорослей 15
Scenedesmus acutus штами 8 или СЫогеПа
spk засевают на питательную среду 1. Водоросли культивируют также,как в примерах 1 и 2. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей, полученных в опыте и 20 контроле. Среда дополнительно содержит зтоксизоламид в концентрации 1,0 мМ.
Результаты по примерам 7-9 представлены в табл.3. 25
Пример 10, Культуру микроводорослей Chlorella vulgaris С-З, Chlorella spk или
Scenedesmus acutus шт 8 засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды; ККОз 5,0; MgS04 7Н20 2,5; КН2РОа 1,24; 5
FeSO47НгО 0,018; ЕДТА 0,037, раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда 2). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентны- 10 ми лампами (50 Вт/м ), температуре 36 С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 6.5; 8,5; 9,0;
9,5; 10,0 путем титрования хлористым на.15 трием, хлористым калием или их смесью в концентрации 0,2; 0,4; 0,6 .
Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.
В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чи"той СОг, Результаты представлены в табл.4, Как видно из табл,4, способ обеспечивает увеличение продуктивности, Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно повысить продуктивность различных микроводорослей при культивировании на бикарбонатсодержащих средах, которое в обычных условиях для них не используется, а также значительно упростить фотокультиваторы, их системы автоматического контроля и управления, снизить трудоемкость их обслуживания, что приводит к значительному снижению себестоимости полученной биомассы.
Формула изобретения
1, Способ культивирования, зеленых микроводорослей на питательной среде в присутствии бикарбоната при рН не ниже
8,5, отличающийся тем, что, с целью повышения продуктивности, питательная среда дополнительно содержит ингибитор карбоангидразы.
2. Способ по I1, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в качестве ингибитора карбоангидразы используют соляную кислоту, хлористый натрий или хлористый калий, а также их смесь в концентрации 0,2-0,6, диакарб, эцетазоламид, этсксизоламид в концентрации 0,7-1,2 мМ.
1740413
Таблица1
Влияние соляной кислоты, ацетазоламида и диакарба на продуктивность хлореллы в условиях поддержания рН продувкой СО (контроль, варианты 3,4) или HCI (варианты 1,2 ), Таблица2
Влияние рН и ионов хлора на продуктивность хлореллы и сценедесмуса при 0.03 % СО в условиях поддержания рН продувкой СО (контроль, или HCI
10
1740413
Таблица3
Влияние рН, ионов хлора, ацетазоламида, диакарба, зтоксиазоламида в условиях поддержания рН продувкой COz (контроль) или HCI
Таблица4
Влияние солей хлора на продуктивность микроводорослей
Scenedesmus
ChIoreIla
Вариант
П од ктивность мг/мл на 5-е с тки мг/мл на 2-е с тки о/ мг/мл на 2-е с тки
o/ мг/мл на 5-е о/ с тки
144
1.05
1,6
2,0
2,0
1,6
144 2 15
144 2,15
0,8
1,0
1,0
150 16
150 22
150
152
210
1,2
1,2
1,2
1 5
175
0,5
0,7
0,7
133
167
167
Составитель Л,Лучкина
Техред М.Моргентал Корректср О. Ципле
Редактор Т.Лазоренко
Заказ 2050 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр тиям при ГКНТ СССР
113035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101.-г 1Ь
Контроль
КаС10,2
0,4
0,6
KCI 0,20/о
0,40/О, 0,6о
NaCI+KCI
0,2 /о
0,4 О
0,6 /. 0,8
1,0
1,0
1,0
1,15
1,15
1,15
152
152
205
0,4
0,45
0,6
0,6
0,45
0,65
0,65
113
113
163
163
0;6
0,85
1,0
1,0
0,8
0,95
0,95
142
167
167
133
158
158
