Гидросульфат дигидразин железа (ii) в качестве вещества, используемого для культивирования микроводорослей

 

Использование: в биотехнологии для получения биомассы микроводорослей, в частности спирулины и дуналиеллы, которые характеризуются ценным биохимическим составом и находят широкое применение в животноводстве, пищевой промышленности, медицине и др. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО, ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828713/26 (22) 23;04;90 (46) 23.08,92. Бюл. ¹ 31 (71) Молдавский государственный университет им. В. И, Ленина (72) В, Г. Исак, В. Ф. Рудик, А, П. Гуля. С. Г.

Шова, Л. А. Денчикова, В. С. Гудумак и С. Б.

Давид (56) Ruppel К. G. Untersvchvngen uber оИе

7usammensetsung von Chlorella bel

Synchronization im Licht-Оспине Weehsel.

"Flora" (Jena), CZ И, 1, 1962, 113-138, Изобретение относится к новому биологическому активному химическому соединению -гидросульфату дигидраэин железа. (И) формулы (Fe(NzH4)zj(HS04$, используемому в биотехнологии для получения .биомассы микроводорослей, в частности спирулйны и дуналиеллы, которйе характеризуются ценны 4 биологическим составом и находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства: животноводстве, пи щевой промышленности, медицине и др.

Наиболее близким к изобретению является Fe-ЕДТА (ферум-этилендиамин тетрауксусная кислота), которая применяется для культивирования микроводорослей и. получения биомассы.

Однако высокая стоимость комплексного соединения ограничивает промышленное культивирование сине-зеленой микроводоросли спирулины — ценного продуцента белково-витаминной биомассы и галофильной водоросли дуналиеллы-суперпродуцента каротина. Ы,, 1756270 Al. (я)5 С 01 В 21/16, С 01 G 49/00, С 01 В 17/96, А 01 К 33/26 (54) ГИДРОСУЛЬФАТ ДИГИДРАЗИН ЖЕЛЕЗА (II) В КАЧЕСТВЕ ВЕЩЕСТВА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

МИКРОВОДОРОСЛЕЙ (57) Использование: в биотехнологии для получения биомассы микроводорослей, в частности спирулины и дуналиеллы, которые характеризуются ценным биохимиче-, ским составом и находят широкое применение в животноводстве, пищевой промышленности, медицине и др, : 2табл.

Цель изобретения — синтез нового вещества, которое может быть использовано в качестве дешевого источника железосодержащего комплекса в составе питательных сред для культивирования микроводорослей.

Поставленная цель достйгается тем, что в качестве железосодержащего вещества, обеспечивающего хороший рост и продуктивность микроводорослей, а также удешевление применяемого вещества, используется йовое химическое соединение — гидросульфат дигидразин железа.

Синтез нового вещества — гидросульфата дигидраэин железа (il).

Гидросульфат дигидразин железа (li) (Ре{йгН4)ДК304)г синтезируют при взаимодействии подкисленного насыщенного раствора сульфата железа (ll) с гидразин гидратом. Синтез проводят по следующей методи ке.

2 г (7,2 ммоль) FeSO4 7КгО растворяют при 40 С в минимальном количестве воды (10 мм), предварительно подкисленную 0,5

1756270 мл концентрированной серной кислотой. К отфильтрованному насыщенному раствору сульфата железа (II) добавляют по каплям при постоянном перемешивэнии гидразин гидрат (!ч2Н4 НгО) до выделения серебри- 5 сто-белого осадка, Следует избегать добавления избытка NzH4 Н20, так как в этом случае создается сильнощелочная среда, что приводит к образованию гидроксосолей и гидроксида железа (il), Вследствие этого 10 окраска осадка переходит в зеленную, а затем в бурую за счет окисления до гидроксида железа (III). Осадок отфильтровывают через плотный фильтр, промывают водой, небольшим количеством этанола (10мл) и 15 сушат на воздух. Выделено 1.67 r (74 ) мелкокристаллического вещества белого цвета с зеленоватым оттенком.

Вещество растворимо в воде, нерастворимо в спиртах и эфире. 20

Найдено, Fe 17.60; N 18,04; Н 3,30, Fe N4H10i2О8

Вычислено, Fe 17,78; N 17,84; Н 3,21, Молярная масса = 314,068 г/моль.

Данные ГР спектров (Fe(NzH<)z) (НЯО4)2: 25

1-(о y) 300 80

И. С,(мм/с) 1,43 1,53

К.Р;(ММ/с) 3.15 3,55 однозначно подтверждают, что комплекс содержит ионы железа (I!) e высокоспи- 30 новом состоянии, Пример 1. В колбы обьемом 0,25 л с минеральной питательной средой следующего состава, г/л: бикарбонат натрия !6,0, гидрофосфат калия 0,5, нитрат натрия 2,5, 35 сульфат калия 1,0, хлорид калия 1,0, сульфат магния 0,2, хлорид кальция 0,04, барная кислота 2,86 мг/л, хлорид марганца 1,81 мг/л, сульфат цинка 0,22 мг/л, сульфат меди 0,08 мг/л. оксид молибдена 0,015 мг/л, РеЕДТА 40

40,2 мг/л, вносят инокулум спирулины

SrIrulinapIatens! s (Nordst.) GeitI из расчета

0,3-0,4 г/л сухого вещества. В опытные колбы, вместо РеЕДТА, вносят различные концентрации гидросульфата дигидразина 45 железа (II) и инокулум спирулины той же плотности. Культивирование осуществляют в накопительном режиме при периодическом перемешивании, постоянном освещении 12-15 тыс. эрг/см с в первые сутки и 50

18-21 тыс.эрг/см с в последующие дни при

35-2 С. После пяти суток определяют продуктивность спирулины фотоколориметрически с последующим перерасчетом на абсолютно сухую биомассу (АСБ). Резупьта- 55 ты проведенных исследований в табл. 1, Как следует иэ табл, 1, использование гидросульфата дигидразина железа (И) в конентрациях 0,05-2,0 мг/л обеспечивает высокую продуктивность спирулины, которая выше, чем в опытах с использованием.

РеЕДТА. Наибольшая продуктивность спирулины отмечена в опытах с использованием 0,5-1.0 мг/л предлагаемого вещества.

При использовании этих концентрации выход биомассы выше на 14,54-16,36 .

Пример 2, В колбы 0,25 л с минеральной средой следующего состава, г/л: хлорид натрия 120,0, бикарбонэтнатрия 1,5, нитрат натрия 0,5, дигидрофосфат калия 0,05, сульфат магнил 0,75, хлорид кальция 0,04, ГеЕДТА 20,1 мг/л (опытных колбах вместо

РеЕДТА использовали различные концентрации гидросульфата дигидразинэ железа (II) внослт инокупум дуналиеллы Dunaliella

salind (Teod) из расчета 0,25-0,3 г/л сухого вещества. Культивирование осуществляют в . накопительном режиме при периодическом перемешивании, постоянном освещении 912 тыс,эрг/см с в первые двое суток и 15-21 г тыс.эрг/см с в последующие дни. Темпера2 туру поддерживают на уровне 28-2 С. После пяти суток культивирования определяют продуктивность дуналиеллы фотоколориметрически с последующим перерасчетом на АСБ, Полученные результаты приведены в табл. 2.

Данные, приведенные в табл. 2 показывают, что использование предлагаемого вещества в составе питательной среды для выращивания дуналиеллы обеспечивает продуктивность микроводоросли, которая не уступает прототипу.

Применение гидросульфата дигидразин железа (II) в составе питательных сред для культивирования микроводорослей позволяет снизить себестоимость конечной продукции — водорослевой биомассы за счет более низкой стоимости, а также использования меньших количеств предлагаемого вешества. Так, если 1 кг ГеЕДТА стоит 13,55 руб„то 1 кг гидросульфата дигидразин железа (! !) стоит l,6 руб., то есть дешевле более чем в 10 раз, Более того, при использовании

РеЕДТА необходимо вносить в состав питательных сред для культивирования супирулины и дуналиеллы 40,2 и 20,1 мг/л соответственно этого вещества, тогда как при применении предлагаемого химического соединения достаточно внесение 0,5-1,0 мг/л, что в десятки рэз меньше.

Формула изобретения

Гидросул ьфат дигидразин железа (I I) формулы (Ре(йгН!) ) (Н$04)з, в качестве вещества используемого для культивирования микроводорослей. 1756270

Таблица 1

Таблица 2

Составитель H.Ïðîõèíà

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор А Долинич

Заказ 3058 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