Способ получения препарата для разложения хлорфенолов

 

Применение: получение бактериального препарата для разложения хлорфенолов. Сущность: штамм бактерий Streptomyces rochei: В КМ АС-1284Д выращивают на среде с 2, 4, 6-трихлорфенолом и сукцинатом натрия, после чего осуществляют иммобилизацию бактерий на волокнистом носителе . 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНМЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896516/13 (22) 07.12.90 (46) 15.11.92. Бюл. и 42 (71) Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР (72) Л,А.Головлева и О.Е.Заборина (56) Авторское свидетельство СССР

N: 1652335, кл. С 12 N 1/20, С 02 F 3/34, 1989.

Изобретение относится к области биотехнологии и защиты окружающей среды и может быть использовано для очистки промышленных стоков, природных водоемов, почвы и других обьектов окружающей среды.

Известны способы получения препаратов для разложения хлорфенолов, предусматриваюшие использование чистых культур микроорганизмов: Pseudomonas sp, B13 и

Rhodococcus егуйгороИз 1 XF — для разложения моно- и дихлорфенолов. Elavobacterium

sp„Rhodococcus chloropnenolicus, неидентифицированной культуры, почвенных образцов — для разложения полихлорфенолов.

Разложение хлорфенолов происходит либо в ростовых условиях с использованием хлорфенола в качестве единственного источника углерода, либо после выращивания на сукцинате и последующей постепенной адапТЩии к хлорфенолам в повышающихся до

100 мг/л концентрациях, либо отмытыми клетками, выращенными на дополнительном источнике углерода в присутствии хлорфенола. Максимальные концентрации хлорфенолов, разлагаемых микроорганиз(19) БЫ (II> i 77547 1 А 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА

ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ХЛОРФЕНОЛОВ (57) Применение: получение бактериального препарата для разложения хлорфенолов.

Сущность: штамм бактерий Streptomyces

rochei: BKM АС вЂ” 1284Д выращивают на среде с 2, 4, 6 — трихлорфенолом и сукцинатом натрия, после чего осуществля>от иммобилизацию бактерий на волокнистом носителе. 1 табл. мами, составляют: 2 — хлорфенола (2 — ХФ) и

3 — хлорфенола (3 — ХФ) — 18,4 мг/л (1), 2, 3— дихлорфенола (2, 3 — ДХФ) — 5 мг/л, 2,5— дихл о рфе нола (2, 5 — ДХФ) — 5мг/л, 3, 4— дихлорфенола (3, 4-ДХФ) — 32 мг/л, 2, 4дихлорфенола (2, 4 — ДХФ) — 50 мг/л, 2, 3, 4-трихлорфенола (2, 3, 4-ТХФ) — 18, 2, 4, 6 — трихлорфенола (2, 4, 6 — ТХФ) — 100 мг/л, пентахлорфенола (ПХФ) — 400.

Известны способы получения препаратов для разложения отдельных хлорфенолов, предусматривающие выращивание . клеток чистых культур и их иммобилизацию.

Клетки Flavobacterium sp., иммобилизованные в полиуретане, разлагают 300 мг/л ПХФ в непрерывных условиях, à Alcaligenes sp.

А7 — 2, иммобилизованные в Са — альгинатном геле, разлагают 70-80 мг/л 4 — хлорфенола (4-ХФ).

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков и достигаемому аффекту является способ получения препарата для разложения хлорфенолов, в частности, 2 — ХФ, 2, 4 —, 2, 6 — ДХФ, 2, 4, 6 — ТХФ, предусматривающий выращивание штамма Streptomyces rochei BKM Ac1775471

1284 Д на среде, содержащей хлорфенол в качестве единственного источника углерода, Штамм полностью разлагает 2 — хлорфенол, 2, 4-, 2, 6-дихлорфенолы в концентрации 50 мг/л и 2, 4, 6-трихлорфенол в концентрации

10 — 400 мг/л. В процессе утилизации в среду выделяется стехиометрическое количество хлор-ионов.

Недостатком способа является невозможность получения препарата. разлагающего более высокие концентрации хлорфенолов, другие изомеры хлорфенолов, а также смеси различных иэомеров.

Цель изобретения — расширение спектра раэлагаемых соединений, разложение их в более высоких концентрациях и разложение смесей различных изомеров хлорфенолов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения препарата для рааложения хлорфенолов, предусматривающему выращивание штамма Streptomyces

rochei B KM Ас — 1284 Д нэ среде с 2, 4, 6 — трихлорфенолом, выращивание Streptomyces

rachel ВКМ Ас-1284 Д проводят на среде, содержащей дополнительно сукцинат натрия, затем осуществляют иммобилизацию выращенных клеток на волокнистом носителе.

В качестве носителя используют полиакриламидное или капроновое волокно, являющееся отходом химической, или

cTeKIloBoJIoKHo, которые по сравнению с,пористыми носителями обеспечивают более высокую скорость разложения и длительность работы.

Способ иллюстрируется примерами:

R р и м е р 1. Культуру Str. rochel 1284 Д выращивают на среде состава (г/л):

И а2 $0 -0,1; MgS04 7Н20 — 0,2; КН Р04-0,1; (NH4)2 НР04 — 2,0; KNOs — 2,0 с сукцинатом натрия (1 г/л) в течение 30 часов, добавляя

2, 4, 6 — ТХФ в виде раствора натриевой соли в воде до конечной концентрации 40 мг/л через 6 и 23 часа от начала культивирования. Получают культуральную жидкость с концентрацией клеток 20 мг (cyx. вес.) /100 мл среды, Подготовка волокна к иммобилизации включает трехкратное кипячение в дистиллированной воде со сменой последней и его стерилизацию при 120 С в течение 30 минут.

Иммобилизацию осуществляют следующим образом: в медицинскую колбу обьемом 700 мл с помещенным в нее капроновым волокном (7 г) вносят 100 мл полученной культуральной жидкости и 2, 4, 6-ТХФ в концентрации 50 мг/л. Иммобилизация происходит в течение 2 суток при .перемешивэнии. Клетки Яь rochel адсорби10 15

20 центрацию хлор-ионов определяют с помощью хлор — селективного электрода Orion

25 95 — 14 на анализаторе ion Analyzer FA940 (Orion) 30

55 руются при этом практически полностью, Волокно после иммобилизации клеток промывают в стерильной среде вышеуказанноro состава.

Разложение 2, 4, 6 — трихлорфенола.

Капроновое волокно (7 г) с иммобилизованными на нем клетками Str. rochel ВКМ

Ас-1284 Д помещают в медицинскую колбу объемом 700 мл со 100 мл среды состава, который использовался для выращивания культуры, и 50 мг/л 2, 4, 6-ТХФ, Культивирование проводят до полного исчезновения

2, 4, 6-ТХФ и стехиометрического выделения хлор-ионов, после чего раствор из колбы сливают. в колбу заливают новую порцию стерильной среды, взбалтывают и также ее сливают, затем вносят еще раз стерильную среду того же состава с 2, 4, 6-ТХФ, При смене среды постепенно повышают концентрацию 2, 4, 6 — ТХФ с 50 до 500 мг/л.

Количество 2, 4, 6-ТХФ контролируют спектрофотометрически при 311 нм. КонКлетки Str.. rochei, иммобилизованные на капроновом волокне, работают в течение

6 месяцев, Скорость разложения 0,7-0,9 мг

2, 4, 6-ТХФ/г носителя сутки. 500 мг/л 2, 4, 6-ТХФ иммобилизованные клетки разлагают за 7 суток.

Пример 2. Способ осуществляют как описано в примере 1 за исключением того, что клетки иммобилизуют на поликапроамидном волокне (6 r). Клетки работают в течение 2-х месяцев, Скорость разложения

0,55-1,66 мг 2, 4, 6-ТХФ/г носителя сутки.

300 мг/л 2, 4, 6-ТХФ иммобилизованные на поликапроамидном волокне клетки разлагают за 3 суток.

Пример 3. Способ осуществляют как описано в примере 1 за исключением того, что клетки иммобилиэуют на стекловолокне (13 г). Клетки работают в течение 3 — х месяцев. Скорость разложения 0,12-0,26 мг 2, 4,6-ТХФ/г носителя сут. !

l р и м е р 4. Способ осуществляют как описано в примере 1. Для иммобилизации используют 20 r поликапроамидного волокна и 400 мл культуральной жидкости (80 мг клеток по сух. вес.) Streptomyces rochel ВКМ

Ас-1284 Д. Полученный препарат способен разлагать широкий спектр хлорфенолов и смеси хлорфенолов (см. табл.)

Разложение хлорфенолов осуществляли в непрерывных условиях со скоростью подачи раствора 0.5 мл/мин. и скорости продувки воздухом 50 мл/мин. Концентрацию хлорфенолов в смеси контролировали

1775471

Формула изобретения

Разложение хлорфенолов и их смесей препаратом иммобилизованных клеток Streptomyces rochei.

Составитель Т.Черменская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Лукач

Редактор А.Бер

Заказ 4022 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на колонке LKB 2134 размером 4 х 250 мм, заполненной Spherlsorb

ODS-2, частицы 5pm., при длине волны 280 нм, Для элюции используют смесь 5 MM раствора КНг Р04(рН = 2) и метанола в соотношении 20: 80(об/об). скорость потока смеси

0.7 мл/мин.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать препарат, разлагающий более широкий спектр соединений от монохлорфенолов до пентахлорфенола и в более высоких концентрациях, чем известный способ, а также разлагающий смеси хлорфенолов.

Способ получения препарата для разложения хлорфенолов, предусматривающий выращивание штамма бактерий Streptomyces

5 rochel ВКМ Ас-1284 Д на среде с 2. 4, 6-трихлорфенолом,отл и ча ю щи йся тем,что. с целью расширения спектра разлагаемых соединений и повышения активности препарата, выращивание бактерий проводят на среде, 10 содержащей дополнительно сукцинат натрия в количестве 1 г/л, затем осуществляют иммобилизацию выращенных бактерий на волокнистом носителе,