Способ получения селенсодержащего препарата биомассы спирулины

 

Использование: микробиологическая промышленность, альгология, касается способа получения селенсодержащего препарата биомассы спирулины. Сущность изобретения: готовят питательную среду, содержащую минеральные соли, засевают инокулятом спирулины (Spirulina Platensis) в количестве 10% от объема среды и инкубируют. На 5 - 10 сут. - в начале и первой половине логарифмической фазы роста культуры в среду вводят неорганическую соль селена - Na₂SeO₃ и продолжают культивирование. Введение солей в процессе инкубирования спирулины позволяет увеличить содержание селена в биомассе. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к способам получения биологически активных препаратов на основе биомассы микроводорослей и может быть применено в фотобиотехнологии, микробиологии, медицине, альгологии, пищевой промышленности, сельском хозяйстве.

Известен способ получения селенсодержащего препарата на основе биомассы спирулины путем введения соли неорганического селена в среду и последующего выращивания культуры (1).

К недостаткам этого способа можно отнести невысокое содержание органического селена в клетках спирулины.

Известен способ получения селенсодержащей биомассы спирулины, являющийся техническим решением, наиболее близким к предлагаемому способу, который целесообразно выбрать за прототип (2). Согласно этому способу селенсодержащую биомассу спирулины получают путем добавления неорганической соли селена в питательную среду и последующей инкубации на ней спирулины.

К недостаткам прототипа относится низкое содержание органического селена в получаемой биомассе спирулины, составляющее 20 200 мг/кг веса сухой биомассы.

Целью предлагаемого изобретения является получение биомассы спирулины с повышенным содержанием органического селена.

Сущность изобретения состоит в том, что неорганические соли селена вводят в питательную среду не с начала культивирования, как было описано в известных технических решениях, а на 5 10 день культивирования, когда культура спирулины (Spirulina platensis) вступила в начало и первую половину логарифмической фазы роста.

Именно предлагаемый способ с использованием указанных сроков введения солей неорганического селена в питательную среду микроводоросли обеспечивает достижение технического результата при получении ее биомассы в результате культивирования высокое содержание в клетках органического селена, в форму которого переходит неорганический селен, поглощенный из среды.

Из научно-технической и патентной литературы авторам не известны технические решения, которые могли бы в предлагаемой совокупности существенных признаков позволить получить приведенный в данной заявке технический результат.

Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критериям новизны и патентноспособности. При изучении других технических решений признаки, отличающие предлагаемое изобретение от прототипа, не были выявлены из уровня техники, и поэтому она обеспечивают предлагаемому изобретению соответствие критерию изобретательского уровня.

Следующие материалы иллюстрируют достижение технических результатов.

Так на фиг. 1 представлена диаграмма содержания органического селена в клетках спирулины после инкубации в течение 30 сут. когда соль неорганического селена вводилась в среду в концентрации 50 мг/л, на 5, 10 и 15 сут. культивирования. Видно, что наибольшее количество органического селена в клетках (6,61 г/кг сухой биомассы) достигается при введении неорганического селена в среду на 5-е сут. культивирования и в количестве 5,58 г/кг при введении в среду на 10-е сут. культивирования. Введение селена на 15 сут. вызывало уменьшение органического селена в клетках по сравнению с контролем введением в среду с начала культивирования, равным 4,69 г/кг.

На фиг. 2 представлена диаграмма содержания органического селена в клетках спирулины после инкубации в течение 30 сут. когда соль неорганического селена вводилась в среду в концентрации 100 мг/л, на 5, 10, 15 сут. культивирования. Видно значительное накопление органического селена в клетках спирулины (5-е сут. 4,36 г/кг сухой биомассы), что более всего проявлялось при введении неорганического селена на 10-е сут. культивирования - 6,24 г/кг; на 15-е сут. 5,29 г/кг. Контроль был равен 4,11 г/кг.

Пример 1.

Берут питательную водно-солевую среду Зарука для микроводорослей, разливают в колбы на 100 мл с объемом среды 50 мл, засевают инокулятом спирулины (Spirulina platensis) в количестве 10% от объема среды и помещают в люминостат, где инкубируют при температуре 30^oC и освещенности 2000 лк. Среду готовят в следующих соотношениях, вес. NaHCO₃ 1,68; K₂HPO₄·3H₂O 0,1; NaNO₃ 0,25; K₂SO₄ 0,1; NaCl 0,1; MgSO₄·7H₂O 0,02; CaCl₂·6H₂O 0,004. Раствор Fe + EDTA и раствор микроэлементов добавляют в мл в количестве 1 мл/л среды. Раствор Fe + EDTA составляет, вес. FeSO₄·7H₂O 2,5; Na₂EDTA 2,9; раствор микроэлементов составляет, вес. H₃BO₃ 0,286; MnCl₂·4H₂O 0,181; ZnSO₂·7H₂O 0,022; CuSO₄·5H₂O 0,008; (NH₄)₂MoO₄ - 0,0015. Остальное дистиллированная вода.

На 5-е сут. инкубации, когда культура находится в начале логарифмической фазы роста, в среду добавляют неорганическую соль Na₂SeO₃ в количестве 50 мг/л среды, после чего продолжают инкубацию культуры до 30 сут. от начала инкубации. Отделяют биомассу спирулины от среды фильтрованием и высушивают. Получают содержание органического селена в сухой биомассе спирулины, равное 5,59 г/кг сухой биомассы, в контроле 4,63 г/кг. Контроль - добавление селена в исходную среду до начала инкубации спирулины.

Пример 2.

Проводят посев и инкубацию спирулины согласно примеру 1. На 10-е сут. инкубации в среду добавляют неорганическую соль селена Na₂SeO₃ в количестве 50 мг/л среды, после чего продолжают инкубацию до 30 сут. Отделяют биомассу спирулины от среды фильтрованием и высушивают. Получают содержание органического селена в сухой биомассе спирулины, равное 5,57 г/кг сухой биомассы, в контроле 4,65 г/кг.

Пример 3.

Проводят посев и инкубацию спирулины согласно примеру 1. На 15-е сут. инкубации в среду добавляют неорганическую соль селена Na₂SeO₃ в количестве 50 мг/л среды, последующие операции проводят согласно примеру 1.

Получают содержание органического селена в сухой биомассе спирулины, равное 2,63 г/кг сухой биомассы, в контроле 4,59 г/кг.

Пример изобретения 4.

Проводят посев и инкубацию спирулины согласно примеру 1. На 5-е сут. инкубации добавляют в среду неорганическую соль селена в количестве 100 мг/л, последующие операции проводят согласно примеру 1. Получают содержание органического селена в сухой биомассе, равное 4,36 г/кг, в контроле 3,99 г/кг.

Пример изобретения 5.

Проводят все операции согласно примеру 4, соль неорганического селена добавляют на 10-е сут. инкубации культуры. Получают содержание органического селена в сухой биомассе, равное 6,25 г/кг, в контроле 4,02 г/кг.

Пример изобретения 6.

Проводят все операции согласно примеру 4, соль неорганического селена добавляют на 15-е сут. инкубации. Получают содержание органического селена в сухой биомассе, равное 5,29 г/кг, в контроле 4,08 г/кг.

Формула изобретения

Способ получения селенсодержащего препарата биомассы спирулины путем введения неорганических солей селена в питательную среду с последующей инкубацией культуры, отличающийся тем, что неорганические соли селена вводят в питательную среду в начале и первой половине логарифмической фазы роста культуры спирулины на 5 10 сут после начала инкубации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2