Штамм бактерий pseudomonas oleovorans, разлагающий ацетон

 

Использование: биотехнология и может быть использовано для очистки парогазовых смесей от вредных примесей. Сущность изобретения: выделен штамм бактерий Pseudomonas oleovorans 104/2 (зарегистрирован в МЖК института "Микроб", КМ 95), утилизирующий ацетон полностью за 24 ч культивирования.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для очистки парогазовых смесей от вредных примесей, в частности от ацетона.

Известно, что для очистки газовых смесей от органических соединений применяют биологически активные слои поглотителя, на которых происходит очистка за счет расщепления органических веществ различными культурами бактерий, нанесенных на поглотитель (см. авт.св. СССР N 1456202, кл. B 01 D 53/00).

Однако в известном источнике не приведены сведения о применяемых микроорганизмах.

Известно, что очистки многокомпонентных газовых смесей от органических соединений используют бактерии Pseudomonas sp. (см. авт.св. СССР N 1701349, кл. B 01 D 53/00).

Однако не известно применение штамма бактерий рода Pseudomonas вида oleovorans для очистки от ацетона.

Решаемая задача - получение штамма Pseudomonas oleovorans, способного разлагать ацетон.

Изобретение заключается в том, что выделен штамм Pseudomonas oleovorans 104/2 (зарегистрирован в МЖК института "Микроб", КМ 95), утилизирующий ацетон.

Штамм выделен методом прямого посева пробы воды из отстойника сточных вод мебельной фабрики г. Саратова на агар Хоттингера, pH 7,6 при 28^oC в течение 48 ч инкубации.

Морфологические и физиологические характеристики: грамотрицательные неспорообразующиеся подвижные палочки. При росте на агаре клетки почти кокковидные (0,5 - 0,8 мкм), но в экспоненциальной фазе их длина увеличивается до 1,5 мкм. На агар Хоттингера при pH 7,6 через 24 ч инкубации формируют светло-кремовые гладкие, плоские колонии. На МПА образует колонии 2-3 мм в диаметре с характерным зеленым флуоресцирующим пигментом, диффундирующим в среду, колонии плоские, в проходящем свете полупрозрачные, край волнистый, поверхность гладкая, влажная, блестящая, консистенция вязкая.

Культура аэробная, оптимум роста при 28-37^oC. Оптимум pH 7,0-7,4; оксидазо- и каталазоположительная; желатину не разжижает, молоко не изменяет, крахмал гидролизует, нитраты восстанавливает в нитриты; утилизируют глюкозу, глицерин, лактозу.

Ассимилирует в качестве единственного источника углерода углеводы: сахарозу, мальтозу, арибинозу, ксилозу; не усваивает лактозу; потребляет спирты: этанол, глицерин, инозит, дульцит, сорбит (слабо), маннит; гликозиды: инулин, экскулин.

Усваивает в качестве единственного источника углерода аминокислоты α- и β -аланин, цистин, гистидин, трипофан, аспарагиновую кислоту, метионин (слабо); не усваивает тирозин; не использует как источник углерода янтарную, масляную и никотиновую кислоты.

В качестве единственного источника углерода использует ацетон, слабо - стирол, толуол, растворитель 646.

При культивировании штамма Pseudomonas oleovorans 104/2 в жидких средах, содержащих ацетон в качестве единственного источника углерода и энергии ацетона в концентрации 1 г/л, происходит разложение его до нетоксических соединений (диоксида углерода и воды).

Пример. Культуру Pseudomonas oleovorans штамм 1042 выращивают в течение суток в бульоне Хоттингера pH 7,6, затем пересеивают во флаконы со скошенной агаровой средой, содержащей 50 мг% аминного азота и 0,1% ацетона. Агаровую среду готовят по следующей методике: агар Хоттингера pH 7,6, содержащей 50 мг% аминного азота, расплавляют, охлаждают до 42^oC и добавляют ацетон из расчета 0,2 мл смеси на 100 мл расплавленного агара. В работе используют ацетон ГОСТ 2603-79 марки Ч.

Через 3 сут выращивания при 28^oC культуру смывают небольшим количеством физиологического раствора NaCl, затем полученную суспензию доводят физиологическим раствором до концентрации 35 · 10⁹ клеток в 1 мл.

В колбы емкостью 500 мл со средой Козера, разлитой по 100 мл, вносят по 1,45 мл 35-миллиардной суспензии микробов.

Состав среды Козера, г/л: NaCl 5,0; MgSO₄ 0,2; NH₄H₂PO₄ 1,0; K₂HPO₄ 1,0; дистиллированная вода до 1,0 л.

Ацетон вносят непосредственно в колбу с культурой в концентрации 1 г/л.

Культуру выращивают при 28^oC с ежедневным шуттелированием в течение 5 ч при 18^oC.

Анализ органических веществ осуществляли методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) на хроматографии "Цвет-530" с цифроаналоговым заданием режима и детектором ионизации в пламени (ДНЦ).

Длина колонок насадочного типа 2 м, диаметр 2 мм. Деление исследуемого вещества (ацетона) проводили с использованием жидкой фазы карбовакс, нанесенной в количестве 15% на твердый носитель-хроматон.

Условия анализа: температура колонок 45^oC, температура испарителя и детектора 250^oC, скорость газа-носителя (азота) 30 мл/мин, водорода 30 мл/мин и воздуха 300 мл/мин.

Идентификацию веществ проводили по временам удержания (сравнением со стандартными веществами) и методом внутреннего стандарта (введением стандарта в исследуемую биореагенную смесь).

Количественное определение содержания веществ в парогазовой фазе над раствором проводили по абсолютной калибровке, по площадям пиков на хроматограммах. Ошибка определения ± 10% относительных. Чувствительность метода 1 мг/м³.

Содержание исследуемого вещества в растворе определяли по калибровочным кривым зависимости содержания веществ в стандартных растворах известной концентрации и парогазовых фазах над ними.

Результаты исследований показывают, что через 24 ч культивирования штамм Pseudomonas oleovorans 104/2 разрушает ацетон полностью.

Формула изобретения

Штамм бактерий Pseudomonas oleovorans КМ 95 = 104/2, разлагающий ацетон.