Штамм penicillium chrysogenum, обладающий нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Penicillium chrysogenum НД-1, обладающий нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов с регистрационным номером ВКПМ F-1373. Изобретение обеспечивает очистку загрязненных водных сред от нефти и нефтепродуктов и биодеградацию лигно-целлюлозосодержащих материалов. 3 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области биотехнологии и касается получения нового штамма мицелиальных грибов рода Penicillium вида Penicillium chrysogenum, который обладает нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью.

Из уровня техники известен способ осахаривания лигноцеллюлозного сырья, включающий подготовку сырья и обработку подготовленного сырья ферментным препаратом, в качестве которого используют культуральную жидкость, полученную культивированием штамма Penicillium verruculosum BKMF-3972D [RU 2405838 C1, 2010].

Известен [RU 2487933 C1, 2013] штамм Penicillium sp. ПБТ-2, обладающий полифункциональными свойствами и осуществляющий трансформации органических остатков природного происхождения и способствующий повышению продуктивности агроэкосистемы, депонированный в Ведомственной Коллекции Полезных Микроорганизмов Сельскохозяйственного Назначения Россельхозакадемии (RCAM) (ГНУ ВНИИСХМ).

Известен штамм гриба Penicillium chrysogenum - продуцент бензил-пенициллина и феноксиметилпенициллина, [RU 2035514 С1, 1995; RU 1594991 С, 1995; RU 1549075 А1, 1994].

Известен штамм микромицета Penicillium sizovae P11 - деструктор лигнина древесины, хранящийся в коллекции бактерий Вятского государственного университета под регистрационным номером VGUCM-P11 [RU 2355753 С2, 2009].

Известен штамм гриба Penicillium chrysogenum BKMF-3330Д, используемый для получения биомассы, извлекающей радионуклиды и тяжелые металлы из жидкостей, [RU 2024078 С1, 1994].

Известен штамм гриба Penicillium species ЦКМ Fн 37Б, используемый для очистки поверхности воды от плавающей нефти [RU 2063435 С1, 1996].

В известных штаммах мицелиальных грибов рода Penicillium вида Penicillium chrysogenum штамма с нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью не обнаружено.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение нового штамма мицелиальных грибов Penicillium chrysogenum НД-1, обладающего нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью и обеспечивающего разрушение и биодеструкцию лигно-целлюлозосодержащих материалов, нефти и нефтепродуктов, а также делигнификацию загрязненных водных сред.

Технический результат достигается тем, что выявлен новый штамм Penicillium chrysogenum НД-1, депонированный во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (БРЦ ВКПМ НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика; автор и депозитор Шарапова И.Э.) с регистрационным номером ВКПМ F-1373, обладающий нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью.

Штамм Penicillium chrysogenum НД-1 выделен в 2008 г. из почвы шламонакопителя нефтепродуктов (г. Сыктывкар Республики Коми) путем высева методом предельных разведений. Выделенную культуру изучали с целью установления ее литической способности к процессам биодеградации-разрушению лигно-целлюлозосодержащих материалов и нефтеуглеводородов. Штамм проявил значительную лигно-целлюлозолктическую и нефтеокисляющую активность, а также способность к биоделигнификации, биодеградации-разрушению лигноцеллюлозы и нефти.

В классификации микроорганизмов по группам патогенности Санитарно-эпидемиологических правил СП 1.3.2322-08 от 1 мая 2008 г. «Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней» данный вид (род) не значится.

Культурально-морфологические особенности Penicillium chrysogenum НД-1 (регистрационый номер ВКПМ F-1373): умеренно растущий штамм. Аэроб. На среде Чапека появляется через двое суток, колонии белого цвета, на 3-5-е сутки в средине серо-зеленого цвета, на 7-и сутки колонии темнеют до серого, с белым переходящим в оранжевый ободком, появляется пигмент розово-оранжевого цвета. На средах Сабуро (№2 ГРМ), МПА, пептонно-глюкозном агаре (№1 ГРМ) колонии белого цвета, с возрастом сероватого оттенка, без розового ободка.

Край колоний неровный, реснитчатый; диаметр колонии на 3-4 сутки 1-1,5 см. Колонии белого цвета, в средине серого цвета (серо-зеленого оттенка), зрелые колонии темнеют до серого с оранжевым ободком; субстратный мицелий желтоватого цвета; пигмент розово-оранжевого цвета, эксудат не образует; зрелые колонии темнеют до темно серого цвета с оранжевым ободком, который затем становится темно-серого или бурого цвета.

Микроморфологические признаки: середина колонии бледно-серого цвета, вегетативный мицелий, в краевой зоне активное спороношение; конидиеносцы гладкие неразветвленные одномутовчатые; моновертициллиата (фиалиды 4-6 шт.); споры гладкие продолговатые (цилиндрические), мелко шероховатые в длинных цепочках образующих колонку; склероции не образует.

Физиолого-биохимическая характеристика Penicillium chrysogenum НД-1 (регистрационый номер ВКПМ F-1373): штамм использует глюкозу, сахарозу, лактозу, глицерин, разжижает желатину, пептонизирует молоко, крахмал слабо гидролизует. На среде Эшби слабый рост. Хорошо растет на МПА, глюкозо-пептонном и пептонно-глицериновом агаре, на картофельно-глюкозном агаре, среде Чапека и Сабуро, на сусло-агаре, жидкой и агаризованной среде Гетчинсона с целлюлозой (фильтровальной бумагой). Солеустойчив.

Описание условий, необходимых для культивирования: среда следующего состава: на 1000 мл воды - сахароза 20 г, NaNO3 - 3,0 г; KH2PO4 - 1,0 г; KCl - 0,5 г; MgSO4×5H2O - 0,5 г; Алканы - 3-5 г, 15-25°C, 4-7 суток в условиях жидкофазной ферментации.

Режим хранения штамма - длительное хранение в лиофилизированной форме в плотно запаянных стеклянных ампулах. Кратковременное хранение (для подготовки биомассы с целевым использованием) - периодические пересевы - 1 раз в 3 месяца с хранением выросшей чистой культуры на скошенном сусло-агаре, агаре Чапека, КГА в закрытых пробирках в холодильнике при температуре не выше +6 и не ниже +1°C.

Видовое название Penicillium chrysogenum. Наименование микроорганизма, опознавательная ссылка, присвоенная депозитором - Penicillium chrysogenum НД-1.

Культура исследована по многочисленным свойствам, используемым в современной систематике. Анализ сходства нуклеотидной последовательности гена, кодирующего 18S рДНК, изучаемого штамма был проведен с помощью сервера BLAST [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast].

Первичный скрининг по базе данных GenBank показал, что исследуемый штамм принадлежит к следующей систематической группе: Eukaryota; Fungi; Dikarya; Ascomycota; Pezizomycotina; Eurotiomycetes; Eurotiomycetidae; Eurotiales; Aspergillaceae; Penicillium.

Для установления филогенетического родства близких видов был также использован метод сравнения нуклеотидных последовательностей, кодирующих ген 5,8 S рРНК и внутренние транскрибируемые спейсеры ITS1 и ITS2 [Биохимия, 2007, 72, 12, 1659-1667].

Для установления филогенетического родства близких видов был также использован метод сравнения нуклеотидных последовательностей, кодирующих домен D1/D2 гена 26S р РНК. При секвенировании участка ДНК, кодирующего домен D1/D2 гена 26S рРНК, получена следующая последовательность:

Биотехнологические характеристики штамма Penicillium chrysogenum НД-1 (регистрационый номер ВКПМ F-1373) показаны на примерах.

Пример 1. Лигно-целлюлозолитическая активность. Увлажненные до 60% древесные опилки с фракционным составом 0,1-0,8 см обрабатывали 4-суточной культуральной суспензией штамма Penicillium chrysogenum с содержанием КОЕ/мл 107 при соотношении 1 г : 10 г древесной массы. Изменение содержания целлюлозы (Кюршнера, азотно-спиртовой метод) и лигнина (Комарова, сернокислый метод) за 20 суток представлено в таблице 1.

Пример 2. Биоделигнификация. Водную среду, содержащую в составе лигносульфонаты, обрабатывали внесением 1 мл культуральной суспензии с титром КОЕ/мл 107. До и после обработки в течение 10 суток в образцах среды с лигниновым компонентом снимали УФ-спектры с помощью спектрофотометра [Берштейн И.Я., Каминский Ю.Л. Спектрофотометрический анализ в органической химии // Л.: Химия, 1986. 305 с.]. Результаты исследований представлены в таблице 2.

Пример 3. Нефтеокисляющая активность и биосорбционная способность. Стерильную водопроводную воду с 0,5%-ым содержанием азофоски загрязняли нефтью 1% от объема воды. Нефтезагрязненную водную среду обрабатывали 1 мл культуральной суспензии с содержанием КОЕ/мл 107 и выдерживали в лабораторных условиях 30 суток. Содержание нефти анализировали методом флуориметрии на анализаторе жидкости «Флюорат-02» в соответствии с ПНД Ф 16.1.21-98. Результаты приведены в таблице 3.

Таким образом, штамм мицелиальных грибов Penicillium chrysogenum НД-1 (регистрационый номер ВКПМ F-1373) обладает нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью. Как видно из представленных в таблицах результатов штамм проявил значительную активность и способность к биодеградации-разрушению углеводородов нефти и лигноцеллюлозы и может быть использован для очистки от нефти и нефтепродуктов и для делигнификации загрязненных водных сред, а также для биодеградации лигно-целлюлозосодержащих материалов.

Штамм Penicillium chrysogenum ВКПМ F-1373, обладающий нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области биотехнологии и медицины. Штамм Clostridium histolyticum SK, обладающий способностью синтезировать коллагеназу, депонирован в Государственной коллекции патогенных микроорганизмов и клеточных культур «ГКПМ - Оболенск» ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека под регистрационным номером В-8362 и может быть использован в промышленном производстве ферментных препаратов.

Группа изобретений относится к биотехнологии и сельскому хозяйству. Предложены штаммы эндофитного гриба эпихлое Epichloe/Neotyphodium spp., который представляет собой NRRL# 50716, NRRL# 50576, NRRL#50577, NRRL# 50578, NRRL# 50718, NRRL# 50719, NRRL# 50720, NRRL# 50721, NRRL# 50722, NRRL# 50723 или NRRL# 50724, или их комбинации, для искусственного заражения растения Secale spp.

Изобретение относится к вариантам штамма молочнокислых бактерий рода Lactobacillus и применению указанных штаммов. Предложен штамм молочнокислых бактерий рода Lactobacillus DSM 25906, штамм молочнокислых бактерий рода Lactobacillus DSM 25907, штамм молочнокислых бактерий рода Lactobacillus DSM 25908, штамм молочнокислых бактерий рода Lactobacillus DSM 25914, штамм молочнокислых бактерий рода Lactobacillus DSM 25915.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены препарат для биодеградации нефтепродуктов, включающий ассоциацию бактерий Bacillus megaterium ВКПМ В-607, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269, иммобилизованную на глауконитсодержащем носителе в заданном количестве, и способ его получения.

Предложена группа изобретений, относящихся к биотехнологии - штамм Streptomyces hygroscopicus ВКПМ Ас-2079 - продуцент антибиотиков астолидов А и В и способ получения антибиотиков астолида А и астолида В с применением указанного штамма.
Изобретение относится к микробиологии, а именно к приготовлению плотных питательных сред, которые создают оптимальные условия для культивирования микроорганизмов.
Изобретение относится к санитарной микробиологии и, в частности, к способу контроля качества кисломолочной продукции. Способ включает проведение анализа на наличие бактерий группы кишечной палочки (БГКП).

Изобретение относится к молочнокислой бактерии Lactobacillus brevis, предназначенной для использования в качестве пищевого консерванта. Указанная молочнокислая бактерия депонирована в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур под регистрационным номером DSM 22721.
Изобретение относится к биотехнологии. Питательная среда плотная для культивирования бруцелл вида Brucella neotomae содержит печеночный отвар, пептон сухой ферментативный, сыворотку крови плодов коровы жидкую, натрий хлористый, глюкозу, глицерин, метабисульфит натрия, микробиологический агар и питьевую воду при заданном соотношении компонентов.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен штамм Komagataeibacter hansenii ВКПМ В-12950 – продуцент бактериальной целлюлозы.

Изобретение относится к микробиологической промышленности. Штамм бактерий Paenibacillus species X1, обладающий способностью синтезировать ксиланазу, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ В-13092.

Предложены штамм мицелиального гриба Trichoderma Longibrachiatum TW-14-220T - продуцент комплекса ферментов эндоглюканаз, бета-глюканаз и ксиланаз, разрушающих некрахмальные полисахариды, и способ получения кормового ферментного препарата с использованием штамма мицелиального гриба Trichoderma longibrachiatum TW-14-220T.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к переработке биомассы. Предложен способ получения фермента.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен рекомбинантный штамм дрожжей Pichia pastoris ВКПМ Y-4299 – продуцент секретируемой ксилоглюканазы, кодируемой геном AsCeGH12b (SEQ ID NO: 1), клонированным из Aspergillus cervinus ВКПМ F-612.
Группа изобретений относится к биотехнологии, а именно к производству ферментных препаратов, которые могут быть использованы в кормовой отрасли. Предложены штаммы мицеллиальных грибов: Penicillium canescens ВКМ F-4643D – продуцент комплексного ферментного препарата, включающего кислую протеазу, лейцинаминопептидазу, эндо-ксиланазу и β-глюканазу, отличающегося повышенной активностью по гемоглобину, L-лейцин-пара(4)-нитроанилиду, ксилану и бета-глюкану, Penicillium canescens BKM F-4668D – продуцент комплексного ферментного препарата, включающего сериновую протеазу, эндо-ксиланазу и β-глюканазу, отличающиеся повышенной активностью по казеинату натрия, ксилану и бета-глюкану.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложен рекомбинантный штамм Escherichia coli ВКПМ В-12683, продуцент ксилоглюканазы семейства GH12, кодируемой геном AsCeGH12b (SEQ ID NO 1), клонированным из Aspergillus cervinus ВКПМ F-612.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложен штамм мицелиального гриба Penicillium canescens Рер-4 ВКМ F-4677D, являющийся продуцентом комплексного ферментного препарата, включающего пенициллопепсин (кислую протеазу), эндо-ксиланазу и бета-глюканазу.

Изобретение относится к области биохимии. Представлено применение модифицированной протеазы в качестве средства для повышения стабильности при хранении целлюлазы в жидком моющем или чистящем средстве, включающем целлюлазу и протеазу.

Изобретение относится к области биохимии, генной инженерии и биотехнологии, в частности к штамму Pichia pastoris ВКПМ Y-4269. Настоящий штамм является продуцентом секретируемой термостабильной ксилоглюканазы класса GH74.

Настоящее изобретение относится к области биохимии. Предложен рекомбинантный полипептид, имеющий мутацию с заменой цистеина на серин в С-концевой области и обладающий целлюлазной активностью и улучшенной термостойкостью.

Группа изобретений относится к биотехнологии и сельскому хозяйству. Предложены штаммы эндофитного гриба эпихлое Epichloe/Neotyphodium spp., который представляет собой NRRL# 50716, NRRL# 50576, NRRL#50577, NRRL# 50578, NRRL# 50718, NRRL# 50719, NRRL# 50720, NRRL# 50721, NRRL# 50722, NRRL# 50723 или NRRL# 50724, или их комбинации, для искусственного заражения растения Secale spp.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Penicillium chrysogenum НД-1, обладающий нефтеокисляющей и лигно-целлюлозолитической активностью, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов с регистрационным номером ВКПМ F-1373. Изобретение обеспечивает очистку загрязненных водных сред от нефти и нефтепродуктов и биодеградацию лигно-целлюлозосодержащих материалов. 3 табл., 3 пр.

Наверх