Штамм pseudonocardia carboxydivorans, обладающий лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Pseudonocardia carboxydivorans, обладающий лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов с регистрационным номером ВКПМ АС-2046. Изобретение обеспечивает биодеградацию лигно-целлюлозосодержащих материалов и очистку загрязненных водных сред от нефти и нефтепродуктов. 4 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к области биохимии и биотехнологии и касается получения нового штамма актиномицетов рода Pseudonocardia вида Pseudonocardia carboxydivorans, который обладает лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью и способностью к биодеструкции нефтепродуктов и лигно-целлюлозосодержащих материалов, а также к делигнификации загрязненных водных сред.

Известен штамм актиномицетов, относящийся к роду Pseudonocardia [RU 2288270 С2, 2006], который используется в способе производства амидного соединения с применением микробного катализатора, где микробные клетки, имеющие нитрилгидратазную активность относятся, к одному из членов группы, состоящей из родов Nocardia, Corynebacterium, Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus, Rhodococcus, Acinetobacter, Xanthobacter, Streptomyces, Rhizobiwn, Klebsiella, Enterobacter, Erwinia, Aeromonas, Citrobacter, Achromobacter, Agrobacterium и Pseudonocardia.

Известен штамм актиномицетов, относящийся к роду Pseudonocardia [RU 2407785 С2, 2010], который способен продуцировать соединение WS727713. Соединение получают путем культивирования в среде штамма актиномицетов рода Pseudonocardia FERM ВР-7570, с последующим выделением и использованием в качестве модулятора рецептора меланокортина при производстве лекарственного или косметического средства и получении фармацевтической композиции.

Известен штамм актиномицетов, относящийся к роду Pseudonocardia, Pseudonocardia sp. N23, который способен использовать 1,4-диоксан в качестве единственного источника углерода и энергии [http://pubmedcentralcanada.ca/pmcc/articles/PMC5668550/].

Известен штамм актиномицетов, относящийся к роду Pseudonocardia, Pseudonocardia autotrophica АС-917 ВКПМ [RU 2616398 CI, 2017], который в составе комплекса биоремедианта способствует рекультивации нефтезагрязненной почвы. Биоремедиант состоит из гидрофобизированного торфа, алюмосиликата осадочного происхождения, травосмеси, а также ассоциации штаммов Rhodococcus erythropolis АС-1226, Pseudomonas fluoresceins В-6735, Pseudonocardia autotrophica АС-917, иммобилизованных на комплекс в составе биоэмульсии и биоудобрения, переработанного в анаэробных условиях навоза.

Известен штамм актиномицетов, относящийся к роду Pseudonocardia, штамм Pseudonocardia carboxydivorans, который способен продуцировать ферментационные антибиотические соединения семейства бранимицина, имеющих антибиотическую или антибактериальную активность in vitro и in vivo против патогенных бактерий [http://www.ved73.ru/profiles/5314/].

В известных штаммах актиномицетов рода Pseudonocardia вида Pseudonocardia carboxydivorans штамма с лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью не обнаружено.

Техническим результатом настоящего изобретения является выделение нового штамма Pseudonocardia carboxydivorans АИ-2, обладающего лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью.

Технический результат достигается тем, что выявлен новый штамм актиномицетов Pseudonocardia carboxydivorans АИ-2, депонированный во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (БРЦ ВКПМ НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика; автор и депозитор Шарапова И.Э.), с регистрационным номером ВКПМ АС-2046, обладающий лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью.

Штамм Pseudonocardia carboxydivorans АИ-2 (с регистрационным номером ВКПМ АС-2046) выделен в 2012 году из активного ила очистных сооружений целлюлозно-бумажного предприятия путем высева методом предельных разведений. Выделенную культуру изучали с целью установления ее литической активности и способности к процессам биодеградации-разрушению лигно-целлюлозосодержащих материалов и нефтеуглеводородов. Штамм проявил значительную лигно-целлюлозолитическую и нефтеокисляющую активность, а также способность к биоделигнификации и 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 Pseudonocardia carboxydivorans АИ-2 (с регистрационным номером ВКПМ АС-2046).

При росте на плотных питательных средах образует относительно медленно растущие колонии, которые достигают 0,5-2 мм в диаметре на 4-6 сутки. Колонии плотные, кожистые, неправильно округлой формы, бархатистый налет на их поверхности появляется на 6-10 сутки культивирования. На КАА и пептонно-глицериновом агаре, пептонно-глюкозном агаре и среде Сабуро цвет колоний варьирует от бело-розового до мраморно-розового или светло-коричневого. Окраска по Грамму положительная, аэроб, хемоорганотроф.

Физиолого-биохимическая характеристика. Культура утилизирует глюкозу, сахарозу, глицерин, ксилозу, целлюлозу. Слабо гидролизует лактозу и крахмал. В качестве азотного питания использует пептон, нитраты, аммиак, азот аминокислот. Обладает каталазной и протеолитической активностью.

Описание условий, необходимых для культивирования штамма: среда для культивирования следующего состава: на 1000 мл воды - пептон - 5,0 г; глицерин - 5-10 г; KH2PO4 - 1,0 г; KNO3 - 0,5 г; СаСО3 - 0,1 г; NaCl - 0,5 г, MgSO4×5H2O - 0,5 г. 15-25°С, 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 МГЛА или пептонно-глюкозном агаре в закрытых пробирках в холодильнике при температуре не выше +6 и не ниже +1°С.

Род Pseudonocardia на сегодняшний день насчитывает 10 видов, в число которых входит Pseudonocardia carboxydivorans.

Видовое название Pseudonocardia carboxydivorans. Наименование микроорганизма, опознавательная ссылка, присвоенная депозитором - Pseudonocardia carboxydivorans АИ-2.

Первичный скрининг по базе данных GenBank и RDP-II показал, что штамм принадлежит к следующим систематическим группам: Bacteria; Actinobacteria; Pseudonocardiales; Pseudonocardiaceae; Pseudonocardia.

Определение филогенетического положения штамма Pseudonocardia carboxydivorans проводили при помощи анализа нуклеотидных последовательностей фрагментов генов 16S pPHK. [PCR Protocols. A Guide to methods and applications. Innis M, Gelfand D., Sninsky J. p. 14-15. Условия ПЦР-каталог MBI Fermentas 1998/1999, 146-157. Pavlicek A et al "Fre-Tree-freeware program for construction of phylogenetic trees on the basis of distance data and bootstrap\jackknife analysis of tree robustness. "Application in the RAPD analysis of genus Frenkelia Folia Biol (Praha) 1999 45(3) 97-9. Построение деревьев родства - Ribosomal Database Project II (http://www.cme.msu.edu)]. Секвенирование проводится на автоматическом секвенаторе АЕ3000. Для анализа секвенсов используются специализированные филогенетические компьютерные программы. При секвенировании вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК получена следующая собранная нуклеотидная последовательность:

Биотехнологическая характеристика Pseudonocardia carboxydivorans АИ-2 (с регистрационным номером ВКПМ АС-2046).

Пример 1. Штамм обладает каталазной и целлюлазной активностью. Выращивание при 220 об/мин и Т=25±2°С в течение 4-7 суток в колбах с питательной средой состава (%): пептон - 0,5-1; глицерин - 1-3; целлюлоза 1-3; Твин-80 - 0,2; K2HPO4 - 0,1; MgSO4 - 0,05; KNO3 - 0,1; СаСО3 - 0,01; NaCl - 0,05; рН до стерилизации 6,7. В условиях непрерывного перемешивания и аэрации обнаружена каталазная активность, а также общая целлюлазная активность (1,5-5 ед./мл) [Полыгалина Г.В., Чередниченко B.C., Римарева Л.В. Определение активности ферментов. Справочник. - М.: ДеЛи принт, 2003. - 375 с.].

Пример 2. Лигно-целлюлозолитическая активность. Увлажненные до 60% древесные опилки с фракционным составом 0,1-0,8 см обрабатывали 7-суточной культуральной суспензией штамма Pseudonocardia carboxydivorans с содержанием КОЕ/мл 108 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 2.

Пример 3. Нефтеокисляющая активность. Стерильную водопроводную воду с 0,5%-ым содержанием азофоски загрязняли нефтью 1% от объема воды, обрабатывали 1 мл 4-х суточной культуральной суспензией с содержанием КОЕ/мл 107 и выдерживали в лабораторных условиях 15 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.

Пример 4. Биоделигнификация. Водную среду, содержащую в составе лигносульфонаты, обрабатывали внесением 1 мл культуральной суспензии с титром КОЕ/мл 107. До и после обработки в течении 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 представлены в таблице 4.

Таким образом, выделен новый штамм актиномицетов Pseudonocardia carboxydivorans АИ-2 (с регистрационным номером ВКПМ АС-2046), который обладает полифункциональными свойствами - лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью. Как видно из представленных в таблицах результатов штамм проявил способность к биосинтезу комплекса литических ферментов, а именно каталазной и целлюлазной, а также 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 Pseudonocardia carboxydivorans ВКПМ АС-2046, обладающий лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции, способной колонизировать желудок при значении рН, составляющем от 4,5 до 5. Композиция содержит по меньшей мере один бактериальный штамм, который способен колонизировать желудок при значении рН, составляющем от 4,5 до 5, и продуцировать бактериоцины, и/или метаболиты, и/или перекись водорода для восстановления барьерного эффекта желудка у субъектов, которые принимают лекарственные средства для снижения или лечения повышенной кислотности желудка, где указанная композиция содержит от одного до шести бактериальных штаммов, выбранных из определенной группы.

Изобретение относится к медицинской микробиологии и может быть использовано как в научно-исследовательской, так и в практической работе для бактериологической диагностики ряда патогенных микроорганизмов (бактерий рода Listeria, Staphylococcus aureus и др.).

Группа изобретений относится к области получения фармацевтических средств на основе пробиотиков. Предложены штамм Lactobacillus salivarius BCCM/LMG LMG P-27027, пригодный для лечения мастита, и его применение, а также способ лечения и/или профилактики воспаления и/или инфекции ткани молочной железы у женщин, композиция, содержащая указанный штамм, и ее применение.

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 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 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 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.

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 относится к биотехнологии. Штамм Pseudonocardia carboxydivorans, обладающий лигно-целлюлозолитической и нефтеокисляющей активностью, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов с регистрационным номером ВКПМ АС-2046. Изобретение обеспечивает биодеградацию лигно-целлюлозосодержащих материалов и очистку загрязненных водных сред от нефти и нефтепродуктов. 4 табл., 4 пр.

Наверх