Способ культивирования микроводорослей chlorella vulgaris beijer. f. globosa v. andr. iipas c-2024 в природных условиях с использованием воды из пруда

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ культивирования микроводорослей Chlorella vulgaris IPPAS С-2024, отличающийся тем, что включает в себя аэрацию суспензии микроводорослей Chlorella vulgaris IPPAS С-2024 с помощью компрессора AQUAEL OXYBOOST 300 plus на питательной среде Люка с водой чистой, взятой из пруда естественного водоема, при средних температуре 12,7°С и освещенности 39,6 кЛк в естественных условиях окружающей среды. Способ позволяет накопить максимальное количество клеток микроводорослей Chlorella vulgaris. 2 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к защите окружающей среды и предназначено для получения в мобильных, стрессовых, природных условиях биотехнологического препарата - деструктора нефтепродуктов.

В настоящее время оценен вклад микроводорослей как эффективных деструкторов углеводородов. Поиск решений на получение необходимого объема биомассы микроводорослей для решения задач экологической биотехнологии при минимальной себестоимости состава и процесса приготовления, сокращении сроков роста и повышении выхода биомассы становится особо актуальным в настоящее время, когда загрязнения, в том числе, нефтепродуктами приводят к экологическим катастрофам.

Важным является решение задачи наработки микроводорослей Chlorella vulgaris в условиях не стационарных, прямо на полигонах, где произошла экологическая катастрофа - разлив нефтепродуктов с учетом климатического стресса Крайнего севера и Арктики.

Известны синтетические питательные среды Тамия, Болда, наиболее применимые для наработки биомассы микроводорослей. Недостатками их является большое количество макро- и микроэлементов в их составе, обязательная стерилизация и культивирование в условиях комнатных температур.

Известен способ культивирования микроводорослей на основе штамма Chlorella vulgaris ИФР №с-111 (Патент РФ №2176667). Способ предусматривает розлив питательной среды в емкости, инокуляцию суспензии штаммом, освещение культуральной жидкости в процессе роста микроводорослей и поддержание необходимой температуры суспензии. Емкости представляют собой сосуды из прозрачного материала, и для освещения используют источник искусственного света.

Известен способ культивирования микроводорослей Chlorella (Патент РФ №2668162). Способ включает культивирование суспензии микроводоросли в фотобиореакторе, в котором суспензию микроводоросли перемешивают в течение 13-17 минут с частотой вращения 500 об./мин. через каждые 120 минут. При этом культивирование осуществляют, также при непрерывной продувке воздухом с помощью барботирующего устройства с расходом 1,2-1,8 л/мин. при температуре 26-30°С, непрерывном воздействии инфракрасного излучения 10900-11300 Лк и при поверхностной освещенности 2200-2800 Лк с фотопериодом 12 часов.

Известен способ (Патент РФ №2508398), когда культивирование штамма микроводорослей Chlorella vulgaris Al 123 проводят в лабораторных условиях при температуре 25°С на среде ВВМ рН 6.8 в лимитированных по азоту условиях в течение 7 дней, в объеме среды 200 мл в колбах на 500 мл, при непрерывном барботировании суспензии стерильным воздухом со скоростью 200 мл/мин, при освещенности 120 Вт/м с фотопериодом 16 часов.

Известен способ культивирования хлореллы на питательной среде, содержащей марганцовокислый калий, хлористый кобальт и зерно-картофельную барду, которая образуется при производстве спирта (Патент РФ №2685955). Готовую питательную среду стерилизуют в течение 30 минут. В период светового выращивания водорослей культуру перемешивают воздухом.

Известен способ (Патент РФ №2643256). Культивирование выполняют в различных режимах с использованием отдельных планктонных штаммов: Chlorella vulgaris ИФР С-111, Chlorella vulgaris BIN, Chlorella kessleri ВКПМ Al-12. В способе выращивают штаммы хлореллы с использованием источника света, оптимальной питательной среды и температурных условий. Достижение оптимального освещения в начальный период культивирования осуществляют путем включения вертикально расположенных ламп, находящихся между аквариумами. В процессе роста клеток и увеличения оптической плотности культуры подключают горизонтальные лампы, расположенные над центральным аквариумом.

Известен способ искусственного культивирования микроводорослей и установка для его осуществления (Патент РФ №2175013). Культивирование микроводорослей осуществляется путем фотосинтеза при воздействии на них радиолюминесцентного излучения и тепла, возбуждаемого проникающими ядерными излучениями, при этом спектр радиолюминесцентного излучения может быть выбран резонансно совпадающим со спектром действия фотосинтеза. Искусственным источником энергии служит источник проникающих ядерных излучений, источником люминесцентного оптического излучения - радиолюминофор, тепло генерируется в среде источника ядерных излучений. В качестве источника ядерных излучений используется ядерный реактор, в том числе, реактор-размножитель с уран-ториевым циклом, в том числе, в виде решетки из ядерных радиолюминесцентных ламп, которые со всех сторон окружены светоприемными кюветами с суспензией культивируемых микроводорослей.

Недостатками этих способов является трудоемкость, высокие энергозатраты, культивирование не в природных условиях на полигонах.

Задачей заявленного изобретения является разработка способа культивирования суспензии микроводорослей Chlorella vulgaris в природных условиях с использованием воды из пруда.

Технический результат достигается тем, что способ культивирования микроводорослей Chlorella vulgaris включает в себя штамм микроводорослей Chlorella vulgaris, воду, взятую из пруда, компоненты питательной среды Люка, режим культивирования: аэрация с помощью компрессоров AQUAEL OXYBOOST 300 plus, климатические условия окружающей среды (tср=13°С).

Описание штамма микроводорослей Chlorella vulgaris Beijer. f. globosa V. Andr. UPAS C-2024 из коллекции Института биологии Коми НЦ УрО РАН ФИЦ.

Вид Chlorella vulgaris относится к роду Chlorella. Зеленые одноклеточные водоросли имеют сферическую форму, размером от 2 до 4 мкм, без жгутиков. Хлоропласт широкопоясковидный незамкнутый зеленого цвета, содержащий хлорофилл-а и хлорофилл-б. Клетки делятся на 2-8, редко на 16 автоспор.

Маточную культуру Chlorella vulgaris нарабатывали на среде Тамия в ферментере Biostat® А МО UniVessel® Glass ВВ-8822000 2L 230V 3-5 суток в условиях жидкофазной ферментации при 350 об./мин, температуре 25-27°С, рН 5,5-6,5, освещении фитолампой 175-250 В 50 Гц до достижения титра клеток в суспензии 8,34 млн. кл./мл. Среда Тамия (на 1 дм3 деионизированной воды) следующего состава: KNO3 - 5 г, KH2PO4 × 3Н2О - 1,25 г, MgSO4×7H2O - 2,5 г, растворы микроэлементов - по 1 см3. В исходном штамме содержалось 8,34 млн. кл./мл.

Согласно патента РФ №2556126 «Питательная среда Люка для культивирования микроводорослей» экономически выгодной является экологичная органо-минеральная питательная среда Люка. Состав питательной среды Люка: вода - 99,75%; минеральный ионит «Ionsorb™» - 0,2%. Минеральный ионит включает в себя следующий состав компонентов - ((K, Са, Na)0,84(Al0,47Fe0, 66Mg0,40)(SiAl)4O10(OH)2); стабилизированный гашенной известью и минеральным ионитом «Ionsorb™» куриный помет - 0,005%.

Для оценки режима культивирования провели наработку суспензии микроводорослей в разных условиях.

Пример 1.

В емкости 18 л вносили воду из пруда, добавляли состав среды Люка, перемешивали и вносили маточную культуру микроводорослей. Аэрацию осуществляли с помощью компрессоров AQUAEL OXYBOOST 300 plus. Культивирование суспензии микроводорослей проводилось на улице в климатических условиях окружающей среды (tсp=13°С) (уличные условия). Эксперимент был поставлен на 10 суток в 2-х повторностях (образец 1 и образец 2). Производился ежедневный отбор проб для определения общего количества клеток микроводорослей в суспензии и определения оптической плотности суспензии (Таблица 1).

Подсчет количества клеток Chlorella vulgaris проводили с помощью камеры Горяева. Расчет числа клеток на 1 мл осуществлялся, исходя из разведения среды и числа больших квадратов (100), по формуле: X=(а×250) / 100, где X - число клеток хлореллы в 1 мл среды; а - число клеток хлореллы, посчитанных в 100 больших квадратах камеры Горяева.

Определения оптической плотности суспензии микроводорослей Chlorella vulgaris микроводорослей Chlorella vulgaris проводили на спектрофотометре ПЭ-5400УФ, толщина кюветы 10 мм.

Пример 2.

В емкости 18 л вносили воду из пруда, добавляли состав среды Люка, перемешивали и вносили маточную культуру микроводоросли. Аэрацию осуществляли с помощью компрессоров AQUAEL OXYBOOST 300 plus. Культивирование суспензии микроводорослей проводилось в теплице (tcp=24°С) (тепличные условия). Эксперимент был поставлен на 10 суток в 2-х повторностях (образец 3 и образец 4). Производился ежедневный отбор проб для определения общего количества клеток микроводорослей в суспензии и определения оптической плотности суспензии (Таблица 2).

Подсчет количества клеток Chlorella vulgaris проводили с помощью камеры Горяева. Расчет числа клеток на 1 мл осуществлялся, исходя из разведения среды и числа больших квадратов (100), по формуле: X=(а×250) / 100, где X - число клеток хлореллы в 1 мл среды; а - число клеток хлореллы, посчитанных в 100 больших квадратах камеры Горяева.

Определения оптической плотности суспензии микроводорослей Chlorella vulgaris микроводорослей Chlorella vulgaris проводили на спектрофотометре ПЭ-5400УФ, толщина кюветы 10 мм.

При сравнении двух режимов культивирования (уличного и тепличного) было выявлено, что для накопления максимального количества клеток микроводорослей Chlorella vulgaris на питательной среде Люка достаточно уличных условий в температурном режиме от 9°С до 19°С за 11 суток.

Способ культивирования микроводорослей Chlorella vulgaris IPPAS С-2024, отличающийся тем, что в 18-литровые емкости вносят воду из пруда, добавляют состав среды Люка, перемешивают и вносят маточную культуру микроводорослей, при этом аэрацию осуществляют с помощью компрессоров AQUAEL OXYBOOST 300 plus, а культивирование суспензии микроводорослей проводят на улице в климатических условиях окружающей среды при tcp=13°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии. Предложено применение штамма Corynebacterium amycolatum ICIS 53 ВКМ Ас-2844D в качестве средства для продуцирования смеси азотсодержащих гетероциклических соединений групп 2,5-дикетопиперазина и 2-пирролидона, обладающей антибактериальной и антигрибковой активностью.

Изобретение относится к штамму Escherichia coli, продуцирующему рнк-направляемую эндонуклеазу CRISPR/CPF1. Предложен штамм Escherichia coli BL21(DE3)pLysS/pET15b-HisCpf1, продуцирующий рнк-направляемую эндонуклеазу CRISPR/CPF1 и полученный путем трансформации клеток Escherichia coli штамма BL21(DE3)pLysS рекомбинантной плазмидной ДНК рЕТ15b-HisCpf1, сконструированной на основе вектора pET15b, несущего ген рекомбинантного белка Cpf1 длиной 1281 аминокислотных остатков, состоящего из нуклеазы из бактериального штамма Moraxella bovis (1261 аминокислота) и вспомогательной последовательности длиной в 20 аминокислот, включающей в себя гистидиновую метку и сайт гидролиза для тромбина.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к микробиологическому синтезу L-треонина. Предложен штамм Escherichia coli ВКПМ В-14096 с инактивированным геном sdaC, продуцирующий L-треонин.

Генотерапевтический днк-вектор на основе генотерапевтического днк-вектора vtvaf17, несущий целевой ген, выбранный из группы генов opg, pdgfa, pdgfb, для повышения уровня экспрессии этих целевых генов, способ его получения и применения, штамм escherichia coli scs110-af/vtvaf17-opg, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-pdgfa, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-pdgfb, несущий генотерапевтический днк-вектор, способ его получения, способ производства в промышленных масштабах генотерапевтического днк-вектора // 2771961
Изобретение относится к генной инженерии и может быть использовано в биотехнологии, медицине и сельском хозяйстве для создания препаратов генной терапии. Предложен генотерапевтический ДНК-вектор на основе генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17, несущий целевой ген, выбранный из группы генов OPG, PDGFA, PDGFB для лечения заболеваний, характеризующихся нарушениями регенерации костной и хрящевой тканей, в том числе после проведения хирургических операций, радиотерапии, для оптимизации или активизации остеоиндуктивности аллогенных или ксеногенных костных имплантатов, титановых имплантов в ортодонтологии, для усиления регенерации костных дефектов в стоматологии.

Предлагаемое изобретение относится к области биотехнологии. Сущностью является способ получения суммарной фракции липопептидов бактерий Bacillus subtilis MG-8 ВКПМ В-12476, заключающийся в том, что берут маннит – 26.2 г/л, соевую муку – 21.9 г/л, NaNO3 – 3.1 г/л, MnSO4 х 4H2O – 0.2 г/л при pH 7.5, автоклавируют при 121°C и 1 атм, при этом создают питательную среду; далее выполняют посев на питательную среду культуры B.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложено нетерапевтическое применение простейших из рода Willaertia magna в качестве фунгистатика и/или фунгицида.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ выделения бактерий Acinetobacter baylyi из речной воды, предусматривающий посев исследуемого материала в жидкую селективную синтетическую питательную среду, содержащую L-фенилаланин (CAS 63-91-2), этанол, NaCl, Na2SO4, MgSO4, KH2PO4, K2HPO4 и дистиллированную воду в заданных соотношениях.
Группа изобретений относится к штамму дрожжей для производства хлеба и его применению. Предложен штамм дрожжей для производства хлеба, депонированный 19 мая 2016 г.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм бактерий Leptospira interrogans серогруппы Icterohaemorrhagiae серовара copenhageni № 352 «Таганрог 2018» депонирован в Российской коллекции эталонных штаммов патогенных и сапрофитных лептоспир Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени академика Н.Ф.

Группа изобретений относится к рекомбинантным штаммам Mycolicibacterium neoaurum, а также их применению для получения 22-функционализированных стероидов. Предложен рекомбинантный штамм Mycolicibacterium neoaurum ВКМ Ac-2846D, трансформирующий стерины в 24-норхол-4-ен-3,22-дион, 20-гидроксиметил-прегн-4-ен-3-он и соответствующие 1-дегидроаналоги.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ экстракции пигментов из клеток микроводоросли Tetraselmis viridis, включающий дезинтеграцию сырой биомассы с помощью абразивного вещества - кварцевого песка; экстракцию пигментного комплекса 100% ацетоном на водяной бане при 40-50°С с последующим центрифугированием экстракта для отделения растворимой части, содержащей пигментный комплекс.
Наверх