Способ выращивания фотосинтезирующих организмов

 

О П И С А Н И Е )8782!6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е1еюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.11.78 (21) 2685084/30-15 (51) М.Кл.з А 01 G 7/00 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.81

Мрсударствеиный комитет

С С С.Р

6Р делам изобретениЯ и открытий (53) УДК 541.144.7. .681.2 (088.8) (72) Авторы,изобретения Ю. Н. Филипповский, М. Д. Бородин, Т. В. Позднева, О. Л. Анисимов, Е. Б. Волкова, А. В. Пискунова, Т. Б. Суркова и Л. А. Рыжакова

Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ

ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ОРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для выращивания фотосинтезирующих организмов, например хлореллы, при искусственном освещении.

Известен способ выращивания фотосннтезирующих организмов, включающий их посев в питательную среду и освещениеисточником лучистой энергии (1).

Недостатком этого способа является отсутствие взаимосвязи .между спектром поглощения клетки хлореллы и спектром облучения, что ограничивает интенсивность лроцесса выращивания.

Целью изобретения является интенсификация процесса выращивания.

l5

Указанная цель достигается тем, что освещение осуществляют лучистой энергией, имеющей спектр излучения с максимумами, соответствующими минимумам спектра поглощения клеток, а минимумы спектра 20 излучения соответствуют максимумам слектра поглощения клеток организмов.

На чертеже изображен график спектра поглощения клетки хлореллы (1), измеренный на СФ-14, а также спектры излучения (2, 3, 4).

Спектр излучения (2) является расчетным, он обеспечивает абсолютно равномерное обеспечение клетки хлореллы квантами всех длин волн Он рассчитан, исходя из условий равноквантового светообеспечения клетки

<р(Х) . а(Х) Л . Х =сопз1(Х) = т, где qð ().) — спектр излучения; а ().) — спектр поглощения клетки;

ЛХ вЂ” интервал длин волн;

Х вЂ” длина волны; т — константа масштаба.

Как видно из уравнения и чертежа, спектр излучения (2) противоположен спектру, поглощения (1), т. е. максимум спектра излучения соответствует минимуму спектра поглощения, а минимумы спектра излучения соответствуют максимумам спектра поглощения. Помимо равноквантового светообеспечения клеток в поверхност.ном, на иболее интенсивно освещенном слое суспензии, этот спектр благодаря максимуму энергии в полосе слабого поглощения ,клетки соответствует также более равномерному распределению света между клетками в глубинных слоях.

Таким образом, спектр излучения с максимумом, соответствующим минимуму спектра !поглощения клетки, и с минимумами, соответствующими максимумам спектра поглощения, способствует равномерному обеспсченшо клеток, осве цен»ь.х непосредственно источнп!сом ОВсТ3, ква! TBMH р33лт!чпых длин волн и, кроме того, способст878216

Формула изобретения

25 о и

q oo

„0 о

= о ф

0 ро

700 л н.ч

Составитель В. Гуркин

Техрет Т Добровольская

Редактор С. Титова

Корректор И. Осиповская

Заказ 1330/1088 Изд. № 551 Тираж 712

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и отк >ьт,:й

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тин, Харьк. фил. пред «Патент» вует равномерному распределению света между клетками в оптически плотном слсс суспензии.

Указанное можно применить также к фотосинтезирующим бактериям, листьям высших растений, но спектр излучения следует подбирать по спектру поглощения хлоропластов.

Пример. В качестве фотопроцесса использовали процесс фотобиосинтеза хлореллы. Был взят штамм СЫоге1!а vulgaris термофильный. Культивирование проводилось в плоских камерах толщиной 10 мм, на ми неральной среде Тамия с барботажем газовоздушной смесью, содержащей 3%

С02, при 37 — 38 С.

Выбор источников спектра равномерного и неравномерного светообеспечения проводился на основе таблицы спектров излучения разных типов ламп, выпускаемых промышленностью, а также разрабатываемых в настоящее время, На основе этих данных в качестве источника спектра равномерного еветообеспечения была взята натриевая лампа высокого давления, В качестве источника сравнения, спектр которого не соответствует экстремумам спектра поглоще ния клетки, была взята лампа íà aëèâaння с йодным циклом. Культивирование проводилось в проточном режиме непрерывно в течение 80 ч при полнопоглощающем слсе с плотностью 3 г, л.

Количество о пытов б, облученность ФАР

100 вт/м . При этом был получен КПД фотобносинтеза 7 9% на спектре 4 и 11 — 15 "о на спектре 3.

Способ выращивания фотосинтезируюvI,:гх ор: анизмов, включающий их пссов в питательную среду и освещение источниl5 ком лучистой энергии, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выращивания, освещение осуществляют лучистой энергией, имеющей спектр излучения с максимумами, соответствующими

20 минимумам спектра поглощения клеток, а минимумы спектра излучения соответствуют максимумам спектра поглощения клеток организмов.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Управляемый биосннтез. М, «Наука», 1966, с. 158 — 165 (прототип).