close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8474

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8474
(13) C1
(19)
(46) 2006.10.30
(12)
7
(51) C 02F 3/34,
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 12N 1/20
КОНСОРЦИУМ ШТАММОВ RHODOCOCCUS ERYTHROPOLIS
И RHODOCOCCUS RUBER - ДЕСТРУКТОРОВ ТРИЭТИЛАМИНА
ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
(21) Номер заявки: a 20040306
(22) 2004.04.06
(43) 2005.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт микробиологии
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Самсонова Алисса Самуиловна; Алещенкова Зинаида Михайловна;
Семочкина Наталья Федоровна; Петрова Галина Михайловна; Рылюк Виктория Владимировна; Шаповалов Юрий
Петрович; Галибус Александр Сергеевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт микробиологии Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(56) BY 1288 C1, 1996.
RU 2023686 C1, 1994.
SU 1805097 A1, 1993.
RU 2174496 C2, 2001.
BY 8474 C1 2006.10.30
(57)
Консорциум штаммов Rhodococcus erythropolis БИМ В-301 Д и Rhodococcus ruber
БИМ В-300 Д – деструкторов триэтиламина для очистки сточных вод.
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для очистки сточных вод металлургических заводов и предприятий органического синтеза.
Известен способ обезвреживания сточных вод, содержащих ароматические амины,
включает обработку нитритом натрия при 15-25 °С, нейтрализацию продукта, подвергнутого процессу диазотирования, фильтрацию, разбавление водой и направление на биологическую очистку активным илом [1]. Физико-химическая предобработка сточных вод
является трудоемкой и дорогостоящей. Очистка воды с помощью активного ила сопряжена с двумя проблемами: необходимостью повышения деструктивной активности илового
ценоза в условиях увеличения содержания токсических веществ и неизбежностью утилизации накапливающихся избыточного активного ила и осадков сточных вод.
Преимущество локальной микробной очистки основано на использовании высокоактивных штаммов микроорганизмов-деструкторов, более устойчивых к токсическому действию ингредиентов сточных вод, чем компоненты активного ила, и поэтому находит
применение для очистки сильнозагрязненных сточных вод [2, 3].
Задачей предлагаемого изобретения является получение новых штаммов микроорганизмов, способных полностью разлагать триэтиламин (ТЭА) в высокой концентрации при
локальной очистке содержащих его сточных вод.
BY 8474 C1 2006.10.30
Для достижения поставленной задачи методом накопительной культуры из почвы, загрязненной ингредиентами выбросов предприятия органического синтеза в естественных
условиях, получен штамм Rhodococcus erythropolis 37Ф ЛЭМ В-1189, а из активного ила
очистных сооружений выделен штамм Rhodococcus ruber 2B ЛЭМ В-1546. Штаммы депонированы в Белорусской коллекции непатогенных микроорганизмов (Научной коллекции
типовых и промышленноценных непатогенных микроорганизмов Института микробиологии Национальной академии наук Беларуси), где им присвоены коллекционные номера
БИМ В-301Д и БИМ В-300Д соответственно.
Штамм Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д имеет следующие свойства.
Морфолого-культуральные свойства.
Грамположительные клетки образуют на ранней стадии развития рудиментарный мицелий, который в дальнейшем распадается на фрагменты, превращающиеся в результате
ряда последовательных делений в палочки, а затем в кокки.
Рост на плотных средах:
мясо-сусловый агар, 29 °С, 3 суток
штрих кремово-розовый, матовый, пастообразный;
колонии кремово-розовые, диаметром 2,5 мм, круглые с ровным краем, выпуклые,
гладкие, пастообразные;
сусло-агар, 29 °С, 5 суток
штрих кремовый, матовый, пастообразный;
колонии кремовые, диаметром 1,5 мм, круглые, выпуклые, с ровным краем, гладкие,
матовые, пастообразные;
минеральная агаризованная среда, г/л:
NaCl - 0,5; MgSO4·7H2O - 0,8; КН2РО4 - 0,7; (NH4)2HPO4 - 1,5; агар-агар - 20,0; ТЭА0,5; рН 7,3-7,5; 29 °С, 14 суток
штрих кремовый, матовый, пастообразный;
колонии кремовые, диаметром 1 мм, круглые, выпуклые, с ризоидным краем, матовые,
пастообразные.
Рост на жидких средах:
мясо-пептонный бульон, 29 °С, 7 суток
характер роста - пленка, кремовый осадок;
жидкая минеральная среда, г/л:
NaCl - 0,5; MgSO4-7H2O - 0,8; КН2РО4 - 0,7; (NH4)2HPO4 - 1,5; ТЭА-0,5; рН 7,3-7,5;
29 °С, 14 суток
характер роста - кремовый осадок, изменение среды не наблюдается.
Физиолого-биохимические свойства.
Аэроб, некислотоустойчив, оксидазоотрицателен, имеет каталазу, уреазу, не имеет
ДНК-азу и нитратредуктазу, анаэробный тест Хью-Лейфсона с глюкозой отрицательный,
желатин не разжижает, крахмал не гидролизует, казеин не разлагает. Образует кислоту из
глюкозы, фруктозы, галактозы, ксилозы, мальтозы, глицерина, но не использует арабинозу, сахарозу, лактозу, рамнозу, дульцит, маннит и сорбит на среде, г/л: пептон -3,0; NaCl 2,5; 2мл 1,6 %-го спиртового раствора бромтимолового синего. Усваивает натриевые соли
органических кислот: лимонной, пропионовой, бензойной, молочной, уксусной, - кетоглутаровой, циса-конитовой, но не щавелевой на среде, г/л: (NH4)2HPO4 - 0,5; MgSO47H2O - 0,2; NaCl - 0,1; агар-агар - 15,0; органическая кислота - 2,0; 20 мл 0,04 %-го водного
раствора фенолового красного, рН 6,8. Растет на нитритном агаре, на безазотистой среде
Эжби, в присутствии 5 % NaCl. В клеточной стенке обнаружены: галактоза, арабиноза,
мезодиаминопимелиновая кислота (мезо-ДАПК), липид LCN-A (IV тип). Штамм при росте
на общепринятых средах и минеральной среде с ТЭА не требует стимуляторов роста.
Штамм потребляет триэтиламин в качестве единственного источника углерода и не требует
стимуляторов деструкции; сохраняет жизнеспособность и деструктивные свойства в тече2
BY 8474 C1 2006.10.30
ние 6 месяцев на МПА, МСА и агаризованной минеральной среде с ТЭА (0,5 %). Штамм
Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д не токсичен и не патогенен.
Штамм Rhodococcus ruber БИМ В-300Д имеет следующие свойства.
Морфолого-культуральные свойства.
Грамположительные клетки образуют на ранней стадии развития первичный мицелий,
который к 24-30 ч роста фрагментируется и колонии 2-3 суточного возраста состоят из
кокковидных овальных клеток.
Рост на плотных средах:
мясо-сусловый агар, 29 °С, 3 суток
штрих оранжево-красный, сухой, неблестящий;
колонии оранжево-красные, диаметром 1-5 мм, круглые с ровным краем, выпуклые,
неблестящие, сухие, легко снимаются с агара;
сусло-агар, 29 °С, 5 суток
штрих оранжевый, маслянистый, пастообразный;
колонии оранжевые, диаметром 2 мм, круглые, выпуклые, с ровным краем, гладкие,
маслянистые, пастообразные;
минеральная агаризованная среда, г/л:
NaCl - 0,5; MgSO4·7H2O - 0,8; КН2РО4 - 0,7; (NH4)2HPO4 - 1,5; агар-агар - 20,0; ТЭА0,5; рН 7,3-7,5; 29 °С, 14 суток
штрих бледно оранжевый, маслянистый, пастообразный;
колонии бледно оранжевые, диаметром 1 мм, круглые, выпуклые, маслянистые, пастообразные.
Рост на жидких средах:
мясо-пептонный бульон, 29 °С, 7 суток
характер роста - пленка, оранжевый осадок;
жидкая минеральная среда, г/л:
NaCl - 0,5; MgSO4·7H2O - 0,8; КН2РО4 - 0,7; (NH4)2HPO4 - 1,5; ТЭА-0,5; рН 7,3-7,5;
29 °С, 14 суток
характер роста - оранжевый осадок.
Физиолого-биохимические свойства.
Аэроб, некислотоустойчив, оксидазоотрицателен, каталазо-положителен, анаэробный
тест Хью-Лейфсона с глюкозой отрицательный, желатин не разжижает, казеин не разлагает, крахмал не гидролизует. Образует кислоту из глюкозы, фруктозы, сорбита, инозита,
глицерина на среде, г/л: пептон - 3,0; NaCl - 2,5; 2мл 1,6 %-го спиртового раствора бромтимолового синего. Хорошо ассимилирует цитрат, пропионат, α - кетоглутарат, лактат,
ацетат натрия, но не оксалат натрия на среде, г/л: (NH4)2HPO4 - 0,5; MgSO4-7H2O - 0,2;
NaCl - 0,1; агар-агар - 15,0; органическая кислота - 2,0; 20 мл 0,04 %-го водного раствора
фенолового красного, рН 6,8. Восстанавливает нитраты в нитриты, не имеет уреазы, растет в присутствии 7 % NaCl. В клеточной стенке содержатся галактоза, арабиноза, мезодиаминопимелиновая кислота (мезо-ДАПК), липид LCN-A (IV тип). Штамм при росте на
общепринятых средах и минеральной среде с ТЭА не требует стимуляторов роста. Штамм
потребляет триэтиламин в качестве единственного источника углерода и не требует стимуляторов деструкции; сохраняет жизнеспособность и деструктивные свойства в течение
6 месяцев на МПА, МСА и агаризованной минеральной среде с ТЭА (0,5 %).
Штамм Rhodococcus ruber БИМ В-300Д не токсичен и не патогенен.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими примерами выполнения.
Пример 1. Посевной материал культуры Rhodococcus ruber БИМ В-300Д выращивали
в колбах Эрленмейера объемом 500 мл со 100 мл жидкой минеральной среды следующего
состава (г/л): NaCl - 0,5; MgSO4-7H2O - 0,8; КН2РО4 - 0,7; (NH4)2HPO4 - 1,5; ТЭА- 0,1; рН
7,3-7,5. Культуру вносили петлей с косяков, посевной материал инкубировали на качалке,
3
BY 8474 C1 2006.10.30
обеспечивающей 180 об./мин при 29 °С в течение 168 ч. Стеклянный биореактор объемом
1 л заполняли 200 мл полученного посевного материала культуры Rhodococcus ruber БИМ
В-300Д и жидкой минеральной средой выше указанного состава, добавляли ТЭА до конечной концентрации 1000, 3000 и 7000 мг/л, рН доводили до 7,3-7,5. Процесс разрушения
триэтиламина вели при температуре 20 °С и интенсивной аэрации (36 л/ч).
Эффективность разрушения ТЭА в воде определяли по остаточному содержанию токсиканта до и после очистки. Содержание ТЭА контролировали фотометрическим методом
(Лурье, 1984). Результаты фотометрического анализа остаточного количества ТЭА, представленные в табл. 1, показывают, что культура Rhodococcus ruber БИМ В-300Д полностью разрушает токсикант в концентрации 1000,0; 3000,0 и 7000,0 мг/л за 240, 360 и 384 ч
соответственно.
Таблица 1
Разрушение триэтиламина культурой Rhodococcus ruber БИМ В-300Д
Исходное содержание ТЭА,
мг/л
1000,0
3000,0
7000,0
Остаточное содержание ТЭА, мг/л
168 ч
240 ч
312ч
360 ч
72 ч
96 ч
230,0
2100,0
6100,0
175,0
1750,0
5050,0
115,0
950,0
3900,0
0
350,0
2200,0
95,0
1315,0
0
350,0
384 ч
0
Пример 2. Посевной материал культуры Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д выращивали в колбах Эрленмейера объемом 500 мл со 100 мл жидкой минеральной среды следующего состава (г/л): NaCl - 0,5; MgSO4·7H2O - 0,8; КН2РО4 - 0,7; (NH4)2HPO4 - 1,5; ТЭА0,1; рН 7,3-7,5. Культуру вносили петлей с косяков, посевной материал инкубировали на
качалке, обеспечивающей 180 об./мин при 29 °С в течение 168 ч. Стеклянный биореактор
объемом 1 л заполняли 200 мл полученного посевного материала культуры Rhodococcus
erythropolis БИМ В-301Д и жидкой минеральной средой выше указанного состава, добавляли ТЭА до конечной концентрации 1000, 3000 и 7000 мг/л, рН доводили до 7,3-7,5.
Процесс разрушения триэтиламина вели при температуре 20 °С и интенсивной аэрации
(36 л/ч).
Эффективность разрушения ТЭА в воде определяли по остаточному содержанию токсиканта до и после очистки. Содержание ТЭА контролировали фотометрическим методом
(Лурье, 1984). Результаты фотометрического анализа остаточного количества ТЭА, представленные в табл. 2, показывают, что культура Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д
полностью разрушает токсикант в концентрации 1000,0; 3000,0 и 7000,0 мг/л за 240, 312 и
360 ч соответственно.
Таблица 2
Разрушение триэтиламина культурой Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д
Исходное содержание ТЭА,
мг/л
1000,0
3000,0
7000,0
72 ч
190,0
2000,0
5900,0
Остаточное содержание ТЭА, мг/л
96 ч
168 ч
240 ч
312ч
140,0
1800,0
4900,0
95,0
110,0
3000,0
0
70,0
1950,0
0
1050,0
360 ч
0
Пример 3. Посевной материал культур Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д и
Rhodococcus ruber БИМ В-300Д выращивали отдельно в колбах Эрленмейера объемом 500 мл
со 100 мл жидкой минеральной среды следующего состава (г/л): NaCl - 0,5; MgSO4·7H2O 0,8; КН2РО4 - 0,7; (NH4)2HPO4 - 1,5; ТЭА- 0,1; рН 7,3-7,5. Культуры вносили петлей с косяков, посевной материал инкубировали на качалке, обеспечивающей 180 об./мин при
4
BY 8474 C1 2006.10.30
29 °С в течение 168 ч. Стеклянный биореактор объемом 1 л заполняли 200 мл полученного
посевного материала культур Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д и Rhodococcus ruber
БИМ В-300Д и жидкой минеральной средой выше указанного состава, добавляли ТЭА до
конечной концентрации 1000, 3000 и 7000 мг/л, рН доводили до 7,3-7,5. Процесс разрушения триэтиламина вели при температуре 20 °С и интенсивной аэрации (36 л/ч).
Эффективность разрушения ТЭА в воде определяли по остаточному содержанию токсиканта до и после очистки. Содержание ТЭА контролировали фотометрическим методом
(Лурье, 1984). Результаты фотометрического анализа остаточного количества ТЭА, представленные в табл. 3, показывают, что культуры Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д
Rhodococcus ruber БИМ В-300Д, использованные совместно для очистки воды от ТЭА в
биореакторе, разрушают токсикант гораздо интенсивнее, чем каждая из использованных
культур в отдельности. Так, ТЭА, содержащийся в воде в концентрации 1000,0; 3000,0 и
7000,0 мг/л, разрушается культурами полностью за 96, 240 и 312 ч соответственно.
Таблица 3
Разрушение триэтиламина культурами Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д
и Rhodococcus ruber БИМ В-300Д
Исходное
содержание ТЭА, мг/л
1000,0
3000,0
7000,0
72 ч
120,0
1800,0
5750,0
Остаточное содержание: ТЭА, мг/л
96 ч
168 ч
240 ч
0
1150,0
325,0
0
3900,0
2500,0
1350,0
312ч
0
Таким образом, 1000 мг/л ТЭА при совместном использовании его культурами
Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д и Rhodococcus ruber БИМ В-300Д разрушается на
144 ч быстрее, чем каждой из культур, использованной отдельно. Аналогичное ускорение
процесса деструкции наблюдали в вариантах с 3000,0 и 7000,0 мг/л ТЭА, который смесью
культур разрушался на 120 и 72 часа быстрее соответственно, чем культурой Rhodococcus
ruber БИМ В-300Д, а также на 72 и 48 ч быстрее соответственно, чем культурой
Rhodococcus erythropolis БИМ В-301Д.
На основании проведенных исследований штаммы Rhodococcus erythropolis БИМ В301Д и Rhodococcus ruber БИМ В-300Д при совместном применении предлагается использовать для локальной очистки сточных вод от ТЭА до поступления их в общий сток предприятия.
Источники информации:
1. Патент RU 2136609 С1, МПК6 С 02 F 3/00, 1/58, 1999.
2. Патент ЕР 0463902, МПК5 С 02 F 3/34, 3/12, 1992.
3. Патент Японии 6015080 В4, МПК5 С 02 F 3/34, С 12 N 1/20, С 12 R 1:365, 1994.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
99 Кб
Теги
by8474, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа