close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10564

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.04.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10564
(13) C1
(19)
C 12N 1/12
СРЕДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ВОДОРОСЛИ DUNALIELLA SALINA
(21) Номер заявки: a 20030257
(22) 2003.03.24
(43) 2004.09.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт биофизики и
клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Мельников Станислав Сергеевич; Мананкина Елена Евгеньевна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси"
(BY)
(56) Водоросли. Справочник. -Киев: Наукова думка, 1989 г., С. 188-192.
SU 1756270 A1, 1992.
SU 1373728 A1, 1988.
SU 1740413 А1, 1992.
SU 1549994 А1, 1990.
BY 10564 C1 2008.04.30
(57)
Среда для выращивания водоросли Dunaliella salina, отличающаяся тем, что содержит шламоотходы Республиканского унитарного предприятия "Производственное объединение "Беларуськалий", натриевую селитру, двойной гранулированный суперфосфат
марки Б с содержанием Р2О5 43 % и воду при следующем соотношении компонентов:
шламоотходы, г
150,0
натриевая селитра, г
0,5
суперфосфат, г
0,5
вода, л
1,0.
Фиг. 1
1 - контроль
2 - шламоотходы 100 г/л
3 - шламоотходы 150 г/л
4 - шламоотходы 100 г/л + N + P
5 - шламоотходы 150 г/л + N + P
BY 10564 C1 2008.04.30
Изобретение "Среда для выращивания водоросли Dunaliella salina на основе шламоотходов РУП "ПО "Беларуськалий" относится к биотехнологии (В 09В 3/00; A 01G 33/00),
существенным признаком его является использование для ее приготовления твердых глинисто-галитовых шламоотходов 2-го рудоуправления (д. Радково, Солигорский район)
РУП "ПО "Беларуськалий", содержащих значительное количество различных солей (NaCl,
KC1, MgCl2, CaSO4, СаСl2, Na2SO4, K2SO4, MgSO4), что позволяет при культивировании
этой водоросли отказаться от обычно используемой среды Артари с высоким содержанием солей (169 г/л), заменив ее на заявляемую и при этом существенно снизив затраты на
культивирование. Шламоотходы Солигорского комбината до настоящего времени никак
не используются, загрязняя окружающую среду (поверхностные воды и почву). Других
культуральных сред для водорослей, кроме заявляемой, на основе шламоотходов РУП
"ПО "Беларуськалий" до наших работ не существовало. Поэтому аналогом и прототипом
для заявляемой среды является среда Артари, широко используемая при культивировании
Dunaliella как в лабораторных, так и промышленных условиях, [Водоросли: Справочник. Киев: Наукова думка, 1989. - С. 605; Масюк Н.П. Морфология, систематика, экология,
географическое распространение рода Dunaliella Teod. - Киев: Наукова думка, 1973. С. 244; Культивирование коллекционных штаммов водорослей. - Ленинград, 1983. - С. 150;
Семененко В.Е., Абдуллаев А.А. Параметрическое управление биосинтезом β-каротина в
клетках Dunaliella salina в условиях интенсивной культуры // Физиология растений. Т. 27.
Вып. 1, 31-41; Абдуллаев А.А. Физиолого-биохимическое изучение интенсивной культуры Dunaliella salina как продуцента β-каротина: Автореф. дис. канд. - М., 1981. - С. 24. Эта
среда для гипергалобных водорослей содержит (г/л): NaCl - 116, MgSO2 - 50, KNO3 - 2,5,
К2НРО4 - 0,2, NaHCO3 - 1,0 и раствор микроэлементов, включающий борную кислоту,
хлорид марганца, сульфат цинка, окись молибдена и ванадиевокислый аммоний.
Проблема, решаемая созданием заявляемой среды, заключается в том, что большое
количество солей, и в том числе дорогостоящего сульфата магния (50 г/л), делает значительными расходы на приготовление питательной среды, особенно при массовом культивировании в промышленных условиях.
Использование заявляемой среды позволяет заменить все соли, содержащиеся в 1 л
стандартной среды, на отходы РУП "ПО "Беларуськалий" в количестве 150 г/л и обычные
минеральные удобрения - двойной гранулированный суперфосфат марки Б с содержанием
P2O5 43 % и натриевую селитру (NaNO3) - в минимальных количествах - по 0,5 г/л каждого из них. Расходы на приготовление среды резко сокращаются, а продуктивность водоросли на заявляемой среде увеличивается в 2,4 раза по сравнению с продуктивностью на
стандартной среде. При этом содержание β-каротина, синтезируемого водорослью, увеличивается в 2,8 раза.
Приготовление питательной среды.
Растворяют в 1 л водопроводной воды 150 г шламоотходов в сухом виде и после полного растворения фильтруют через ватный фильтр для удаления глины, содержащейся в
шламоотходах. Осадить глину в промышленных условиях можно простым отстаиванием
полученной суспензии. К фильтрату добавляют 0,5 г суперфосфата и 0,5 г селитры, после
чего среда готова для выращивания водоросли.
Посев и выращивание водоросли.
Клетки Dunaliella salina для засева контрольных и опытных культур получали центрифугированием в течение 10 мин при 3000 g в центрифужных пробирках по 100 мл суспензии водорослей, выросших на стандартной среде Артари. Супернатант сливали, а осадок
клеток количественно переносили в испытуемые среды, находившиеся в конических колбах с объемом 500 мл.
Контрольные (на среде Артари) и опытные культуры выращивали при освещенности
5000 лк, создаваемой люминесцентными лампами ЛБ-40 и ЛДЦ-36, с режимом 12 ч света 12 ч темноты при температуре 23-25 °С в освещаемое время. Для постоянного контроля
состояния культур водоросли использовали метод измерения оптической плотности куль2
BY 10564 C1 2008.04.30
тур при 540 и 670 нм на фотоэлектрическом колориметре (КФК-2МП). Оптическая плотность в минимуме поглощения света культурой водоросли при 540 нм обусловлена количеством клеток, находящихся в суспензии, оптическая плотность при 670 нм - количеством хлорофилла, а при 490 нм - хлорофиллом и каротиноидами, что позволяет оценить
приблизительно содержание каротиноидов в клетках.
Для точного определения продуктивности количество клеток в культурах подсчитывали под микроскопом (МБИ-6) в камере Горяева, а содержание каротиноидов и хлорофилла определяли, экстрагируя их ацетоном из осажденных центрифугированием клеток
водоросли, затем ацетоновые экстракты спектрофотометрировали (спектрофотометр
UVIKON-931 (ФРГ)), и содержание пигментов рассчитывали по формулам:
Сa = 9,784 × Е662 - 0,99 × Е644,
Сb = 21,436 × Е644 - 4,65 × Е662,
Cc = 4,695 × Е440,5 - 0,268 (Сa + Сb),
где Сa - содержание хлорофилла а,
Сb - содержание хлорофилла b,
Сc - содержание каротиноидов,
Е - оптическая плотность при соответствующей длине волны.
На фиг. 1 представлены культуры водоросли после 60 суток выращивания на контрольной и опытных средах. Она наглядно свидетельствует о том, что наилучшие результаты достигнуты при культивировании на среде, содержащей по 150 г/л шламоотходов и
по 0,5 г/л суперфосфата и селитры. Окраска культуры, выросшей на среде 5, обусловленная количеством клеток и пигментов, находящихся в сосуде, значительно более интенсивная, чем в контроле (среда 1) или других сосудах, и, следовательно, продуктивность водоросли на этой среде выше. Это же подтверждается таблицей, в которой сопоставляются
продуктивность и содержание пигментов в контрольной среде (Артари), среде, содержащей только шламоотходы, и среде с добавкой к шламоотходам суперфосфата и селитры.
Продуктивность и содержание пигментов при выращивании Dunaliella salina
в течение 60 дней на контрольной и заявляемой среде
Кол-во клеток
Каротиноиды
Хлорофилл a + b
Вариант среды млн в 1 мл % к мкг/ % к мкг/106 % к мкг/м % к мкг/106 % к
супензии
К
мл
К
клеток
К
л
К клеток К
Контроль 0,595
100 2,86 100
4,81
100 6,29 100 10,57 100
среда Артари
Шламоотходы
0,629
106 9,58 335
15,88
330 4,31 68,5 7,15
67,6
150 г/л
Шламоотходы
1,468
247 8,23 288
5,2
108 18,67 297
12,7
120
150 г/л+N+P
Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют, что продуктивность водорослей на
заявляемой среде по крайней мере в 2 раза превосходит таковую как на стандартной среде, так и на среде только из шламоотходов. Количество каротиноидов в биомассе, выращенной на заявляемой среде, уменьшается на 47 % по сравнению со средой из шламоотходов. но в 2,8 раза превосходит их количество в биомассе, полученной на стандартной
среде. Количество хлорофилла на среде с биогенами существенно превышает его уровень
на других средах, особенно в расчете на 1 мл суспензии клеток.
На фиг. 2 представлены полученные на регистрирующем спектрофотометре СФ-14
спектры поглощения 60-дневных культур водоросли на контрольной и опытных средах.
Так как поглощение нативных культур водорослей при 540 нм (в минимуме поглощения
пигментов) обусловлено почти целиком только количеством клеток в суспензии, а при
680 нм - исключительно хлорофиллом в этих клетках, ясно, что количество клеток и содержание хлорофилла в культуре на заявляемой среде в несколько раз выше, чем на среде
Артари. Очевидно, что при выращивании Dunaliella salina на среде с добавкой азота и
3
BY 10564 C1 2008.04.30
фосфора продуктивность культуры и содержание в ней пигментов существенно выше, чем
в контроле. Спектры поглощения ацетоновых экстрактов из равных объемов суспензий
клеток, выросших на разных средах (фиг. 3), свидетельствуют, что на заявляемой среде
(кривая 3) синтезируется в несколько раз больше хлорофилла (поглощение при 670 и 450
нм) и каротиноидов (поглощение при 490 нм), чем в контроле (кривая 1). На среде только
из шламоотходов (без азота и фосфора, кривая 2) содержание каротиноидов выше, чем на
двух других средах, а хлорофилла - ниже.
Таким образом, полученные результаты позволяют утверждать, что для выращивания
Dunaliella salina весьма перспективной является среда культивирования, содержащая в
литре воды 150 г шламоотходов и по 0,5 г натриевой селитры и суперфосфата, на которой
может быть получено за один и тот же период времени в 2 раза больше биомассы, чем на
стандартной среде Артари, и с высоким содержанием каротиноидов и хлорофилла. В то
же время стоимость заявляемой среды существенно ниже стоимости любой другой среды
для культивирования Dunaliella.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
385 Кб
Теги
by10564, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа