СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ ЧУМНОГО МИКРОБА Российский патент 1998 года по МПК C12N1/20 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам получения биомассы чумного микроба и может быть использовано при приготовлении вакцин или для выделения клеточных структур чумного микроба.

Известен способ получения биомассы чумного микроба штамма ЕВ на плотной питательной среде из перевара Хоттингера в АКМ-III, используемой для приготовления чумной живой сухой вакцины [1]
К недостаткам данного способа следует отнести большую продолжительность культивирования (до 48 час), использование плотной питательной среды и низкий выход биомассы с объема среды.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения биомассы чумного микроба в жидкой питательной среде глубинным культивированием [2]
К недостаткам данного способа следует отнести то, что культуральная жидкость после извлечения биомассы автоклавируется и сливается в канализацию. Кроме того, культуральная жидкость (полуфабрикат чумной вакцины), по каким-либо причинам не соответствующая требованиям РП 377-92 и забракованная для дальнейшего использования, также автоклавируется и сливается в канализацию.

Задачей изобретения является сокращение объема сточных вод и повышение выхода биомассы.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве питательной среды используется смесь, состоящая из супернатанта культуральной жидкости, полученной со стадии деконтации суспензии клеток после культивирования, и/или культуральной жидкости после выбраковки полуфабриката чумной вакцины по техническим параметрам и порции свежей питательной среды, составляющей не менее 15-20% от исходного объема среды.

Осуществление предлагаемого способа возможно благодаря тому, что в процессе производства чумной живой сухой вакцины для ее приготовления применяют биомассу чумного микроба штамма ЕВ, выращенную глубинным способом в жидкой питательной среде (РП 377-92), после чего полученную биомассу концентрируют путем седиментации, а оставшуюся жидкость (супернатант в количестве 80-85% от исходного объема) автоклавируют в канализацию. Однако в отработанной культуральной жидкости, по нашим данным (см. табл.1), находятся до 50% неизрасходованных свободных аминокислот, а также минеральные элементы, стимуляторы и другие вещества, необходимые для роста и размножения микробных клеток. Состав исходной питательной среды, культуральной жидкости после седиментации клеток и после введения в нее свежей порции среды, приведен в табл.1.

Кроме того, повторно может быть использована культуральная жидкость (полуфабрикат чумной вакцины), по каким-либо причинам не соответствующая требованиям РП 377-92 и забракованная для дальнейшего использования на стадии приготовления вакцины, т.к. в ней находится достаточное количество аминокислот (табл.2).

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Выращивают биомассу чумного микроба в реакторе вместимостью 0,25 м³ по режимам, изложенным в РП 377-92. По окончании выращивания отделяют микробную суспензию путем седиментации, а отработанную жидкость собирают в реактор, куда вводят дополнительную порцию свежей питательной среды в количестве не менее 15-20% по объему, стерилизуют, охлаждают до 28^oC, вносят посевной материал и проводят повторное выращивание в соответствии с требованиями РП 377-92.

Полученную по данному способу биомассу концентрируют путем седиментации и используют для приготовления чумной живой сухой вакцины.

В выбракованную на стадии культивирования по технологическим параметрам культуральную жидкость вводят дополнительную порцию свежей питательной среды не менее 15-20% от объема жидкой среды, стерилизуют, охлаждают до 28^oC, вносят посевной материал и проводят повторное выращивание в соответствии с требованиями РП 377-92. Полученную по данному способу биомассу концентрируют путем седиментации и используют для приготовления чумной живой сухой вакцины.

Предложенный способ позволяет на 80% повысить выход биомассы с единицы питательной среды и в 2 раза сократить объем сточных вод.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом показано в табл.3.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами.

Пример 1. Получение биомассы на культуральной жидкости, используемой повторно.

В реактор вместимостью 0,25 м³ заливают 150 л жидкой питательной среды, стерилизуют ее, охлаждают до температуры 28^oC и вводят посевной материал из расчета не менее 0,4 млрд кл. в мл. Культуру выращивают при температуре (27±1)^oC, аэрации 0,2 объема воздуха на объем среды в минуту в течение 27 час. По окончании выращивания биомассу концентрируют путем седиментации в течение 6 час в реакторе при температуре (15±2)^oC. Суспензию клеток (примерно 15-20% по объему от всей культуральной жидкости) отбирают и используют для приготовления чумной сухой вакцины. В оставшуюся отработанную культуральную жидкость вводят свежую порцию жидкой питательной среды (20% по объему), стерилизуют при 110^oC в течение 20 мин, охлаждают до 28^oC и вносят посевной материал из расчета 0,1 млрд кл. в мл. Повторно выращивают биомассу по режимам, изложенным выше. По окончании выращивания биомассу концентрируют путем седиментации и используют для приготовления чумной живой сухой вакцины. В табл. 4 приведена характеристика полученной биомассы.

Из данных табл. 4 следует, что биомасса, полученная по определенному способу, соответствует требованиям РП 377-92 и не отличается от контроля.

Пример 2. Получение биомассы на культуральной жидкости, содержащей выбракованный полуфабрикат чумной вакцины (по pH).

В культуральную жидкость, забракованную по величине pH в процессе культивирования, вводят дополнительно 20% по объему свежей порции питательной среды, стерилизуют при температуре 110^oC в течение 20 мин, охлаждают до 28^oC и вносят посевной материал из расчета 0,4-1,0 кл. в мл. Культуру выращивают в течение 27 час при температуре (27±1)^oC, постоянном перемешивании и аэрации 0,2 объема воздуха на объем культуры в минуту. По окончании выращивания биомассу концентрируют путем седиментации и используют для приготовления чумной живой сухой вакцины.

В табл. 4 приведена характеристика полученной биомассы.

Из данных табл. 4 следует, что биомасса, полученная по предложенному способу, соответствует требованиям РП 377-92 и не отличается от контроля.

Пример 3. Получение биомассы на культуральной жидкости, содержащей выбракованный полуфабрикат (по температуре).

В культуральную жидкость, выбракованную по отклонениям температуры в процессе культивирования от (27±1)^oC, вводят 15% по объему свежей порции питательной среды, автоклавируют при 110^oC в течение 20 мин, охлаждают до температуры 28^oC и вносят посевной материал из расчета 0,4-1,0 млрд кл. в мл.

Культуру выращивают, как в примере 2. Полученную биомассу (после седиментации) используют для приготовления чумной живой сухой вакцины. В табл. 4 приведена характеристика полученной биомассы. Из данных табл. 4 следует, что биомасса, полученная по определенному способу, соответствует требованиям РП 377-92 и не отличается от контроля.

Пример 4. Получение биомассы в питательной среде, состоящей из смеси культуральной жидкости, полученной после седиментации, и культуральной жидкости после выбраковки полуфабриката чумной вакцины со свежей питательной средой.

Культуральные жидкости, полученные после седиментации биомассы и после выбраковки полуфабриката, смешивают в любых соотношениях, вводят 20% по объему свежей порции питательной среды, автоклавируют при 110^oC в течение 20 мин, охлаждают до температуры 28^oC и вносят посевной материал из расчета 0,4 1,0 млрд кл. в мл. Культуру выращивают, как в примере 2. В табл. 4 приведена характеристика полученной биомассы. Из данных табл. 4 следует, что биомасса, полученная по предложенному способу, соответствует требованиям РП 337-92 и не отличается от контроля.

Использование: биотехнология, может быть применено при приготовлении вакцин или для выделения клеточных структур чумного микроба. Сущность изобретения: способ предусматривает глубинное культивирование посевного материала микробных клеток в жидкой питательной среде при перемешивании и аэрации, отделение биомассы седиментацией, причем в качестве питательной среды используют смесь, состоящую из культуральной жидкости после седиментации биомассы, отработанной от предыдущей стадии культивирования, и/или культуральной жидкости после выбраковки полуфабриката чумной вакцины по технологическим параметрам с порцией свежей питательной среды в количестве не менее 15 - 20% от исходного объема среды. 4 табл.

Способ получения биомассы чумного микроба, предусматривающий глубинное культивирование посевного материала микробных клеток в жидкой питательной среде при перемешивании и аэрации, отделение биомассы седиментацией, отличающийся тем, что в качестве питательной среды используют смесь, состоящую из культуральной жидкости после седиментации биомассы, отработанной от предыдущей стадии культивирования и/или культуральной жидкости после выбраковки полуфабриката чумной вакцины по технологическим параметрам с порцией свежей питательной среды в количестве не менее 15 20% от исходного объема среды.