ШТАММ БАКТЕРИЙ PSEUDOMONAS FLUORESCENS, РАЗЛАГАЮЩИЙ АЦЕТОН, УАЙТ-СПИРИТ, СТИРОЛ И КСИЛОЛ Российский патент 1998 года по МПК C12N1/20 C12S5/00 C12N1/20 C12R1/38 

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для очистки многокомпонентных парогазовых смесей от вредных примесей, в частности для очистки от ацетона, уайт-спирита, стирола и ксилола.

Известно, что для очистки воздуха от парогазовых примесей применяют активный ил, содержащий различные микроорганизмы (патент ЕПВ N 0237001, кл. B 01 D 53/00). Однако в известном источнике не приведены сведения о применяемых микроорганизмах.

Известен штамм Pseudomonas fluorescens NRRL B12596, разлагающий хроматы (патент США N 4468461, кл. C 12 N 1/20). Однако указанный штамм не разлагает ацетон, уайт-спирит, стирол и ксилол.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является штамм бактерий Pseudomonas fluorescens, разлагающий нитраты и капролактам (авт. св. СССР N 1615175, кл. C 12 N 1/20).

Однако не известно применение штамма рода Pseudomonas fluorescens для очистки воздуха от ацетона, уайт-спирита, стирола и ксилола.

Решаемая изобретением задача - получение штамма Pseudomonas fluorescens, способного разлагать ацетон, уайт-спирит, стирол и ксилол.

Изобретение заключается в том, что выделен штамм бактерий Pseudomonas fluorescens 101/2 (зарегистрирован в МЖК института "Микроб", КМ 93), утилизирующий упомянутые вредные примеси. Штамм выделен методом прямого посева пробы воды из отстойника сточных вод мебельной фабрики г. Саратова на агар Хоттингера pH 7,6 при 28^oC в течение 48 ч.

Полученный штамм имеет следующие морфологические и физиологические признаки: грамотрицательные, подвижные палочки. На плотных питательных средах растет в виде колоний кремового цвета, выпуклых, гладких, блестящих. Культура образует зеленый флюоресцирующий пигмент, который проникает в субстрат и окрашивает его в соответствующий цвет.

Физиолого-биохимические признаки. Культура аэробная. Оксидазо- и каталазоположительная, разжижает желатин, крахмал не гидролизирует, оптимум pH близок к 7,0, оптимальная температура роста 27 - 30^oC.

Ассимилирует в качестве единственного источника углерода углеводы: глюкозу, маннозу, галактозу, рамнозу, раффинозу, инозит, глицерин, маннит. Не используют сахарозу, фруктозу, лактозу, мальтозу, сорбит. Слабый рост при температуре 10 и 37^oC.

При культивировании штамма Pseudomonas fluorescens 101/2 в жидких средах, содержащих в качестве единственного источника углерода и энергии ацетон, уайт-спирит, стирол и ксилол в концентрации 1 г/л, происходит разложение указанных веществ до CO₂ и H₂O.

Пример. Культуру Pseudomonas fluorescens 101/2 выращивают в течение суток в бульоне Хоттингера pH 7,6, затем пересевают во флаконы со скошенной агаровой средой, содержащей 50 мг% аминного азота и 0,1% ацетона, уайт-спирита, стирола и ксилола. Агаровую среду готовят по следующей методике: агар Хоттингера pH 7,6, содержащий 50 мг% аминного азота, расплавляют, охлаждают до 42^oC и на 1 л среды добавляют 1 мл смеси указанных веществ.

Через трое суток выращивания при 28^oC культуру смывают небольшим количеством физиологического раствора NaCl, затем полученную суспензию доводят физиологическим раствором до концентрации 35 • 10⁹ клеток в 1 мл.

В колбы емкостью 500 мл со средой Козера, разлитой по 50 мл, вносят по 4 мл 18-миллиардной суспензии микробов (конечная концентрация 3,3 млрд. в 1 мл).

Состав среды, г/л: NaCl 5,0; MgSO₄ 0,2; NH₄H₂PO₄ 1,0; K₂HPO₄ 1,0; дистиллированная вода до 1,0 л. Среду стерилизуют при 1 атм 30 мин.

Смесь ацетона, уайт-спирита, стирола и ксилола вносят непосредственно в колбу с культурой в концентрации 1,0 г/л.

Культуру выращивают при температуре 28^oC с ежечасным шуттелированием в течение 5 ч при температуре 18^oC.

Контроль за процессом разложения осуществляют с помощью метода газожидкостной хроматографии (ГЖХ) на хроматографе "Цвет-530" с цифроаналоговым заданием режима и детектором ионизации в пламени (ДИП).

Длина колонок насадочного типа 2 м, диаметр 2 мм. Деление исследуемых веществ (ацетона, уайт-спирита, стирола, ксилола и оксида углерода) проводили с использованием жидкой фазы карбовакс, нанесенной в количестве 15% на твердый носитель-хроматон-N-AW-DMCS. Условие анализа: температура колонок 45^oC, температура испарителя и детектора 250^oC, скорость газа носителя - азота 30 мл/мин, водорода 30 мл/мин, воздуха 300 мл/мин.

Идентификацию веществ проводили по временам удержания (сравнением стандартными веществами) и методом внутреннего стандарта (введением стандарта в исследуемую биореагенную смесь).

Количественное определение содержания веществ в парогазовой фазе над раствором проводили по абсолютной калибровке по площадям пиков на хроматограммах. Ошибка определения +10% относительных. Чувствительность метода 1 мг/м³.

Содержание исследуемых веществ в растворе определяли по калибровочным кривым зависимости содержания веществ в стандартных растворах известной концентрации и парогазовых фазах над ними.

Результаты исследований показывают, что после 24 ч инкубирования штамм Pseudomonas fluorescens 101/2 разрушает ацетон, уайт-спирит, стирол и ксилол полностью (на 100%).

Использование: изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для очистки многокомпонентных парогазовых смесей от вредных примесей. Сущность: получение штамма Pseudomonas fluorescens 101/2, способного разлагать ацетон, уайт-спирит, стирол и ксилол.

Штамм бактерий Pseudomonas fluorescens КМ 93 = 101/2, разлагающий ацетон, уайт-спирит, стирол и ксилол.