СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СМАЗОК ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ БАКТЕРИЙ Российский патент 1999 года по МПК A01N63/00 C12N1/20 C12N1/20 C12R1/07 

Предлагаемое техническое решение относится к области защиты технических смазок от повреждения бактериями с помощью инактивированных бактериальных клеток, проявляющих бактериальную активность.

Известен способ защиты технических масел от воздействия бактерий (1). Этот способ обеспечивает защиту масел от воздействия бактерий только в замкнутых системах и не эффективен в условиях тропиков.

Целью настоящего технического решения является обеспечение защиты технических смазок, модифицированных присадками, не токсичными для человека, от воздействия бактерий в условиях тропического климата.

Поставленная цель достигается тем, что для защиты от бактерий технических смазок в их состав вводится препарат на основе высушенных, инактивированных температурным воздействием бактериальных клеток в количестве 0,5 - 1,5%.

Препарат получен из штамма-деструктора, выделенного из технического смазочного материала АУ+10%НГ-110Н, экспонировавшегося в тропическом климате Республики Куба.

Бактериальный штамм идентифицирован как Bacillus sp. и депонирован во Всесоюзной коллекции микроорганизмов ИБФМ АН России под N 1777Д.

Культурально-морфологические особенности штамма.

Бактериальный штамм через 16 часов роста на агаре Хоттингера образует колонии диаметром 2-3 мм сероватого цвета с синеватым оттенком, выпуклые, круглые с влажным блеском. На 2-ой, 3-й день колонии становятся плоскими с бородавчатой поверхностью, которые с трудом снимаются с агара. На агаризованной среде Хоттингера (1,5% агар-агара) штрих крупнозернистый, шероховатый, желтоватого цвета. Внешний вид колоний штамма на среде БСА на 5-е сутки роста при температуре 45^oC характеризуется сморщенным выпуклым центром с узорчатым, неправильной формы, плоским краем.

Штамм образует овальные споры. Расположение спор центральное, терминальное и экстерминальное. Диаметр спор превышает диаметр клетки. Клетки представляют собой палочковидные структуры. Полиморфизм проявляется слабо. По Граму окрашиваются вариабельно, подвижные. Клетки имеют ширину 0,7 - 0,8 мкм и длину 3-4 мкм.

При росте на бульоне Хоттингера штамм образует пленку складчатой формы, муть и осадок. На полужидкой среде Хоттингера (0,7% агар-агара) рост по уколу в верхней части интенсивный, образует пленку, меняет цвет агара на желтоватый.

Физиолого-биохимические свойства.

Температурный оптимум роста - 45-50^oC, минимум - 25^oC, максимум - 70^oC и более. Температурные пределы роста были установлены на агаризованной и жидкой среде Хоттингера (1,5% агар-агара). Пределы pH для роста 5 - 10. Штамм способен хорошо расти на технических консервационных маслах и смазках. Штамм образует кислоту из глюкозы, маннита, арабинозы, ксилозы, сахарозы, дульцита, салицина, мальтозы. Ацетоин образует, казеин не расщепляет. Штамм обладает амилолитической уреазной активностью, каталазоположительный. Тирозин расщепляет, образует кислоту в молоке, лецитиназу не образует, фенилаланин не дезаминирует, слабо восстанавливает нитраты, растет на среде Хоттингера, содержащей 10% NaCl, слабый рост на среде с цитратом. Не растет на среде Сабуро. На среде с азидом натрия (0,02%) и с лизоцимом (0,001%) дает слабый рост. Растет в анаэробном агаре. Газ из NO₃ ^- в анаэробных условиях не образует, аргинин не расщепляет. Индол не образует. Крахмал и желатин гидролизует.

Чувствителен к антибиотикам: ристомицину, стрептомицину, пенициллину, левомицетину. Высокочувствителен к канамицину и неомицину. Слабо чувствителен к томициду, эритромицину и линкомицину (дает вторичный рост).

Общепринятыми микробиологическими методами бактериальный штамм выделяли из смазочного материала в виде чистой культуры и хранили на среде с углеводородами, чтобы сохранить тих первоначальную активность.

Высушенные бактериальные клетки штамма являются нетоксичными, что отвечает требованиям, предъявляемым к соединениям, используемым в качестве присадок.

Пример 1. Получение препарата.

Штамм бактерии-деструктора высевают на плотную питательную среду. Среду приготавливают на основе гидролизата казеина, перевара Хоттингера, гидролизата микроводорослей или другого субстрата с 2,4 - 3,0% агар-агара и разливают по 250 мл в матрасы. Матрасы помещают в термостат при температуре 30 - 35^oC на 24 - 72 часа. После выращивания культура смывается 30 - 100 мл растворителя и лиофильно высушивается при температуре 120 - 170^oC.

Пример 2. Введение бактериального штамма в пластичную смазку.

Препарат, приготовленный по примеру 1, вводится в смазку при тщательном перемешивании в разных концентрациях (0,5 - 1,5%).

Пример 3. Определение биостойкости смазок Циатим-201 и АМС-3 к бактериям после внесения в них полученного препарата.

Смазку после добавления в нее приготовленного препарата в различных концентрациях вносят в лунки с минеральной агаризованной средой в чашках Петри и засевают водной бактериальной суспензией культур-деструкторов технических смазочных материалов. В качестве контроля используют интактную смазку без технической вакцины.

Для получения суспензии бактериальных клеток проводится выращивание штамма в пробирках на скошенной питательной среде БСА (МПБ + сусло-агар в соотношении 1: 1) в течение 1 - 3 суток в термостате при температуре 34±1^oC. Затем в пробирки с выращенной культурой наливают по 6 - 8 мл стерильной водопроводной воды и микробиологической петлей суспензируют выросший на питательной среде штамм микроорганизма.

Полученную споровую суспензию микроорганизма фильтруют в стерильных условиях через 4 слоя стерильной марли. Подсчет количества спор в суспензии бактерий производят методом Коха. Концентрация бактериальных спор в 1 мл суспензии должна быть ≈10⁶.

Чашки Петри с зараженной суспензиями бактерий смазкой помещают в эксикаторы, на дно которых наливают воду. Заполненные чашками Петри эксикаторы располагают в термостате с температурой 34±1^oC. Все эксикаторы выдерживают в термостате 56 суток, а затем определяют интенсивность поражения смазки бактериями.

Оценку интенсивности роста бактериальной культуры на смазке производят по четырехбалльной системе:
0 - полное отсутствие роста бактерий на поверхности смазки;
1 - зарастание 25% поверхности образца смазки;
2 - зарастание 50% поверхности образца смазки;
3 - зарастание 100% поверхности образца смазки.

За конечный результат принимают цифру, соответствующую усредненному значению степени зарастания каждого из пяти образцов смазки, расположенных в лунках агаризованной минеральной среды в чашке Петри. Результаты представлены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что степень зарастания смазок Циатим-201 и АМС-3 без добавления технической вакцины составляет 3 балла. Введение в смазки препарата в концентрации 0,5% не защищает их от воздействия бактерий как отдельными штаммами, так и их смесью. Содержание в смазке препарата в концентрации от 1 до 1,5% способствует ее полной защите от воздействия бактерий (степень бактериального поражения смазки составляет 0 баллов). Предлагаемый препарат защищает смазку Циатим-201 и смазку АМС-3 от деструктивного воздействия как отдельных штаммов бактерий, так и от их общей смеси. Препарат не изменяет физико-химических показателей смазок при его введении в концентрации от 0,1 до 1,5% по массе.

Пример 4. Определение защитных свойств смазок с введенным в их состав препаратом.

Защитные свойства смазок с препаратом определяли в сравнении со смазками без препарата.

Испытания коррозионного действия смазки Циатим-201 и смазки АМС-3, содержащих разные концентрации препарата, проводили на пластинках из Ст 3 размером 50х30х1 мм в соответствии с ГОСТ 9.054-75. Металлические пластины обезжиривали последовательно бензином и спиртом, затем высушивали и взвешивали. Подготовленные к испытаниям пластины погружали на 1 минуту в соответствующий вариант расплавленной смазки, затем извлекали и выдерживали на воздухе в подвешенном состоянии с целью формирования защитной смазочной пленки. На каждый вариант испытаний использовали по три пластины. Подготовленные пластины испытывали в камере соляного тумана при температуре 35±2^oC в атмосфере 5% распыленного водного раствора хлористого натрия в течение 480 часов. Оценку защитных свойств смазок проводили по потере веса металлических пластин после испытаний. За конечный результат брали среднее значение из 3-х параллельных опытов. Результаты испытаний представлены в табл. 2 - 3.

Полученные результаты (табл. 2 - 3) показывают, что введение в смазки до 1,5% препарата не ухудшает противокоррозионные свойства смазок.

Из приведенных по примерам 3 и 4 результатов видно, что предлагаемый препарат защищает смазки Циатим-201 и АМС-3 от воздействия бактерий с сохранением основных физико-химических показателей в концентрации 0,5 - 1,5%.

Вышесказанное позволяет рекомендовать препарат на основе высушенного инактивированного штамма бактерии Bacillus sp. ВКМВ-1777Д в качестве одного из перспективных средств защиты технических смазок от поражения бактериями. Этот препарат можно использовать в смазках, применяемых в условиях тропического климата, с целью придания им бактериостойкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент N 2032709.

Способ предусматривает защиту технических смазок от воздействия бактерий. Основан на использовании в качестве бактерицидного препарата высушенного порошка штамма Bacillus sp. ВКМВ-1777Д. Количество вводимого в смазку бактерицида 0,5 -1,5%. Предлагаемый способ защиты технических смазок от воздействия бактерий обеспечивает сохранение установленных для них физико-химических показателей смазок. Вводимый бактерицид не токсичен, что отвечает требованиям экологических норм. 3 табл.

Способ приготовления бактерицидной технической смазки, предусматривающий введение в смазку бактерицида, отличающийся тем, что в качестве бактерицида используют высушенный порошок бактерицидного штамма в количестве 0,5-1,5% от массы технической смазки, представляющий собой сухую биомассу инактивированных при 130-140^oC бактериальных клеток штамма-деструктора Bacillus sp. ВКМВ-1777, выращенных на питательной среде, содержащей в качестве белковой основы гидролизат казеина, или перевар Хоттингера, или ферментативный гидролизат микроводорослей с добавлением 2,4-3,0% агар-агара, 0,5-1,0% натрия хлорида, 0,01-0,5% глюкозы, с последующим смывом растворителем и лиофильным высушиванием.