СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ РОСТОВЫХ ПРОЦЕССОВ МИКРОВОДОРОСЛИ ХЛОРЕЛЛЫ Российский патент 2016 года по МПК C12N1/12 C12M3/00 C12R1/89 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения продуктивности культивирования микроводорослей, используемых в технологиях производства животноводческих кормов.

Известен способ культивирования штамма микроводоросли Chlorella vulgaris ИФР N С-111, предусматривающий розлив питательной среды в емкости, инокуляцию суспензии штаммом, освещение культуральной жидкости в процессе роста микроводорослей и поддержание необходимой температуры суспензии (SU 1751981, опубл. 10.02.97).

Наиболее близким к заявленному является способ культивирования микроводорослей на основе штамма «Chlorella vulgaris ИФР N С-111», в основе которого лежит интенсификация процесса выращивания микроводорослей с использованием штамма путем регулирования освещения и температуры суспензии для получения стабильной плотности клеток (50-60 млн/мл) за определенный период времени (патент РФ №2176667 C12N1/12, С12М 3/00, С12М 3/04, опубл. 10.12.2001 г.).

Недостатками указанных способов является невысокая продуктивность культивирования микроводоросли.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение продуктивности и сокращение срока выращивания микроводоросли хлореллы путем стимулирования процесса фотосинтеза.

Технический результат достигается тем, что в способе стимулирования микроводоросли хлореллы, включающем обработку биологического объекта действующим активным веществом, согласно изобретению в качестве биологического объекта используют клетки микроводоросли хлореллы штамма Chlorella vulgaris ИФР №С-111, а в качестве действующего активного вещества - озоновоздушную смесь с концентрацией озона не более 7,2 мг/м³, при этом клетки микроводоросли хлореллы, содержащиеся в культуральной среде, обрабатывают в светлое время не более 6 минут на первые и вторые сутки после их высева.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что в качестве биологически активного вещества в предполагаемом режиме обработки используют озоновоздушная смесь, позволяющая ускорить рост микроводоросли при исключении загрязнения окружающей среды.

Опытным путем установлено, что доза озона ниже указанного значения, не оказывает желаемого действия. Дозировка озона выше указанного уровня вызывает ожог клеток микроводоросли.

Поскольку в изобретении используется общедоступное экологически чистое вещество, то обеспечивается возможность широкого промышленного применения в сельскохозяйственном производстве.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на рисунке 1 представлена зависимость концентрации клеток микроводоросли в суспензии от концентрации подаваемого озона; на рисунке 2 представлена зависимость концентрации клеток хлореллы в суспензии от времени обработки озоновоздушной смесью; на рисунках 3 и 4 представлены фотографии контрольного образца суспензии хлореллы и суспензии хлореллы, прошедшей электроозонную обработку с концентрацией озона - 7,2 мг/м³ при времени - 6 минут.

Пример конкретного осуществления способа стимулирования роста микроводоросли хлореллы штамма Chlorella vulgaris ИФР №С-111: в фитотронно-тепличном комплексе КНИИСХа и лабораториях ФГБОУ ВПО КубГАУ проводились исследования по выявлению влияния озоновоздушной смеси, при различных значениях концентрации и экспозиции, на рост и развитие клеток хлореллы. Первоначально был проведен поисковый эксперимент по нахождению области эффективной концентрации озона. Для проведения этого эксперимента было обработано озоновоздушной смесью три емкости с суспензией хлореллы объемом 1000 мл каждая, клетки которой прошли активное деление и «омолодились», со следующими значениями концентрации озона: 9,34 мг/м³; 17,79 мг/м³; 40,04 мг/м³. Обработку каждой емкости проводили в течение 10 минут. Четвертую емкость оставили без обработки в качестве контрольной. Результаты эксперимента были сведены в таблицы:

Проанализировав данные опыта, пришли к выводу, что для нахождения оптимальной области положительного влияния озона на клетки хлореллы необходимо подробно рассмотреть влияние озоновоздушной смеси с концентрациями озона в пределах до 12-13 мг/м³, при неизменном времени обработки.

Для продолжения поиска оптимальной области положительного влияния озона нами были выбраны для обработки следующие уровни концентрации озона: 3,2 мг/м³; 5,2 мг/м³; 7,2 мг/м³; 9,2 мг/м³; 11,2 мг/м³; 13,2 мг/м³. Результаты эксперимента были отображены в таблице 3.

По результатам эксперимента была также построена зависимость концентрации клеток хлореллы в суспензии от концентрации озона, подаваемого в емкость (смотрите рисунок 1, где 1 - клетки хлореллы, обработанные озоновоздушной смесью, 2 - необработанные клетки).

При анализе полученных данных пришли к выводу, что оптимальная область положительного влияния озона на клетки хлореллы лежит в пределах от 3,2 мг/м³ до 9,2 мг/м³.

Для определения эффективного времени воздействия озона на клетки хлореллы при концентрации 7,2 мг/м³ был проведен эксперимент со следующими уровнями времени: 2 мин, 4 мин, 6 мин, 8 мин, 10 мин, 12 мин, 14 мин. В таблице 4 содержатся результаты этого опыта.

По результатам эксперимента была также построена зависимость концентрации клеток хлореллы в суспензии от времени обработки озоновоздушной смесью (смотрите рисунок 2) и представлены фотографии камеры Горяева с контрольным и обработанным образцами, сделанные цифровой камерой Microscope Digital Camera Levenhuk С - Series для микроскопа и обработанные программой Taup View (рисунки 3 и 4).

Как видно из представленной зависимости на рисунке 2 (где 1 - клетки хлореллы, обработанные озоновоздушной смесью, 2 - необработанные клетки) область эффективного воздействия озона на клетки хлореллы находиться в пределах 4-10 минут.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для повышения продуктивности культивирования микроводорослей хлореллы. Способ предусматривает обработку микроводоросли Chlorella vulgaris ИФР № С-111 озоновоздушной смесью с концентрацией озона не более 7,2 мг/м³ в течение 6 минут в светлое время на первые и вторые сутки после их высева. Изобретение позволяет повысить выход биомассы микроводоросли Chlorella vulgaris ИФР № С-111. 4 ил., 4 табл.

Способ стимулирования ростовых процессов микроводоросли хлореллы, включающий обработку биологического объекта действующим активным веществом, отличающийся тем, что в качестве биологического объекта используют клетки микроводоросли хлореллы штамма Chlorella vulgaris ИФР № С-111, а в качестве действующего активного вещества - озоновоздушную смесь с концентрацией озона не более 7,2 мг/м³, при этом клетки микроводоросли хлореллы, содержащиеся в культуральной среде, обрабатывают в светлое время не более 6 минут на первые и вторые сутки после их высева.