Штамм Nocardia coeliaca ARC12 ВКПМ Ас-1990 - деструктор нефти и нефтепродуктов Российский патент 2017 года по МПК C12N1/20 C02F3/34 C12R1/01 

Описание патента на изобретение RU2624067C2

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области биотехнологии, микробиологии, экологии, охране окружающей среды и представляет собой новый бактериальный штамм Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ас-1990, обладающий способностью к деструкции нефти и нефтепродуктов. Штамм может быть использован для очистки акваторий водоемов, береговой линии, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, при температуре от +4 до +20°C и солености 30 г/л.

Уровень техники

Известен штамм Rhodococcus sp.-деструктор нефтяных углеводородов (патент РФ №2518349, приоритет 11.04.2013, опубл. 10.06.2014). Данный штамм показал высокую степень деструкции углеводородов при температуре +30°C. Однако данный штамм не способен производить утилизацию углеводородов при низких температурах.

Известен штамм Pseudomonas alcaligenes В-1 (патент РФ 2133770, приоритет 25.03.1998, опубл. 27.07.1999). Недостатком данного штамма также является то, что он не утилизирует нефтезагрязнения при низких температурах.

Известен штамм Exiguobacterium mexicanum ВКПМ В-11011 (патент РФ №2523584, приоритет 2013-03-27, опубл. 20.07.2014). Штамм может быть использован для очистки почв и водоемов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, в широком диапазоне температур от +4 до +37°C. Недостатком штамма является то, что он не способен утилизировать нефтезагрязнения при высокой солености воды до 30 г/л.

Наиболее близким аналогом является штамм Rhodococcus erythropolis, депонирован под регистрационным номером ВКМ Ac-2613D (патент РФ 2553336 20.08.2013, опубл. 10.06.2015). Штамм используется для очистки пресноводных, солоноватоводных и морских объектов и донных отложений. Микроорганизм обеспечивает деструкцию нефти в водных объектах при температуре от +2 до +25°C и солености до 2,7%. Недостатком изобретения является то, что штамм утилизирует углеводороды в условиях, богатых по питательным веществам (в состав среды входит пептон 5 г/л и сахароза 15 г/л). В реальных условиях утилизации углеводородных загрязнений количество питательных веществ значительно снижено.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является получение бактериального штамма, способного осуществлять деструкцию нефти и нефтепродуктов при температуре от +4 до +20°C и солености 30 г/л.

Поставленная задача решается тем, что получен штамм Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ас-1990, способный осуществлять деструкцию нефти и нефтепродуктов, который может быть использован для очистки акваторий водоемов, береговой линии, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, при температуре от +4 до +20°C и солености 30 г/л.

Штамм выделен из портовой зоны города Мурманск 3 июня 2014 года. Штамм депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов ФГУП ГосНИИгенетика (ВКПМ, Москва, 1-й Дорожный пр., д. 1) под регистрационным номером ARC 12 ВКПМ АС-1990.

Идентификация штамма была осуществлена на основании изучения его культурально-морфологических и физиолого-биохимических характеристик, а также на основании изучения последовательности гена 16S рРНК.

Полученный штамм характеризуется следующими признаками.

Культурально-морфологические признаки

Колонии светло-розовые, округлые, блестящие, гладкие, выпуклые, с ровным краем, однородной структуры, мягкой консистенции, размеры около 1,5-2,5 мм. Неподвижные вытянутые палочки, размером 0,5-1,2 мкм. Окраска по Граму положительная.

Физиолого-биохимические признаки

Штамм растет при температуре от +4 до +20°C, в аэробных условиях. Оптимум роста от +4 до +10°C. Растет при pH 4,0-8,0. Растет на плотных и жидких питательных средах с содержанием NaCl 30 г/л. Способен расти в жидкой среде с углеводородами в качестве единственного источника углерода и энергии.

Штамм поддерживается пересевами 1 раз в 14 дней на плотной питательной среде modPCA следующего состава (г/л): K2HPO4 - 1,5; KH2PO4 - 0,75; MgSO4 - 1,0; (NH4)2SO4 - 4,0; NaCl - 30; гидролизат казеина - 5,0; дрожжевой экстракт - 2,5; D-глюкоза - 1,0; агар - 14; pH – 7,0, или жидкой питательной среде №1 следующего состава (г/л): K2HPO4 - 1,5; KH2PO4 - 0,75; MgSO4 - 1,0; (NH4)2SO4 - 4,0; NaCl - 30; гидролизат казеина - 0,5; дрожжевой экстракт - 0,1; pH – 7,0. В жидкой питательной среде в качестве углеводородного субстрата использовали смесь товарной нефти Возейского месторождения (плотность 37,9° API, сернистость 0,66%, характеризуется как тяжелая, вязкая, с высоким содержанием смол и асфальтенов) и дизельного топлива в соотношении 1:1 по объему.

Также штамм может храниться при +6±2°C в лиофилизированном состоянии с использованием сухого обезжиренного молока в качестве защитной среды.

Осуществление изобретения

Пример 1. Выделение и культивирование Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ас-1990

Штамм выделен из образцов грунта береговой линии порта города Мурманск 3 июня 2014 года. Образец грунта массой 5±2 г вносили в 100 мл питательной среды №1. Культивирование проводили при температуре +4°C, на орбитальном шейкере (130 об/мин). Время культивирования 7 суток. Полученную накопительную культуру вносили в количестве 10 мл в 100 мл питательной среды №1. Было проведено не менее 30 пассажей накопительной культуры. Выделение штамма из накопительной культуры проводили на среде modPCA, полученную чистую культуру далее культивировали на среде №1.

Пример 2. Исследование нефтеокисляющей активности Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ас-1990

Штамм, выращенный на жидкой питательной среде №1, вносили в качестве инокулята в 100 мл питательной среды №1. В качестве контроля была использована питательная среда без добавления культуры. После проведения культивирования при температуре +4°C, 130 об/мин в течение 7 суток проводилась экстракция углеводородов гексаном согласно ГОСТ 31953-2012, хроматографическая оценка убыли углеводородов проводилась на приборе , оснащенном микрокапиллярной колонкой DB-1ms, газ-носитель - гелий, расход газа - 39 мл/мин, детектор - ПИД, температура детектора - 320°C. Измерения проводили в условиях температурного градиента в термостате от 60 до 320°C. Результаты анализа были обработаны при помощи программного обеспечения OpenLAB CDS (Agilent).

Суммарная убыль для среднекипящей и высококипящей фракции составляла не менее 50% за 7 суток культивирования при температуре +4°C и солености среды 30 г/л.

Пример 3. Способ производства препарата на основе Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ас-1990

Штамм Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ас-1990, выращенный на среде PCA при температуре +4°C в течение 7 суток, вносят в жидкую питательную среду следующего состава (г/л): K2HPO4 - 1,5; KH2PO4 - 0,75; MgSO4 - 1,0; (NH4)2SO4 - 4,0; NaCl - 30; гидролизат казеина - 5,0; дрожжевой экстракт - 2,5; D-глюкоза - 1,0; pH – 7,0. Далее культивируют при температуре +10°C на орбитальном шейкере в течение 3 суток до конечного титра 109 КОЕ/мл. В полученную суспензию клеток в питательной среде вносят защитную среду (сухое обезжиренное молоко в количестве 10%). Далее полученную жидкую биомассу замораживают и обезвоживают методом лиофилизации. Полученную сухую биомассу штамма Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ас-1990 смешивают с питательным премиксом (сухое обезжиренное молоко) в соотношении 1:10.

Таким образом, получен штамм, способный осуществлять деструкцию нефти и нефтепродуктов при температуре +4°C и солености 30 г/л.

Похожие патенты RU2624067C2

название год авторы номер документа
Штамм Nocardia coeliaca ARC 1 ВКПМ Ас-1991 - деструктор нефти и нефтепродуктов 2015
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Князюк Маргарита Константиновна
  • Федоренко Виктория Николаевна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Митрофанова Татьяна Ивановна
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2624058C2
ШТАММ Paeniglutamicibacter antarcticus ARC 43 ВКПМ Ас-2077 - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2694199C1
ШТАММ Pseudomonas extremaustralis - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2691691C1
ШТАММ Yarrowia lipolytica ARC 48 ВКПМ Y-4347 - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2699984C1
Штамм Yarrowia lipolytica ARC 49 ВКПМ Y-4348 деструктор нефти и нефтепродуктов 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2700078C1
ШТАММ Psychrobacter cryohalolentis ARC 36 ВКПМ В-13082 - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2699962C1
ШТАММ Pseudoalteromonas arctica ДЛЯ ДЕСТРУКЦИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2703142C1
ШТАММ Pseudomonas extremaustralis ARC 38 ВКПМ В-13084 - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2694610C1
ШТАММ Shewanella vesiculosa ARC 37 ВКПМ В-13083 - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2694194C1
Штамм Pseudoalteromonas nigrifaciens для деструкции нефти и нефтепродуктов 2018
  • Шестаков Андрей Иннокентьевич
  • Сережкин Илья Николаевич
  • Ламова Яна Александровна
  • Гавирова Лилия Андреевна
  • Шестакова Оксана Олеговна
  • Ершова Ольга Александровна
  • Шабалин Николай Вячеславович
  • Исаченко Артем Игоревич
RU2697380C1

Реферат патента 2017 года Штамм Nocardia coeliaca ARC12 ВКПМ Ас-1990 - деструктор нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Nocardia coeliaca ARC 12 обладает нефтеокисляющей способностью. Штамм Nocardia coeliaca депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ Ас-1990. Штамм может быть использован для очистки акваторий водоемов, береговой линии, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, при температуре от +4 до +20°C и солености 30 г/л. Изобретение позволяет повысить степень деструкции нефти в водоемах с повышенной соленостью при широких диапазонах температур. 3 пр.

Формула изобретения RU 2 624 067 C2

Штамм Nocardia coeliaca ARC 12 ВКПМ Ac-1990 для деструкции нефти и нефтепродуктов в водной среде при температуре от +4 до +20°С и солености 30 г/л.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2624067C2

ШТАММ Rhodococcus erythropolis ДЛЯ ОЧИСТКИ СОЛОНОВАТОВОДНЫХ И МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2013
  • Маркарова Мария Юрьевна
  • Щемелинина Татьяна Николаевна
  • Заикин Игорь Алексеевич
  • Чиковани Марина Анатольевна
  • Кравченко Валерий Валентинович
RU2553336C2
ШТАММ Pseudomonas azotoformans ДЛЯ ОЧИСТКИ МОРСКИХ ВОДОЕМОВ И ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ МОРСКИХ ОБЪЕКТОВ ОТ НЕФТИ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ШИРОТ 2013
  • Маркарова Мария Юрьевна
  • Щемелинина Татьяна Николаевна
  • Заикин Игорь Алексеевич
  • Чиковани Марина Анатольевна
  • Кравченко Валерий Валентинович
RU2553338C2
ШТАММ БАКТЕРИЙ Exiguobacterium mexicanum - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2013
  • Ерофеевская Лариса Анатольевна
RU2523584C1
ШТАММ БАКТЕРИЙ PSEUDOMONAS ALCALIGENES B-1, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 1998
  • Ермоленко З.М.
  • Холоденко В.П.
  • Чугунов В.А.
  • Кобелев В.С.
  • Акимова Н.А.
RU2133770C1
ШТАММ Rhodococcus sp.-ДЕСТРУКТОР НЕФТЯНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ 2013
  • Карасев Сергей Геннадьевич
  • Карасева Эмма Викторовна
  • Самков Андрей Александрович
  • Худокормов Александр Александрович
  • Волченко Никита Николаевич
  • Самкова Светлана Михайловна
  • Батина Елена Владимировна
RU2518349C1
Агаева А.А., Касимова Г.С
Окисление нефтяных углеводородов видами рода NOCARDIA Вестник МГОУ
Серия ";Естественные науки";, 2011, N 1, стр
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
ГОГОЛЕВА О.А., НЕМЦЕВА Н.В., Углеводородокисляющие микроорганизмы природных экосистем, Бюллетень Оренбургского научного центра УРО РАН, 2012, N2, стр.1-7.

RU 2 624 067 C2

Авторы

Шестаков Андрей Иннокентьевич

Сережкин Илья Николаевич

Ламова Яна Александровна

Князюк Маргарита Константиновна

Федоренко Виктория Николаевна

Шабалин Николай Вячеславович

Шестакова Оксана Олеговна

Митрофанова Татьяна Ивановна

Исаченко Артем Игоревич

Даты

2017-06-30Публикация

2015-12-07Подача