СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНСЕРВИРОВАНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ВОДОРАЗБАВЛЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ ШТАММОМ БАКТЕРИЙ BACILLUS SUBTILIS Российский патент 2018 года по МПК C12N1/20 C09D5/14 C12R1/125 

Изобретение относится к составам для получения покрытий с биоцидными свойствами, преимущественно лакокрасочных материалов, которые могут быть использованы во внутренней отделке помещений при строительстве.

Ранее штамм бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП использовался для обеззараживания птичьего помета и навоза (RU №2105810, C12N 1/20, В09С 1/10, C05F 3/00, C05F 11/08, C12N 1/20, C12R 1/125 (1995.01), 27.02.1998 г.). Также штаммы бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП и Bacillus subtilis ТНП-5-ДЕП использовались для профилактики болезней органов дыхания и повышения продуктивности молодняка оленей (RU №2385729, A61K 35/66 (2006.01), 10.04.2010 г.). Однако нет сведений об использования штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП и Bacillus subtilis ТНП-5-ДЕП для борьбы с биодеградацией лакокрасочных материалов.

Известен состав с бактерицидными свойствами (RU 2186810, C09D 5/14, B22F 9/24 (2000.01), 10.08.2002) для добавления в лакокрасочные материалы, где в качестве бактерицидного компонента используют наноструктурные частицы серебра и меди. Однако способ предусматривает использование дорогих компонентов, повышающих стоимость.

Известно бактерицидное оксидное покрытие и способ его получения (RU 2395548, C09D 5/14, В82/B 1/00 (2006.01), 27.07.2010), содержащее оксиды магния, кальция и цинка. Однако указанное изобретение рекомендуется использовать только для покрытия неорганического материала.

Известна также композиция для борьбы с микроорганизмами, ее применение для борьбы с вредными микроорганизмами (RU 2269264, A01N 43/80, A01N 47/44, A01N 43/40, A01N 35/02, A01N 33/18, A01N 31/08 (2006.01), 10.02.2006), содержащая биоцидные активные ингредиенты. Однако ее компоненты выделяют формальдегид, который обладает токсичностью.

Proxel TN применяется как тарный консервант для промышленных продуктов на водной основе против разрушительного действия бактерий, грибков и водорослей (А.С. Дринберг, Т.Э. Выжелецова. Биоцидные составы для дерева на основе водных дисперсий винилированных алкидов / Деревообрабатывающая промышленность, 2013. - №2-3. - с. 14-19). Однако его активный компонент 55,5% водный раствор 1,2 бензизотиазолина 3-ОН с триазином обладает токсичностью для человека (ингаляционная, оральная и кожная) и окружающей среды.

Наиболее близким к заявленному изобретению является антибактериальное вещество ДМ0507 и его применение (RU 2383622, C12P 1/04, C07G 11/00, C12N 1/20, A23L 1/00 (2006.01), 27.03.2009), включающее применение штамма бактерий Bacillus subtilis ДВ9011. Однако указанное антибактериальное вещество получено из другого штамма бактерий Bacillus subtilis и предполагает более трудоемкий процесс получения антибактериального вещества, а также предлагается для приготовления пищевых продуктов и напитков.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение лакокрасочного водоразбавляемого материала с биоцидными свойствами.

Техническим результатом изобретения является обеспечение защиты лакокрасочных водоразбавляемых материалов от биодеградации, вызываемых микроорганизмами, с применением экологически безвредных и нетоксичных веществ.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известную интерьерную краску (диоксид титана 10%), предназначенную для нанесения на защищаемый материал, в качестве биоцидного компонента добавлен штамм бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП, содержащий 5×10¹⁰ КОЕ в 1 кг лакокрасочного материала.

Используют штамм бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП, депонированный в коллекции микроорганизмов Всероссийского Государственного института контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов (ВГНКИ). Справка о депонировании выдана 6 февраля 2001 г. за №180/15.

Штамм бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП обладает выраженными антагонистическими свойствами в отношении условно-патогенных и патогенных для человека и животных микроорганизмов.

Штамм бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП выращивают в мясо-пептонном агаре рН 7,0-7,2 в течение 5 суток при 37°С, затем суспензируют в 1%-ном растворе хлористого натрия в концентрации 5×10¹⁰ КОЕ/мл.

Методом диффузии в агар установлено, что штамм бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП обладает биоцидным действием по отношению к токсигенным грибам Penicillun sp., Penicillum citrinum, Penicillum purpurogenum и Aspregillus niger, выделенным из лакокрасочных материалов (таблица 1).

Для изучения биоцидного действия на 1 кг интерьерной краски добавляют при постоянном помешивании суспензию штамма бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП в количестве 10 мл из расчета 5×10¹⁰ КОЕ в 1 мл. В качестве контроля используют краску без добавления биоцидного компонента. Экспериментальные и контрольные образцы выдерживают при температуре 18-20°С в течение 13 месяцев.

Исследования микробиологического состава и эксплуатационных качеств краски проводят через 1, 3, 12 и 13 месяцев.

Результаты исследований показали, что добавление штамма бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП в количестве 5×10¹⁰ КОЕ на 1 кг краски в течение 13 месяцев надежно предотвращает развитие плесневых грибов рода Penicillum и Aspregillus, вызывающих разрушение при сохранении активности водородных ионов, вязкости, укрывистости и адгезивности (согласно ГОСТ 28196-89, ГОСТ 8420-74, ГОСТ 8784-75, ГОСТ 15140-78).

Спорообразующие бактерии, составляющие основу биоцидного компонента, выявляются в течение всего срока наблюдения (таблица 2).

Краска без биоцидного компонента сохраняется только в течение 3 месяцев.

Таким образом, добавление суспензии штамма бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП обеспечивает защиту лакокрасочных водоразбавляемых материалов от биодеградации, вызываемых микроорганизмами, с применением экологически безвредных и нетоксичных веществ.

Приложение 1

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения лакокрасочного водоразбавляемого материала с биоцидными свойствами. Способ включает использование в качестве биоцидного компонента суспензии штамма бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП в количестве 5×10¹⁰ КОЕ на 1 кг лакокрасочного водоразбавляемого материала. Изобретение обеспечивает защиту лакокрасочного водоразбавляемого материала от биодеградации микроорганизмами. 2 табл.

Способ биологического консервирования лакокрасочных водоразбавляемых материалов, включающий использование в качестве биоцидного компонента суспензии штамма бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП из расчета 5×10¹⁰ КОЕ на 1 кг лакокрасочного водоразбавляемого материала.