Штамм Delftia tsuruhatensis ВКМ B-3752 биорецепторный элемент биосенсора для определения фенольного индекса Российский патент 2024 года по МПК C12N1/20 C12M1/42 C12Q1/02 G01N27/06 G01N27/327 

[01] Область техники

[02] Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к новому штамму Delftia tsuruhatensis, используемому в качестве биорецепторного элемента биосенсора для экспресс-анализа фенольного индекса в поверхностных и сточных водах на основе графито-пастового электрода.

[03] Уровень техники

[04] Наиболее близким аналогом изобретения является штамм нафталин-деградирующей Delftia tsuruhatensis ULwDis3 (Sazonova О. I. et al. Characterization and Genomic Analysis of the Naphthalene-Degrading Delftia tsuruhatensis ULwDis3 Isolated from Seawater // Microorganisms. - 2023. - T. 11. - №.4. - C. 1092). Однако в настоящее время не описано использование данного штамма для анализа загрязненности фенолом водных объектов.

[05] Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является невозможность применения штамма Delftia tsuruhatensis в биосенсорах для анализа фенольного индекса.

[06] Раскрытие сущности изобретения

[07] Техническим результатом изобретения является расширение возможности применения штамма Delftia tsuruhatensis в части анализа загрязненности фенолом воды, повышение долговременной стабильности и чувствительности биосенсора и расширение диапазона определяемых концентраций фенола.

[08] Для решения поставленной технической проблемы и достижения указанного технического результата предлагается штамм Delftia tsuruhatensis ВКМ В-3752, используемый в качестве биорецепторного элемента биосенсора для определения фенольного индекса.

[09] Краткое описание чертежей

[010] Изобретение поясняется фигурой, где показан градуировочный график зависимости ответа сенсора от концентрации фенола.

[011] Осуществление изобретения

[012] Штамм Delftia tsuruhatensis депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов под регистрационным номером ВКМ В-3752 Штамм Delftia tsuruhatensis ВКМ В-3752 характеризуется следующими признаками.

[013] Культурально-морфологические признаки. На агаризованной среде Луриа-Бертрани (ЛБ) образует светло-желтые, гладкие, блестящие, выпуклые, круглые колонии. В жидкой питательной среде со встряхиванием образует гомогенную муть. По морфологии клетки являются палочками размером 2-4 мкм в диаметре. Спор не образуют. Грамотрицательные.

[014] Физиолого-биохимические признаки. Аэробы. Каталазоположитльные. Оксидазоотрицательные. Растут при температуре от 25 до 30°С, при рН от 6,6 до 7,0. Устойчивы к содержанию NaCl до 2%.

[015] Штамм Delftia tsuruhatensis выделен из активного ила очистных сооружений Тульской области. Штамм идентифицирован на основе анализа морфологических и биохимических свойств, а также с помощью секвенирования гена 16S рРНК и определителю бактерий Берджи.

[017] Хранение штамма осуществляют в лиофильно высушенном состоянии или в питательной среде ЛБ (твердая агаризованная/жидкая).

[018] Для культивирования штамма применяют среду следующего состава (г/л): триптон - 10, дрожжевой экстракт - 5, NaCl - 10. Культивирование проводят при 28°С с аэрацией до достижения стационарной стадии роста.

[019] Изобретение иллюстрируется примерами конкретной реализации.

[020] Выращивание штамма.

[021] Для получения биомассы клетки штамма-продуцента переносят на агаризованную среду ЛБ в чашку Петри и инкубируют в течение ночи при 28°С. Свежевыращенные колонии переносят стерильной бактериологической петлей в колбы, содержащие жидкую питательную среду ЛБ и культивируют на качалках при 28°С при перемешивании - 150 об/мин, до достижения стационарной фазы роста. Клетки осаждают центрифугированием при 10000 об/мин при 25°С.

[022] Создание биорецепторного элемента

[023] К биомассе микроорганизмов Delftia tsuruhatensis ВКМ В-3752 добавляют калий-натрий фосфатный буфер с рН=6,8, таким образом, чтобы титр составлял клеток 150 мг/см³. Полученную смесь перемешивают в магнитной мешалке в течение 5 минут. Полученную смесь наносят на графито-пастовый электрод слоем 10 мкл. Затем после высыхания суспензию на электроде фиксируют диализной мембраной и пластиковым кольцом. Полученный биорецепторный элемент хранят вместе с электродом при температуре 5°С в буферном растворе с рН=6,8.

[024] Анализ загрязненности водных объектов с помощью биосенсора для определения фенольного индекса.

[025] Для определения фенольного индекса используется стационарный прибор. Конструкция прибора предусматривает применение модифицированных микробных электродов и микроорганизмов различного типа.

[026] Для количественного определения фенольного индекса в пробе применяют метод абсолютной градуировки, для этого строят зависимость ответа биорецептора от концентрации субстрата.

[027] Различные объемы фенола вносят в кювету с 4 мл калий-натрий фосфатного буферного раствора (рН=6,8). За ответ сенсора принимают увеличение силы тока от стационарного и после окисления субстрата. Далее строят градуировочный график (см. фиг.) зависимости ответа сенсора от концентрации фенола.

[028] Затем в кювету вносят образец исследуемой воды и регистрируют ответ сенсора. По градуировочной прямой рассчитывают концентрацию фенола в образце.

[029] Полученный биорецепторный элемент характеризуется параметрами, показанными в таблице 1.

[031] Таким образом, получен штамм Delftia tsuruhatensis ВКМ В-3752, который может использоваться в качестве биорецепторного элемента для экспресс-анализа загрязненности водных объектов фенолом.

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к штамму Delftia tsuruhatensis ВКМ B-3752. Указанный штамм предназначен для получения биорецепторного элемента биосенсора для определения фенольного индекса. Изобретение обеспечивает применение штамма Delftia tsuruhatensis в части анализа загрязненности фенолом воды, повышение долговременной стабильности и чувствительности биосенсора и расширение диапазона определяемых концентраций фенола. 1 ил., 1 табл.

Штамм Delftia tsuruhatensis ВКМ B-3752 для получения биорецепторного элемента биосенсора для определения фенольного индекса.