Штамм ценобиальной хлорококковой водоросли @ @ ( @ ) @ @ -783,используемый для получения зеленой массы и очистки сточных вод Советский патент 1985 года по МПК A01H13/00 

Од

со

СП

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано для биологической очистки сточных вод животноводческих комплексов и как корм дл:г; животных.

Целью изобретения является штамм ценобиальной хлорококковой водоросли Hydrodictyon reticulatum (о) Lagerh CALU-783 для получения зеленой массы и очистки воды животноводческих комплексов, обладающий высокой бактерицидностью, ускоренным ростом и легко отделимый от культуральной жидкости по сравнению с известным штаммом.

Морфологические признаки.

Зрелые ценобии,состоящие из 20-30 тысяч клеток, имеют вид сетчатого мешка, иногда с разветвлениями, достигающими на 5-7 сут на среде гу-10, Прата/ Тамия, Кнопа с добавлением 15-30% -сточной воды животноводческих комплексов в длину 20 см и в ширину 1-4 см.

Взрослые клетки цилиндрические, Н-, Т-, И-образные или вильчатые, длина 800-900 мкм, ширина 100170 мкм. Форма ценобиев соответствует форме клеток. Клетки образуют ячейки, состоящие из 3-6 клеток. .Водоросль не прикрепляется к стенкам сосуда, не оседает.

Физиологические признаки.

Ценобиальная хлорококковая водоросль размножается образованием 20-30 тысяч зооспор в одной материнской клетке, которые складываются в дочерний ценобии и после этого освобождаются из материнской через разрьш ее клеточной стенки. Штамм растет на -минеральных средах с водопроводной- водой и добавлением сточных вод животноводческих комплексов органических соединений азота и углеводов. При добавлении мочевины в качестве источника азота происходит деформация контуров клеток, нару шается связь между клетками в ячейках, клетки ветвятся или почкуются. При этом в некоторых ячейках по 2-3 их стороны сложены разветвлениями одной и той же клетки. Под влиянием мочевины размеры клеток увеличивают ся в зрелом состоянии ,в 2-3 раза по сравнению с культурами, выращенными на средах без мочевины. Наибол активный рост происходит при 23-30 С

695702

и освещении 4-5 тысяч люкс (ЛК) на протяжении 10-14 ч в сутки. Биомасса штамма при выращивании на среде гу-10 с добавлением 20% сточной воды 5 животноводческих комплексов содержит 35-72% белка в пересчете на абсолютно сухой вес биомассы.

Максимальное накопление биомассы достигается при уровне азота 1 г/л О и фосфора 0,2 г/л.

Культуральные свойства. Штамм ценобиальной хлорококковой водоросли в питательной среде оседает и заполняет все ее пространство. Из-за разной степени освещенности среды ценобии обычно располагаются вертикально, одним концом достигая поверхности. При вьфащивании штамма на средах со сточной 20 водой, культура имеет интенсивную зеленую окраску. На минеральных средах окраска менее интенсивна.

Штамм вьщелен из Кучурганского водохранилища Молдавской ССР путем 5 многоэтапной селекции на сточных водах животноводческих комплексов. Для этого водоросль Hydrodictyon reticulatum (об) Lagerh помещают в питательную среду гу-10 с добавлеQ нием 5% сточной воды. Концентрацию сточной воды для последующих поколений дочерних ценобии увеличивают на 5%, доводя ее до 30%. В результате селекции получены несколько штаммов, отличающихся по размерам ценобиев и ячеек и по скорости их роста, среди которых наиболее продутивный Hydrodictyon reticulatum (о) Lagerh CALU-783, вьщерживакиций до 30% сточQ НОЙ воды, что соответствует-следующему составу среды:

N- 45,0 мг N/л

Р38,7 мл PjOjVn

К 63,2 мг/л . 48,5 мг/л

,2 мг/л

нес;875,0 мг/л

РН7,8

Прозрачность 10 см. Использование штамма ценобиальной хлорококковой водоросли Hydrodictyon reticulatum (оС) Lagerh CALU-783 для получения зеленой массы и для очистки

сточных вод иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В аквариумах емкостью 50 л готовили питате тьную среду путем разведения сточной воды животноводческих комплексов водопроводной водоы по N до 45,0 мг/л. Плотность вносимого инокулята составляла 1000 ценобиев длиной 1 см, шириной 0,2 см на 1 л. Состав питательной среды: No6ut 0 мг/л ,6 мг/л Р,0, ,4 мг/л ,7 мг/л ,8 мг/л НСОз653,1 мг/л ХПК720 мг/л Oj рН7,6 По истечении 6 дней биомасса в пересчете на 1 м составляет 230 г сухого веса, т.е. прирост составлял 88,2 г/м в сутки. Общий азот в сре де снизился до 1,8 мг/л, общий фосфор - до 0,2 мг/л, ХПК стало равным 26,7 мг/л 02. Степень очистки по этим показателям составляет соответ ственно 96,0, 99 и 96,3%. Улучшаются органолептические свойства воды Полностью исчезает запах, прозрачность увеличивается с 5 до 55 см. К личество сырого белка в водорослях достигает 62,3% от абсолютно сухо го веса водорослей. Пример 2. В аквариумах емкостью 100 л инокулировапи цинобий Hydrodictyon reticulatum, плотность инокулята составляла 100 (оС) Lagerh CALU-783,ценобиев длиной 1-2 см и шириной 0,3-0,5 см в 1 л сточной воды. Сточную воду животноводческих комплексов разбавляли водой из артезианской скважины. Состав питательной среды: 45,0 мг/л 36,7 мг/л 65,3 мг/л Са 98,5 мг/л ,6 мг/л мг/л ХПК650 мг/л О2 рН8,0 Через 5 дней биомасса водоросле составляла 180 г/м сухого веса, т.е. прирост составлял 36 г/м в сутки. Содержание сырого белка достигло 51,6% от сухого веса водо рослей. Степень очистки по.азоту, фосфору и ХПК составляла 96,8, 98, и 97,6% соответственно. Пример 3(в производствен ных условиях). Молодые ценобии (дл на 1-1,2 см, ширина 0,2-0,3 см) ин кулировали в пруд площадью 1250 м из расчета 100 ценобиев на 1 л раствора. Толщина слоя раствора равна 0,6м. Сточные воды перемешивали с очищенными боковыми стоками. Состав питательной среды: 45,0 мг/л 38,7 мг/л PjOj 63,2 мг/л 48,5 мг/л 37,2 мг/л 875 мг/л 700 . Через 5 дней биомасса водорослей составляла 250 г/м. Общий азот и общий фосфор в среде снизился до 2,6 мг/л и 0,7 мг/л соответственно, ХПК снизилось до 16,5 мг/л Oj Степень очистки при этом составила по азоту 94,3%, по фосфору 98,2%, по ХПК 97,7%. Насьш5ение воды кислородом составляло 197,8%. В водорослях к 5-му дню количество сырого белка достигло 47,4% от абсолютно сухого веса водоростей. Таким образом, с бассейна площадью 1 га можно собрать за 5 сут до 25 ц сухой массы водорослей, а в месяц до 150 ц. С целью выявления участия предлагаемого штамма в обеззараживании сточных вод животноводческих комплексов определяли следующие санитарномикробиологические показатели: микробное число, коли-титр, коли-индекс, перфрингенс-титр. Полученные данные приведены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что на пятые сутки культивирования штамма Hydrodictyon reticulatum (oL) Lagerh CALU-783 на средах со сточной водой микробное число снизилось до 55, увеличился коли-титр и соответственно в 100 тыс. раз уменьшился коли-индекс, исчез . из исследуемых образцов сточных вод перфрингенс. Для выявления антибактериальных свойств предлагаемого штамма стерильные образцы сточных вод инокулировали повьш1енными дозами двух тесткультур Е. coli и Salmonella anatum, представителей условно-патогенной и патогенной микрофлоры, туда же инокулировали Hydrodictyon reticulatum (оО Lagerh CALU-783. Контролем служили варианты без предлагаемого штамма.

Изменение количества бактерий Е. coli-и. Salmonella anatum в сточной воде животноводческих комплексов при выращивании штамма Hydrodictyon reticulatum (о) Lagerh CALU-783.

Данные, приведенные в табл. 2, показывают, что уже на пятые сутки предлагаемый штамм проявляет сильную

антибактериальную активность,по отношению к S. anatum и умеренную активность к Е. coti.

Более сильный эффект отмечен на 10 и 15-е сутки. Так, титр кишечной палочки увеличивается с 0,00001 до 1,11, а сальмонелл - с 0,00001 до 11,1.

В сопоставлении с известным штаммом ChBorella vu garis А, который имеет продуктивность 29,1 г/м абсолютно сухого веса в сутки, предлагаемый штамм способен дать 50 г/м сухого вещества в сутки.

Преимущество предлагаемого штамма вьфажается еще в том, что его можно использовать для очистки сточных вод животноводческих комплексов, и это не требует такой энергоемкой операции для отделения биомассы от питательной среды как центрифугирование. Биомассу можно отделить, пропуская жидкость с водорослями через обычную мелкоячеистую (d ячеек 0,5 см) металлическую сетку.

При использовании штамма для очистки сточной воды животноводческого комплекса, а также при использовании его зеленой биомассы в корм животным и в результате улучшения санитарногигиенического состояния окружающей среды предварительный экономический годовой эффект от внедрения предложенного штамма ценобиальной хлорококковой водоросли составит 50 тыс. руб. по одному животноводческому комплексу в 1200 голов крупного

рогатого скота. , „,

Таблица1

Штамм ценобиальной хлорококковой водоросли Hydrodictyon reticulatum (сО Lagerh CALU-783 (коллекции Биологического института Ленинградского университета), используемый для получения зеленой массы и очистки сточных-вод.

Контроль без

0,00001 штамма

0,0001

0,00001 0,00001