Способ получения гранул с иммобилизованными клетками бактерий Советский патент 1987 года по МПК C12N11/00 

Изобретение относится к области использования иммобилизованных ферментов или микробных клеток на носителях и может найти применение в микробиологической и медицинской промышленности.

Целью изобретения является повьяпе- ние качества гранул за счет уменьшения их гидравлического сопротивления.

Способ получения гранул с иммобилизованными клетками бактерий предусматривает включение клеток в полиак- риламидный гельу армирование геля, его полимеризацию и гранулирование, причем для армирования геля используют комплексную хлопчатобумажную нить или нити, из искусственных волокон диаметром сечения 0,2-0,4 мм, а гранулирование осуществляют разрезанием нити на отрезки длиной 10-30 MM,I при этом включению подвергают клетки бактерий Gluconobacter oxydans.

На чертеже показана принципиальная схема осуществления способа.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Готовят смесь микроорганизмов с мономерами и раствор катализатора, смешивают и наливают в ванну 1. Нить с катушки 2 перематывают на катушку 3 Проходя меяоду дном ванны и направляющим роликом 4, нить пропитывается гелеобразуюшим раствором с микроорганизмами и поступает в камеру; 5, заполненную увлахсненным газообразным азотом,, где происходит полимеризация. Гель, армированный нитью, перематывается с катушки 3 для резки на отдельные гранулы.

В качестве включенных микрооргаг низмов применяют клетки Gluconobacter oxydans. В качестве армирующего материала использугот комплексные хлопча-, тобумажные нити или нити из искусственных волокон. Водньш раствор электронейтральных или анионных мономеров, содержаших достаточное количество сшивающих агентов, используют как гелеобразующее вещес тво.

Пример, Дх(я иммобилизации клеток Gluconobacter oxydans в Г1ААГ готовят растворы компонентов в следующем соотношении: 4 мл 50%-ного раствора акриламида в 1/15 мольном фосфатном буфере с рН 5,3; 4,3 мл 2,5%-ного N-5N -метилен-бис-акриламида в таком же буфере; 1 мл 5%-ного раствора персульфата аммония; 0,06 мп NjHgU jN тетраметилэтилендиамина и 5 мл суспензии клеток Glucqbacter oxydans,. содержащей 0,3 г сухой биомассы, Пос- ле смешивания компонентов смесь заливают в ванну, снабженную устройством, обеспечивающим пропитку нитей.

Нить, пропитанная гелеобразующей смесью, ноступает в камеру, заполненную увлажненным газообразным азотом, где выдерживается 5 мин для полимеризации геля. Затем нить разрезают на отрезки длиной 10-30 мм. Гранулы промывают 2 раза буферным раствором и

загружают в цилиндрическую обечайку проточного биореактора диаметром 50 мм на ситчатую подложку слоем высотой 100 мм и фиксируют сверху ограничительной сеткой.

Через пол ченную насадку прокачивают поток субстрата (6%-ный водный раствор глицерина, насьпценный кислородом). В ходе процесса получения диоксиацетона (ДОА) производят замеры похерь напора при -прохождении потока через насадку, расхода субстрата и выхода целевого продукта. В качестве армирующего материала используют вискозную нить диаметром 0,2 мм,

хлопчатобумажнуто нить диаметром

0,3 мм и полиамидную нить диаметром 0,4 мм. Для сравнения процесс получения ДОА проводят с гранулами, изготовленными по известному способу.

Гидравлическое сопротивление фиксированного слоя гранул пpивe,eнo в табл. 1 .

Вькод целевого продукта приведен в табл. 2.

По данным5приведенным в табл, 1 и 2, выход целевого продукта при постоянном значении расхода субстрата практически одинаков как для слоя гранул, армированных нитями, так и для слоя гранул, армированных цеолитом. Гидравлическое сопротивление при постоянном значении расхода субстрата через насадку с фиксированными геометрическими параметрами в 4-5 раз ниже для слоя гранул, армированных нитями.

Таким образом,, применение гранул, армированных нитями, значительно снижает гидравлическое сопротивление фиксированного слоя и не влияет на выход целевого продукта.

313592994

Формула изобретенияческого сопротивления, для армироваСпособ получения гранул с иммоби-„„„ геля используют комплексную хлоплизованными клетками бактерий, пред-чатобумажную нить или нити из искусусматривающий включение клеток в 5ственных волокон диаметром сечения

полиакриламидный гель, армирование0,2-0,4 мм, а гранулирование осущегеля, полимеризацию и его гранулиро-ствляют разрезанием нити на отрезки

ванне, о тличающийся тем,длиной 10-30 мм, при этом включению

что, с целью повышения качества гра-подвергают клетки бактерий Gluconoнул за счет уменьшения юс гидравли- юbacter oxydans..

Таблица 1

0,6 1,6 1,7 1,7

1,6 1,6 1,7 1,8

Таблица2

1,5 1,6 1,75 1,9