Способ получения аммиака Советский патент 1989 года по МПК C12P3/00 C12N11/14 C12P3/00 C12R1/01 

Описание патента на изобретение SU1465457A1

- : -Г . изобретение относится к биотехно-; логии и представляет собой процесс получения связанного азота в виде ионов NH при инкубации ,иммобилизо- ванньк клеток мутантного штамма циа- нобактерии Anabana vuriabilis в аэробных условиях на минеральной.питательной среде и при освещении.Процесс получения аммиака, образующегося в результате биоконверсии солнечной энергии, фотолиза воды и азот- фиксации, может быть использован в биотехнологии и в сельском хозяйстве. , . - ; :.

Целью изобретения является повышение продуктивности процесса.

Продуктивность обеспечивается за счет увеличения скорости и продолжительности вьщеления NH при значительном уменьшении интенсивности используемого освещения.

Сущность способа заключается в следующем.

Для осуществления процесса фотообразования NH5 используют клетки мутантного щтамма Anabaena varia bilis KB ИФР 106 (ЕЛ 92 Mb

Клетки мутанта собирают перед началом экспоненциальной фазы роста культуры, иммобилизаьщю клеток проводят путем адсорбции на алюмоборо- силикатное стекловолокно, иммобилизованные клетки инкубируют на без- азотистой минеральной среде при рН 7,0-8,0 аэробно при освещении

4ib

Од СП

j; сд

500-10000 лк. Фотоо.бразовааие аммиака осуществляют следуюп1им образом. Для иммобилизации используют клетки, мутанта, не достигшие экспоненциаль- ной фазы роста (оптическая плотность суспензии цианобактерии при 680 нм не превышает 0,25 ед/ма), и обладающие максимальной активностью по скорости вьщеления ионов NH в ере- ду (40-300 мк/моль NH (мг хлорофилла в сутки)„

Клетки мутанта отделяют от среды роста, например центрифугированием (8000 g ч 200 мин), суспендируют в ми неральной безазотистой среде и инкубируют в течение 24 ч с алюмоборо- силикатным волокном в виде мршей при освещенности 5000 лк. За это время практически 100% клеток сорбируется на стекловолокно. Затем носитель с иммобилизованными клетками промывают питательной средой и помещают в реактор периодического или непрерывного действия. Процесс фотовыделения NHj проводят при инкубации иммобилизованных клеток в аэробных условиях, на минеральной безазотистой среде при рН 7,0-8,0 освещенности 5000-10000 л и температуре 30°С. В реакторе иммо- билизованные клетки цианобактерии осуществляют фотоноситель и азотфик- сацию, выделяя образуюпд йся кислород и ионы NH в среду. Замену среды в реакторе периодического действия про изводят каждые 2-12 ч. В проточный реактор питательная среда подается непрерывно со скоростью 20-540 мп/ч. Максимальная скорость фотовьщеле- ния NK в периодическом реакторе сое тавляет 300 мг/моль хлорофилла в 1 ч, в непрерывном 165 мк/моль хлорофилла в 1 ч. Иммобилизованные клетки сохраняют стабильность б.опее 3 мес. непрерывной работы при освещении 5000-10000 лк.

Пример 1. Для иммобилизации клеток мутанта А. variabilis ЕД92 м ерш из алюмоборосиликатисго волокна (3,5 г.) предварительно обрабатывают jg. ацетоном в течение 1 ч, затем промывают дистиллированной водой. Стекло- ерш вносят в стеклянную колбу, содержащую 1 50 мл культуры мутанта с оптической плотностью при 680 нм равнойд 0,2 ед/мл (0,012 мг хлорофилла/мл) и инкубируют без перемешивания при 30 С и освещенности 5000 лк в течение 24 ч. По окончании адсорбции иммоби

5 0 5 0 ,,

5

g.

лизованные клетки промывают минеральной средой Аллена-Арнона. За 24 ч 98% клеток цианобактерии сорбируется на носителе. Рост культуры мутанта продолжается в иммобилизованном состоянии. Количество биомассы клеток, определенное по содержанию хлорофилла, возрастает в 0 раз на 9 недель инкубации в питательной среде при освещенности 10000 лк.

Пример 2. Стеклоерш с иммобилизованными клетками (0,10 мг хлорофилла/г носителя помещают в стеклянную коническую колбу объемом ЗОО мл с питательной минеральной безазотистой средой Аллена-Ариона (110 мл, рН 7,0). Иммобилизованные клетки инкубируют аэробно при освещении люминесцентными лампами (5000 лк) и температуре 30 С. Скорость выделения ионов аммония составляет 166 мк/моль/мг хлорофилла в 1ч. За 2 ч в реакторе накапливается 0,47 мМ NH.

П р и м е р 3. Процесс проводят аналогично примеру 2, но лишь с тем отличием, что в инкубационную среду дополнительно вносят 0,05 М фосфатный буфер, рН 8,0. За 2 ч в реакторе накапливается 0,82 мМ NH4. Замену среды производят каждые 2ч, После 3 сут непрерывной инкубации скорость вьщеления NH иммобилизованными клетками составляет 297 мк/моль/мг хлорофилла в 1 ч.

Пример 4. Стеклоерш с иммобилизованными клетками (вес стекловолокна 7,3 г, длина 20 см), содержащий 0,045 мг хлорофилла (г теля, помещают в. стеклянную колонку (Pharmacia;. Освещенность 5000 лк достигается люминесцентными лампами, расположенными вокруг колонки, температура поддерживается на уровне 30 С. Минеральная безазотистая среда Аллена-Ариона, содержащая 0,05 М фосфатньй буфер, рН 8,0 подается в нижнюю часть, колонки со скоростью 90 мл/ч. Подача воздуха осуществляется компрессором вместе с током среды. На выходе из колонки раствор аммиака собирается коллектором фракций и анализируется на содержание ионов NH методом Несслера или с помощью электрода. Скорость образования аммиака достигает значения. 12,5 мк/моль/мг хлорофилла в 1 ч.

Пример 5. Способ осуществляют согласно примеру 4, но освещенность клеток равна ЬООО лк, скорость протока среды через колонку составляет 60 мп/ч. Скорость фотооб разования аммиака достигает 40,7 мк/моль/мг хлорофилла в 1 ч.

Пример Ь, Все операции осуществляют аналогично примеру 4, но освещенность равна 10000 лк, скорость протока среды - 360 мл/ч. Выделение аммиака происходит со скоростью 114,6 мк/моль/мг хлорофилла в 1 ч.

Пример 7. Способ осуществляют аналогично примеру 4, но с тем отличием, что освещенность кле ток составляет 10000 лк, скорость протока среды поддерживается на уровне 400 мл/ч. Достигается максимальная скорость фотообразования аммиака в непрерывном резкиме, равная 165 мк/моль/мг хлорофилла в 1 ч.

1.465457

Формула

изобретения

1.Способ получения аммиака,предусматривающий иммобилизацию клеток продуцирующего мутантного штамма

цианобактерии Anabaena variabilis на твердом носителе и последующую их инкубацию .в аэробных условиях на

минеральной безазотистой среде с исходным рН 7,0 при освещении, о т л Н чающийся тем, что, с целью повышения продуктивности процесса, в качестве продуцента используют

клетки штамма Anabaena variabilis KB ИФР 106, взятые в предэкспонен- циальной фазе, роста культуры, иммобилизацию проводят методом адсорбции на алюмоборосиликатном стекловолокне, а инкубацию ведут при освещенности 5000-10000 лк.

2.Способ поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что иммобилизов нные клетки инкубируют в присутствии 0,05 М фосфатного буфера с рН 8,0.

Похожие патенты SU1465457A1

название год авторы номер документа
Штамм бактерий RноDовастеR SрнаеRоIDеS-продуцент убихинона Q @ 1986
  • Корсунский Олег Федорович
  • Гоготов Иван Николаевич
  • Фролова Валентина Дорофеевна
  • Митронова Татьяна Николаевна
  • Шестаков Сергей Васильевич
SU1406163A1
КОМПОЗИЦИИ ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ ФЕНИЛАЛАНИН-АММИАК-ЛИАЗЫ И СПОСОБЫ ЛЕЧЕНИЯ РАКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТАКИХ КОМПОЗИЦИЙ 2008
  • Веллар Мишель К.
  • Фитцпатрик Пол А.
  • Каккис Эмиль Д.
  • Вендт Дэниел Дж.
  • Мутхалиф Мубарак
  • Белл Шон М.
  • Окхамафе Аугустус О.
RU2553343C2
Применение штамма Anabaena sp. PCC 7120 для получения наночастиц серебра 2015
  • Хмель Инесса Александровна
  • Кокшарова Ольга Алексеевна
  • Гулин Александр Андреевич
  • Костров Андрей Николаевич
  • Надточенко Виктор Андреевич
RU2614118C1
Макропористые сорбенты для удаления цианобактерий из водной среды 2015
  • Бессонов Иван Викторович
  • Морозов Алексей Сергеевич
  • Лобакова Елена Сергеевна
  • Орлова Алина Александровна
  • Ахаев Дмитрий Николаевич
  • Кирпичников Михаил Петрович
  • Нелюб Владимир Александрович
  • Буянов Иван Андреевич
RU2620388C1
Способ сорбционного удаления целых патогенных бактериальных клеток из раствора с помощью автоклавированного иммобилизованного лизоцима 2019
  • Левашов Павел Андреевич
  • Адамова Ирина Юрьевна
  • Нелюб Владимир Александрович
  • Овчинникова Екатерина Дмитриевна
  • Бородулин Алексей Сергеевич
  • Матолыгина Дарья Андреевна
  • Алешина Наталия Васильевна
RU2734538C1
ЭКСТРАКТЫ Aphanizomenon Flos Aquae И ПИТАТЕЛЬНЫЕ, КОСМЕТИЧЕСКИЕ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ИХ 2007
  • Скольо Стефано
  • Канестрари Франко
  • Бенедетти Серена
  • Дзолла Лелло
RU2442564C2
Способ регенерации растений люцерны 1978
  • Мезенцев Анатолий Владимирович
SU743647A1
Способ культивирования микроводоросли Chlorella kessleri для использования в качестве биокомпонента топлива 2023
  • Гималетдинов Рустем Рафаилевич
  • Усманов Марат Радикович
  • Валеев Салават Фанисович
  • Носова Юлия Евгеньевна
RU2819445C1
Способ получения L-пролина 1985
  • Кочарян Шаварш Микаэлович
  • Карапетян Жанета Владимировна
  • Келешян Сусанна Казаровна
  • Азизян Асмик Геворковна
  • Акопян Эдуард Микаэлович
  • Арушанян Алина Владимировна
  • Амбарцумян Артур Альбертович
SU1409659A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА АЛЬФА-ФЕТОПРОТЕИН СУХОЙ 2005
  • Родионов Сергей Юрьевич
  • Раев Михаил Борисович
  • Орлова Екатерина Григорьевна
RU2283131C1

Реферат патента 1989 года Способ получения аммиака

Изобретение относится к области Виотехнологии и представляет собой процесс получения связанного азота в виде ионов NH при инкубации иммобилизованных клеток мутантного штамма дианобактерии Anabaena variabilis KB ИФР 106 в аэробных условиях на минеральной безазотистой среде и при освещении. Целью изобретения является повышение продуктивности процесса. Указанная цель достигается тем, что клетки мутанта, собранные перед началом экспоненциальной фазы роста, иммобилизуют путем адсорбции на алю- моборосиликатное волокно и инкубируют их в минеральной безазотистой среде при рН 7,0-8,0 и освещенности 5000-10000 лк. (Л

Формула изобретения SU 1 465 457 A1

SU 1 465 457 A1

Авторы

Карякина Елена Евгеньевна

Орозгожоева Венера Бектуровна

Стручалина Тамара Ивановна

Кокшарова Ольга Алексеевна

Михеева Лидия Евгеньевна

Шестаков Сергей Васильевич

Варфоломеев Сергей Дмитриевич

Даты

1989-03-15Публикация

1987-07-15Подача