Штамм цианобактерии SтRатоNоSтоS LINкIа - продуцент антибиотика-альгицида цианобактерина ЛУ-1-892 Советский патент 1989 года по МПК C12P1/00 C12N1/20 A01G33/00 C12N1/20 C12R1/89 

Изобретение относится к новой об- , ласти микробиологического производства, связанной с использованием сине- зеленых водорослей в качестве продуцентов биологически активных веществ, в частности антибиотиков, которые могут быть применены для угнетения других водорослей.

Цель изобретения - получение нового штамма цианобактерии Stratonos- toc linkia ., синтезирующего антибиотик альгицид.

На чертеже представлен УФ-спектр антибиотика альгицида.

Штамм сине-зеленой водоросли Stra- tonostos linkia является продуцентом

антибиотика альгицидного действия цианобактерина, получаемого в процессе культивирования на стандартной минеральной среде..

Штамм цианобактерии Stratonostos linkia получен из почвы. В процессе рассева на плотной минеральной среде отобран клон, дающий гомогенный рост и нефокусирующий азот. Штамм депонирован в коллекции Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева АН СССР, № 149.

Полученный штамм цианобактерии Stratonostoc linkia имеет следующие культурально-морфологические и физи- ологическ1 е признаки.

4

N9

00

При выращивании в полужидкой среде № 6 следующего состава, г/л: KNOj. 1; КгНРО 0,2; MgO -7Н20 0,2; CaCli 0,15; NaHCOj 0,2 и 1 мо микроэлементов, при через 5-7 дней штамм сине-зеленой водоросли образует дер- новинки зеленого или коричневого цвета, в жидкой среде без перемешивания дает хлопьевидный рост, растет в виде оседающих хлопьев. В условиях аэрации (продувание воздухом с 5%-ным содержанием СО) образует гомогенную взвесь отдельных нитей. В средах без связанного азота не растет.

В период интенсивного роста клетки боченковидные, 4,2 х 3,4 мкм, встречаются дегенеративные Гетерочис- ты (с ненормально утонченной оболочкой и вакуолизированной цитоплазмой). Клетки в нитях, нить состоит из нескольких десятков-сотен клеток.

ЦианобактеринЛУ-1-892 является эк зометаболитом, выделяемым клетками водорослей в культуральную среду в процессе культивирования. Ацетоновые и спиртовые экстракты клеток водоросли не обладают антибиотической активностью. Из культуральной жидкости антибиотик наиболее эффективно экстрагируется этилацетатом при рН 9,6-9,8. Активированный уголь, а также ионообменные смолы необратимо сорбируют антибиотик. Лиофильно высушенный сырец антибиотика представляет собой порошок оранжево-коричневого цвета. При хроматографировании сырца в тонком слое на силикагеле в системе растворителей хлороформ/метанол 9:1 выявлено 8 фракций с Rf 0,4. Антибиотик имеет характерный УФ-спектр с максимумом поглощения при 210, 245, 265 и 300 нм (см. чертеж). Проявление хро матограмм специфическими детектирующими реактивами для различных классов соединений показало, что цианобакте- рин ЛУ-1-892 представляет собой сложное соединение, в состав которого входит гетероцикл индольного типа, остаток сахара (предположительно, альдоза фенольное кольцо и аминогруппа, кото- рая входит в состав сахарного остатка или фенольного кольца.

Накопление цианобактерина в культуральной среде имеет место как в условиях экстенсивного роста культуры водорослей на агаризированной среде, так и в условиях интенсивного культивирования. Наилучший рост водорослей

наблюдался при , наибольшая продуктивность по цианобактерину при 25 С (табл. 1).

Таблица 1 Среднесуточный прирост биомассы и синтез антибиотика в культуре цианобактерии при разных температурах

За единицу активности антибиотика приняли минимальную дозу, угнетающую рост Synechococcus R-2, она соответствует 3 мкг/мл антибиотика-сырца.

Пример. Использование штамма для получения антибиотика.

Культуру штамма выращивают в минеральной среде № 6 при различных температурах и аэрации воздухом с 5%- ным содержанием СО в сосудах типа ИФР. Кал;дые 48 ч отбирают 1/2 культуры и добавляют снежую среду. -Из отобранной среды клетки удаляют центрифугированием, а раствор отрабатьша- ют этилацетатом при рН 9,6-9,8. После выпаривания этилацетата получают сырец, который лиофильно высушивают.

Спектр антибиотической активности определяют методом агаровых блоков с использованием водоросли, выращенной на среде с агаром, методом бумажных дисков и методом разведений с использованием антибиотика-сырца, полученного из культуральной среды. Бактерии выращивали на ИПА, дрожжи - на сусле-агаре.

В табл. 2 и 3 приведены результаты определения угнетающего действия антибиотика цианобактерина ЛУ-1-892 на микроорганизмы. Антибиотик активен против большинства испытанных сине-зеленых водорослей (цианобактерии) и ряда зеленых водорослей, но не активен в отношении испытанных бактерий и дрожжей.

5

Как видно из табл. 2 и 3, экэоме- таболиты предлагаемого штамма обладают альгидидной активностью широкого спектра действия..

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения в сравнении с известным, заключается в том, что синтез биологически активного вещества осуществляется штаммом в условиях интенсивного культивирования, что позволяет разработать промьшшенный метод получения альги- цида.

Предлагаемый штамм может быть использован для получения антибиотика

15

1504248

0

5

альгицида, который может найти применение в разраббтке: методов борьбы с развитием водорослей в обрастаниях, водоемах, на почвах, в замкнутых системах водоснабжения. Кроме того, препараты биологической природы не имеют тенденции накапливаться в окружающей среде.

Формула изобретения

Штамм цианобактерии Stratonoetoc linkia ИФР № 149 - продуцент антибиотика - ,альгицида цианобактерина ЛУ-1-892.

Изобретение относится к области микробиологического производства, связанной с использованием синезеленых водорослей в качестве продуцентов биологически активных веществ, в частности антибиотиков, которые могут применяться для подавления различных видов водорослей. Цель изобретения - получение нового штамма цианобактерии STRATONOSTOC LINKIA, синтезирующего антибиотик альгицид. Штамп депонирован в коллекции Института физиологии растений АН СССР, N 149. Штамм цианобактерии STRATONOSTOC LINKIA - продуцент антибиотика альгицидного действия широкого спектра - цианобактерина ЛУ-1-892. Действия антибиотика на бактерии и дрожжи не наблюдается. Преимуществом штамма является способность накапливать цианобактерин в условиях интенсивного культивирования синезеленых водорослей, что позволяет разработать промышленный метод получения альгицида. Наилучший рост водорослей отмечен при 30°С (0,40±0,01 г/л), а максимальный выход альгицида (18 ед/мл) при 25°С. 3 табл. 1 ил.

Таблица 2 Диаметр зон угпетания микроорганизмов продуцентом цианобактерина ЛУ-1 Stratonostos linkia 892

Микроорганизм

Staphylococcus aureus

5-а Staphylococcus aureus

Klebsiella pneumonia 122

Escherichia coli 60

Proteus vulgaris 7470

Pseudomonas aeruginosa 80

Torula utilis

Saccharomyces cerevisiae

Anacygtis nidulans 602

Aphanothece clathrata 698

Aphanocapsa sp. 752

Aphanocapsa sp. 751

Anabaena sp. 7420

Anabaena variabilis 458

Nostoc punctiforme 374

Nostoc sp. 467

Plectonema boryanum 465

Synechococcus sp. 768

Synechococcus sp. 600 Synechocystis aquatilis

428 Phormidium tenuissimun

558

Gloeocapsa alpicola 743

Диаметр зон через 14 дней, мм, п 6

Таблица Минимальные концентрации циано- бактерина ЛУ-1, угнетающие развитие водорослей

Микроорганизм

Anacyscis nidulans R-2 Nostoc sp. 467 Microcystis aeruginosa Anklstrodesmus acicu- laris 254 Chlorella vulgaris 157

220

260

Концентрация циано- бактерина, полностью угнетающая рост, мкг/мл

2 1 0,5

2

.4

280