Способ получения меченых соединений Советский патент 1990 года по МПК C12N1/12 A01H1/06 A01G33/00 

Изобретение касается биотехнологии фотоавтотрофных биосинтезов и может быть использовано для получения меченых соединений путем интенсивного культивирования фотосинтезирующих . микроводорослей.

Целью изобретения является повышение выхода меченых соединений и безопасности обслуживания

Способ заключается в том, что микроводоросли культивируют- на питательной среде, содержащей минеральные компоненты, в условиях непрерывного освещения и непрерывной подачи углекислого газа до накопления максимальной продуктивности с последующим введением компонента„ блокирующего деление клеток и источника меченого углерода. В качестве источника меченого углерода используют бикарбонат натрия, а перед введением метки осуществляют подачу атмосферного воздуха в течение 1 ч.

Добавка меченого бикарбоната натрия в питательную среду способствует равномерному распределению меченого углерода по всему объему суспензии благодаря протекающей репкции гидратации иона бикарбоната; предварительная продувка водорослей воздухом необходима для индукции синтеза в клетках фермента карбоангидраэы, которая катализирует обратимую реакцию гидра тации иона бикарбоната. Для синтеза карбоангидразьг в клетках водорослей достаточно продувания воздухом в теСл

ел

СЛ

со сл

4ь

чение 60 мин в условиях непрерывного культивирования. За это время в фото- синтеэирующих клетках водорослей концентрирующий механизм формируется с участием фермента карбоангидразы, благодаря которой водоросли значительно эффективнее ассимилируют бикарбонат в качестве источника углерода.

Пример 1. Микроводоросли JQ Dunaliella salina (шт.9) выращивали в условиях интенсивного накопительного режима при непрерывном барботиро- вании на свету газовоздушной смесью с

духом с 0,03% С04 в течение 1 ч, пос ле чего вносили в суспензию хлористый натрий 400 мМ и меченый бикарбонат натрия в различных концентрациях от 1,5 до 4 г/л. При этом продувку воздухом полностью прекращали. По из вестному способу в суспензию водорос лей вносили хлористый натрий и подавали меченый углекислый газ. В обоих вариантах водоросли культивировали в режимах направленного синтеза L-npor лина в течение 45-90 мин. При этом выход меченого L-пролина по предлага

2% СО, и температуре 28-29°С на пита- 5 мому способу при внесении 4 г/л бикарбоната натрия составил 20-25 мг/г сухой массы, а по известному способу 5-6,5 мг/г сухой биомассы.

тельной среде Артари следующего состава, г/л: NaCl 116; MgS04 50; , 123; FB S04 0,003; микроэлементы 1 мг/л. После выхода культуры на плато водоросли барботировали в течение 45-90 мин воздухом, после чего одновременно вносили 116 г/л NaCl (фактора, блокирующего деление клеток) и 1,5-4 г/л меченого бикарбоната натрия при полном исключении углекислого газа.

По известному способу в суспензию водорослей вносили дополнительное количество NaCl и подавали меченый углекислый газ.

В табл,1.приведен выход меченых соединений в клетках Dunaliella salina в зависимости от источника меченого углерода по предлагаемому и известному способам.

Таблица 1

духом с 0,03% С04 в течение 1 ч, после чего вносили в суспензию хлористый натрий 400 мМ и меченый бикарбонат натрия в различных концентрациях от 1,5 до 4 г/л. При этом продувку воздухом полностью прекращали. По известному способу в суспензию водорослей вносили хлористый натрий и подавали меченый углекислый газ. В обоих вариантах водоросли культивировали в режимах направленного синтеза L-nporr лина в течение 45-90 мин. При этом выход меченого L-пролина по предлагаемому способу при внесении 4 г/л би

карбоната натрия составил 20-25 мг/г сухой массы, а по известному способу 5-6,5 мг/г сухой биомассы.

Выход меченых соединений в клетках Dunaliella salina и Chlorella в зависимости от концентрации NaHCOj приведен в табл.2.

Табпица2

Изобретение относится к биотехнологии фотоавтотрофного биосинтеза и может быть использовано для получения меченых соединений путем интенсивного культивирования фотосинтезирующих микроводорослей. Целью изобретения является повышение выхода меченых соединений и безопасности обслуживания. Способ получения меченых соединений заключается в том, что микроводоросли CHLORELLA SP. К или DUNALIELLA SALINA культивируют на питательной среде, содержащей минеральные соли, в условиях непрерывного освещения и непрерывной подачи углекислого газа до накопления максимальной продуктивности с последующим введением компонента, блокирующего деление клеток, и осуществляют подачу атмосферного воздуха в течение 1 ч, а затем вводят меченый углерод, в качестве которого используют бикарбонат натрия. Способ позволяет увеличить выход меченого глицерина с 410 - 450 до 630 - 690 мг/г сухой биомассы, β-каротина с 10 - 15 до 50 - 60 мг/г, пролина с 5 - 6,5 до 20 - 25 мг/г. 3 табл.

Пример 2. Пресноводные фото- автотрофные микроводоросли Chlorella spK. выращивали в условиях интенсивного роста на среде Тамийя, г/л: KN03 5; MgS04 2,5; KHtP04 1,25; FeSO 0,003, микроэлементы 1 мг/л при 35-37°С, барботировании суспензии газовоздушной смесью с 2% COt, круглосуточном освещении люминесцентными лампами ЛБ-80 (50 Вт/м5). После накопления максимальной продуктивности водоросли барботировали на свету воз40

45

Выход меченых соединений в клетках Dunaliella salina и Chlorella sp.K в зависимости от времени продувки воздухом приведен в табл.3.

Таблица 3

Из приведенных данных видно, что перевод водорослей на среду с компонентом, блокирующим деление клеток и меченым бикарбонатом натрия в кон- центрации 1,5-4 г/л после предвари - тельной продувки суспензии водорослей воздухом в течение 45-90 мин, позволяет получить биомассу водорослей с более высоким содержанием меченых соединений, а также повысить безопасность эксплуатации процесса получения целевых продуктов за счет устранения летучих меченых соединений. ормула изобретения

Способ получения меченых соединений, включающий культивирование мик

5

роводорослей на питательной среде, содержащей минеральные компоненты, в условиях непрерывного освещения и непрерывной подачи углекислого газа до максимального накопления биомассы с последующим введением компонента, блокирующего деление клеток, и источника меченого углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода меченых соединений и безопасности обслуживания, в качестве источника меченого углерода используют бикарбонат натрия, в концентра- ции,1,5-4 перед введением его осуществляют подачу атмосферного воз-духа в течение 45-90 мин.