Штамм бактерий РSеUDомоNаS SтUтZеRI, используемый для очистки промышленных сточных вод от малеиновой кислоты Советский патент 1992 года по МПК C12N1/20 C12S13/00 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности микробиологической очистке сточных вод, и может быть использовано для биологической очистки промышленных сточных вод от малеиновой кислоты - побочного продукта производства малеинового ангидрида, применяющегося в производстве полиэфирных и алкидных смол. Предельно допустимая концентрация малеинового ангидрида 1 мг/л и малеиновой кислоты в водоемах 60 мг/л, максимальная концентрация малеинового ангидрида в незагрязненных водоемах 10 мг/л.

Известен штамм Pseudomonas acidororaus, способный использовать 1 г/л малеиновой кислоты в качестве единственного источника углерода и энергии.

Недостатком этого штамма является окисление низких концентраций малеиновой кислоты.

Наиболее близким по достигаемому результату к предлагаемому штамму является штамм Alcaligenes faecalis T501, обладающий способностью окислять малеиновую кислоту (5 г/л) в яблочную на 20%.

Недостатком известного штамма является окисление низкой концентрации малеиновой кислоты и необходимость присутствия в среде дрожжевого экстракта (500 мг/л).

Целью изобретения является штамм, окисляющий высокие концентрации малеиновой кислоты (12-25 г/л).

VI

ГО Ј О

Ј

На фиг,1 изображен график роста и окисления малеиновой кислоты штаммом Р. stutzerf; на фиг.2 - график роста и окисления малеиновой и фталееой (а), малеиновой органических веществ в сточной воде штаммом P. stutzeri.

Штамм Pseudomonas stutzeri 832 (ВКПМ В-3506) выделен из активного ила Курьяновской станции очистки бытовых сточных вод в процессе селекции на синтетической среде с возрастающей концентрацией (от 0,4 до 25 г/л) малеиновой кислоты в качестве единственного источника углерода и энергии. Штамм обладает способностью расти и утилизировать малеиновую кислоту в качестве единственного источника углерода и энергии в синтетической среде, а также окислять смесь малеиновой, фумаровой, фталевой кислот в сточной воде. Штамм обладает способностью окислять 10-12,5. г/л малеиновой кислоты до 90-95% за 48 ч при 28°С и смесь органических кислот в сумме до 30 г/л в сточной воде до 77 %.

Характеристика штамма.

Морфологические и культуральные признака. Палочки (1-3 мкм), иногда соединенные в короткие цепочки из 2-3 клеток. Размер клеток зависит от состава среды. Подвижные, с латеральным жгутикованием, неспорообразующие, грамотрицательные. На МПА образуют бесцветные, блестящие, округлые, непрозрачные колонии, край ровный..

Физиологические признаки. Аэроб. Оптимальная температура роста 28-38°С, растет при 24 и 41°С. Для роста использует следующие источники углерода: глюкозу, арабинозу, сахарозу, трегалозу, этанол, крахмал, пропионовую, малеиновую, фума- ровую, фталевую кислоты, малеиновый и фталевый ангидриды, а также аланин, ва- лин. Желатину не гидролизует, крахмал гид- ролизует. Нитраты восстанавливает до азота. Образует биотин и экзополисахарид. Установлено наличие плазмиды. Нуклео- тидный состав Г + Ц в ДНК равен 62,84 мол.%.

П р и м е р 1. Посевной материал выращивают в жидкой среде следующего состава: малеиновая кислота 10,0 г/л; NH/iCIO,82 г/л; фосфатный буфер 6,2 мл/л, рН 6,8. Выращивание проводят в 100 мл среды в 750- миллилитровых колбах до стационарной фазы роста в течение 48 ч при 180 об/мин при 28°С. Клетки от деля ют центрифугированием при 6 тыс. об/мин, суспендируют в воде и густую суспензию используют в качестве инокулята. Начальная оптическая плотность (ОД) при разведении 1:10 равна 0,68 при 610 нм. Процесс проводят в качалочных

колбах на 750 мл со 100 мл среды, содержащей 12,5 г/л малеиновой кислоты при 180 об/мин в течение 3 сут, Степень окисления малеиновой кислоты составляет 90% по химическому потреблению кислорода (ХПК).

П р и м е р 2. Посевной материал выращивают на закошенном мясо-пептонном агаре, разбавленном в 4 раза с 2,5 г/л малеиновой кислоты в течение 2 сут. Начальная

оптическая плотность клеток 0,73. Процесс проводят в качалочных колбах со 100 мл среды следующего состава: малеиновая кислота 25 г/л; 1,64 г/л;.фосфатный буфер 12,4 мл/л. Перед посевом рН среды

доводят до 6,8 с помощью 40%-ной NaOH, Через 2 сут степень окисления малеиновой кислоты составляет 70% по ХПК, рН среды в конце опыта 9,7 (фиг.1).

П р и м ер 3. В связи с тем, что сточные воды производства малеинового ангидрида включают малеиновую, фумаровую, фталевые кислоты (общая концентрация до 30 г/л) штамм выращивают на следующих средах:

а) малеиновая кислота 6,25 г/л; фталевая кислота 6,25 г/л; NH4CI 1,5 г/л, фосфатный буфер 12,5 мл/л, рН 6,8: б) малеиновая кислота 6,25 г/л; фумаровая кислота 6,25 г/л; ,5 мл/л, рН 6,8. Посевной материал

получают в пробирках на агаризованной сточной воде, разбавленной 1:1. Опыт проводят в колбах с 30 мл среды на качалке при 180 об/мин при 28°С. В динамике роста культуры определяют оптическую плотность клеток, рН среды и степень окисления органических кислот по ХПК (фиг.2). Штамм быстро растет и использует смесь малеиновой и фумаровой кислот на 94% по ХПК, смесь малеиновой и фталевой кислот на

70% по ХПК на 2-е сутки.

П р и м е р 4. Посевной материал получают на агаризованной сточной воде 1:1 в чашках Петри, на которые высевают культуру из опыта, приведенного в примере 3, и затем

выращивают на качалке 3-4 сут при 28°С (180 об/мин) в колбах с 250 мл сточных вод, содержащих в сумме 30 г/л смеси органических кислот. В динамике роста культуры определяют оптическую плотность клеток, рН

среды и степень окисления органических веществ по ХПК. На 5-е сутки штамм окисляет органические вещества в сточной воде на 72% по ХПК, а на 7-е сутки - на 77% по ХПК(фиг.З).

Таким образом, штамм P. stutzeri обеспечивает деструкцию малеиновой кислоты в промышленных сточных водах с 30 г/л на 77%.

Формула изобретения Штамм бактерий Pseudomonas stutzerl ВКПМ В-3506, используемый для очистки

промышленных сточных вод от малеиновой кислоты.

Изобретение Относится к биотехнологии, в частности к очистке сточных вод, и может быть использовано для биологической очистки промышленных сточных вод от малеиновой кислоты. Целью изобретения является штамм, окисляющий высокие концентрации малеиновой кислоты. Штамм Pseudomonas stutzerl 832 (ВКПМ В-3506) способен утилизировать малеиновую кислоту (10-25 г/л) в качестве единственного источника углерода и энергии на 70-9.5% за 48 ч. Использование в качестве деструктора Р. stutzerl позволяет проводить очистку промышленных сточных вод, содержащих смесь органических кислот в сумме до 30 г/л на 70-77% за 2-7 сут. 3 ил. ё

1 2 3 Ц. 5 6 сут.

Шиг.7

Ч iff Я

J 2 3 V 5 6 .Й/8.3

Cj/m