Способ культивирования зеленых микроводорослей Советский патент 1992 года по МПК C12N1/12 

(Л

С

Использование: промышленный фотосинтез при получении биомассы зеленых микроводорослей. Сущность способа: зеленые микроводоросли выращивают на питательной среде, содержащей минеральные соли, в том числе оикарбонаты, при рН среды не ниже 8,05 в присутствии ингибитора карбоангидразы. В качестве ингибитора кар- боангидразы используют хлористый натрий, хлористый калий или их смесь в концентрации 0,2-0,6%, диакарб, ацетазоламид, этокси- золамид в концентрации 0,7-1,2 мМ. При этом продуктивность зеленых микроводорослей (хлорелла, сценедесмус) повышается более чем в 2-3 раза против контроля (без ингибитора карбоангидразы). 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для интенсивного культивирования микроводорослей на средах, содержащих бикарбонатный ион в качестве источника биогенного питания.

Известен способ культивирования микроводорослей на бикарбонатсодержащей среде, включающий культивирование на питательной среде, содержащей компоненты биогенного питания и микроэлементы с корректированием рН за счет барботирования С02 до интервала определенных значений.

Недостатком этого способа является невысокая скорость прироста биомассы, связанная с условиями осуществления способа, не позволяющими микроводорослям проявить высокую фотосинтетическую активность.

Целью изобретения является повышение продуктивности процесса культивирования микроводорослей

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу культивирования зеленых микроводорослей на питательной среде в присутствии бикарбоната при рН не ниже 8.5 питательная среда дополнительно содержит ингибитор карбоангидразы.

В качестве ингибитора карбоангидразы используют соляную кислоту, хлористый натрий или хлористый калий, а также их смесь в концентрации 0,2-0,6%, диакарб, ацетазоламид, этоксизоламид в концентрации 0,7- 1,2 мМ.

Пример 1. Культуру микроводорослей Chlorella vulgaris C-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды: KNOs2,5; mgS04-7H20 1,25: КНгР04 0,62: FeS04-7H20 0.09; ЕДТА 0,037: раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количествз 3-5 г на 1 л воды рН 9 (среда 1). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении

XI

Јь

о

;4

OJ

tj

люминесцентными лампами (50 Вт/м .температуре 36°С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 9 0,5 путем титрования HCI.

Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.

В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой С02.

Пример 2. Культуру микроводорослей Chlorella vulgaris С-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего со- става, г/л воды: КМОз 5,0; МдЗСм г- О 2,5; КН2РСм 1,24; FeS04 7H20 0,018; ЕДТА 0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда 2). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м ), температуре 36°С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 9,0 0,5 путем титрования HCI.

Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.

В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде то- го же состава в теж же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой С02.

Результаты, представленные в табл.1 показывают, что достигаемый эффект не связан с изменением концентраций биогенных элементов.

Пример 3. Культуру микроводорослей Chlorella vulgaris С-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего со- става, г/л воды: ШОз 2,5: Мд5См7Н20 1,25: КН2Р04 0,62; FeSCU 7H20 0,09; ЕДТА 0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда 1). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м ), температуре 36°С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 9,0+0,5 птем титрования HCI. Среда дополнительно со- держит ацетазоламид в концентрации 0,7 или 1,0, или 1,2 мМ. Корректировка рН проводится периодически путем продувания суспензии углекислым газом как в опыте, так и в контроле. Продуктивность измеряют по сухой массе мик- роводорослей.

В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при

корректировке рН с помощью периодического продувания чистой С02.

Пример 4. Культуру микроводорослей Chlorella vulgaris C-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды: КМОз 2,5; Мд5См-7Н20 1,25; КН2РСм 0,62; FeSChr7H20 0,09; ЕДТА 0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда 1). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м3), температуре 36°С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 9,0±0,5 путем титрования НС. Среда дополнительно содержит диакарб в концентрации 0,7 или 1,0. /1ли 1.2 мМ. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.

В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой С02.

Результаты по примерам 1-4 представлены в табя. 1.

П р и м е р 5. Культуру микроводорослей Chlorella vulgaris C-3 или Chlorella spk засевают на питательную среду следующего состава, г/л воды: KNCh 5,0; МдЗСм 7Н20 2,5: КН2Р04 1,24; FeSCM 7H20 0,018; ЕДТА 0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда 2). Водоросли культивируют в течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентными лампами (50 Вт/м ), температуре 36°С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 6,5: 8,5: 9 0: 9,5; 10.0 путем титрования HCI. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.

В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой С02.

Как видно из табл.2, способ обеспечивает увеличение продуктивности.

Пример 6. Культуру микроводорослей Scenedesmus acutus штамп 8 засевают на питательную среду 2. Водоросли культивируют также как в примере 5. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей, полученных в опыте и контроле.

Результаты по примерам 5 и 6 представлены в табл.2.

Пример 7. Культуру микроводорослей Scenedesmus acu.us штамп 8 или Chlorella

spk засевают на питательную среду 4. Водоросли культивируют также как в примерах 1 и 2. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей,.полученных в опыте и контроле. Среда дополнительно содержит ацетазоламид в концентрации 1,0 мМ,

Пример 8. Культуру микроводорослей Scenedesmus acutus штамп 8 или Chlorella spk засевают на питательную среду 2. Водоросли культи виру ют также как в примерах 1 и 2. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей, полученных в опыте и контроле. Среда дополнительно содержит диакарб в концентрации 1,0 мМ.

Пример 9. Культуру микроводорослей Scenedesmus acutus штами 8 или Chlorella spk засевают на питательную среду 1. Водоросли культивируют также,как в примерах 1 и 2. Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей, полученных в опыте и контроле. Среда дополнительно содержит зтоксизол.амид в концентрации 1,0 мМ.

Результаты по примерам 7-9 представлены в табл.3.

Пример 10. Культуру микроводорослей Chlorella vulgaris C-3, Chlorella spk или Scenedesmus acutus шт 8 засевают на пита- тельную среду следующего состава, г/л воды: КМОз 5,0; MgSO7H20 2,5; КН2Р04 1,24; FeSCM-7H20 0,018; ЕДТА 0,037; раствор микроэлементов 1 мл и бикарбонат натрия в количестве 3-5 г на 1 л воды (среда 2). Водоросли культивируют s течение 4-5 дней при непрерывном освещении люминесцентны- ми лампами (50 Вт/м ), температуре 36°С, непрерывном барботаже атмосферным воздухом, рН среды поддерживают 6.5; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0 путем титрования хлористым на

трием, хлористым калием или их смесью в концентрации 0,2; 0,4; 0,6%.

Продуктивность измеряют по сухой массе микроводорослей.

В качестве контроля используют процесс фотоавтотрофного культивирования микроводорослей на питательной среде того же состава в тех же самых условиях при корректировке рН с помощью периодического продувания чистой С02.

Результаты представлены в табл.4.

Как видно из табл.4, способ обеспечивает увеличение продуктивности.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно повысить продуктивность различных микроводорослей при культивировании на бикарбонатсодержащих средах, которое в обычных условиях для них не используется, а также значительно упростить фотокультиваторы, их системы автоматического контроля и управления, снизить трудоемкость их обслуживания, что приводит к значительному снижению себестоимости полученной биомассы.

Формула изобретения

Т а б л и ц а 1

Влияние соляной кислоты, ацетазоламида и диакарба на продуктивность хлореллы в условиях поддержания рН продувкой СОа ( контроль, варианты 3,4) или HCI ( варианты 1,2 ).

Таблица2

Влияние рН и ионов хлора на продуктивность хлореллы и сценедесмуса при 0.03 % С02 в условиях поддержания рН продувкой СОа ( контроль)или HCI

ТаблицаЗ

Влияние рН , ионов хлора, ацетазоламида, диакарба, этоксиазоламида в условиях поддержания рН продувкой С02 ( контроль) или HCI

Влияние солей хлора на продуктивность микроводорослей

Таблица4