Способ культивирования микроводорослей Советский патент 1993 года по МПК C12N1/12 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам культивирования микроводорослей, и может быть использовано для получения биомассы, меченой стабильными изотопами, применяемой для изучения пространственной структуры природных молекул, их информационных превращений, функциональных взаимодействий и в медицинской диагностике.

Цель изобретения - получение меченых азотсодержащих соединений в биомассе микроводорослей.

Это достигается новым способом культивирования микроводорослей, предусматривающем засев микроводорослей на питательной среде, содержащей изотопы, культивирование их при бэрботировании га- з.овоздушной смесью и освещении, причем в качестве изотопов используют изотоп 1SN в виде азотнокислого натрия или калия в

концентрации 1,5-2,0 г/л. засев среды осуществляют с плотностью 30-50 мг/л по сухому весу, освещение с интенсивностью 200-гЗОО Вт/м2, а культивирование до прекращения прироста биомассы.

Повторное засевание ведут выращенной биомассой на свежей питательной среде.

Пример 1. Культуру микроводоросли Chlorella sp К из коллекции ИФР АН СССР, в количестве 30 мг/л по сухому весу засевают на питательную среду следующего состава (г/л): К15МОз-2,0; Мд504 7НгО-2,5: КН2РО-Н,25; FeS04 7H20-0.009; ЕДТА - 0,037; раствор микроэлементов 1 мл. Выращивание микроводоросли проводят при 36°С с интенсивностью освещения 250 Вт/м2 круклосуточно при непрерывном барботи- ровании воздушной смесью до прекращения прироста биомассы. Концентрация изотопа азота в культуральной среде равна

ел

с

оо о

о

т-Л

00

GJ

13 мг/л. Полученную биомассу исследуют: белок - 44%, свободные аминокислоты - 8,7%; нуклеиновые кислоты -1,1%: пигменты - 3,2%; липиды - 16%; углеводы - 30%. Пример 2. Культуру микроводоросли Chlorella С-9, из коллекции ИФР АН СССР, в количестве 40 мг/л по сухому весу засеивают на питательную среду следующего состава (г/л): К15МОз-2,0; Мд8О4 7НгО - 2,25; КН2Р04 - 0,63; FeSQ4 7M20 - 0,005; ЕДТА - 0,037; раствор микроэлементов 1 мл. Выращивание микроводоросли проводят при 36°С с интенсивностью освещения 300 8т/м2 круглосуточно при непрерывном барботи- ровании газовоэдушной смесью (2% СОа) ДО прекращения прироста биомассы. Концентрация изотопа азота в культураяьной среде равна 21 мг/л. Полученную биомассу исследуют; белок -48%; свободные аминокислоты - 5,2%; нуклеиновые кислоты - 1,5%; пигменты - 1,5%; липиды - 18%; углеводы - 25,8%.

Пример 3. Культуру мйкроводоросли Spyrultna platensls и коллекции ИФР АН СССР в количестве ЬО мг/л по сухому весу засевают на питательную среду следующего состава (г/л): Na15N03 - 1,8; МаНССм - 16.8; MgS04 7H20 0,2; КаНРСм - 0,5; K2S04 - 1,0; NaCI 1.0 CaCtz - 0,04; FeSCM 7H20 - 0,01; ДТА - 0,08; раствор микроэлементов 1 м.ч Выращивание микроводоросли проводят .ри 31°С с интенсивностью освещения 25) Вт/м2 круглосуточно при непрерывном барботировании воздушной смесью до прекращения прироста биомассы. Концентрация изотопа азота в культуральной среде равна 28 мг/л. Полученную биомассу исследуют: белок - 63%, свободные аминокислоты - 4,4%; нуклеино вые кислоты- 1,1%; пигменты - 2,5%; лип ды- 10%;.углеводы - 12%.

Пример 4. Культуру ликроводорос/ы Spyrulina minima из коллекции ИФР АН СССР в количестве 40 мг/л по сухому весу засевают на питательную среду следуют госостава(г/л):№15МОз-1,8:№НС04-60, MgS04 7H20 - 0,2; К2НРО 0,5, KjSOt 0,5; NaCI - 1,0; CaCb - 0,04 f - 0,01; ЕДТА - 0.08;-раствор микроэлементов 1 мл. Выращивание микроводорогли проводят при 26°С с интенсивностью освещения

кращения прироста биомассы. Концентрация изотопа азота а культуральной среде равна 22 мг/л. Полученную биомассу исследуют: белок - 52%, свободные аминокисло5 ты - 9,4%; нуклеиновые кислоты - 2,0%; пигменты - 3,0%; липиды - 15,6%; углеводы -18%.

Пример 5. Культуру микроводоросли Chlorella sp К. полученную по примеру 1, в

10 количестве 500 мг/л по сухому весу засевают на питательную среду следующего состава (г/л): К15МОз - 2,0; MgSC-4 7H20 - 2,5; КН2Р04 - 1,25; FeSO4 7H20 - 0,009; ЕДТА - 0,037; раствор микроэлементов 1 мл. Выра15 щивание микроводоросли проводят при 36°С с интенсивностью освещения 250 Вт/м2 круглосуточно при непрерывном барботи- ровании воздушной смесью до прекращения прироста биомассы. Полученную

20 биомассу исследуют: белок - 44%; свободные аминокислоты - 8,7%; нуклеиновые кислоты - 1,1%; пигменты 3,2%; липиды - 16%; углеводы-30%.

Результаты примеров 1-4 свидетельст25 вуют о том, что заявляемый способ культивирования микроводорослей позволяет получить биомассу микроводорослей, содержащую меченые азотсодержащие соединения. Потери изотопа азота не превышают

30 1,4%.

Пример 5 доказывает возможность использования клеток микроводорослей, содержащих меченые азотсодержащие соединения, в качестве инокулята для по35 вторных засевов на среду, содержащую.изо- топ азота.

Формула изобретения Способ культивирования микроводо рослей, предусматривающий посев микроводорослей на питательную среду, содержащую изотопы, культивирование их при барботировании газовоздушной смесью и освещении, отличающийся

5 тем, что, с целью получения меченых азотсодержащих соединений в биомассе микроводорослей, из изотоповв используют изотопы 15N в виде азотнокислого натрия или калия в концентрации 1,5-2,0 г/л, посев

50 на среду осуществляют с плотностью 30- 50 мг/л по сухому весу, освещение - с интен200 Вт/м круглосуточно при непрерывном сивностью 200-300 Вт/м , а культивировабарботировании воздушной смесью до пре

кращения прироста биомассы. Концентрация изотопа азота а культуральной среде равна 22 мг/л. Полученную биомассу исследуют: белок - 52%, свободные аминокислоты - 9,4%; нуклеиновые кислоты - 2,0%; пигменты - 3,0%; липиды - 15,6%; углеводы -18%.

Пример 5. Культуру микроводоросли Chlorella sp К. полученную по примеру 1, в

0 количестве 500 мг/л по сухому весу засевают на питательную среду следующего состава (г/л): К15МОз - 2,0; MgSC-4 7H20 - 2,5; КН2Р04 - 1,25; FeSO4 7H20 - 0,009; ЕДТА - 0,037; раствор микроэлементов 1 мл. Выра5 щивание микроводоросли проводят при 36°С с интенсивностью освещения 250 Вт/м2 круглосуточно при непрерывном барботи- ровании воздушной смесью до прекращения прироста биомассы. Полученную

0 биомассу исследуют: белок - 44%; свободные аминокислоты - 8,7%; нуклеиновые кислоты - 1,1%; пигменты 3,2%; липиды - 16%; углеводы-30%.

Результаты примеров 1-4 свидетельст5 вуют о том, что заявляемый способ культивирования микроводорослей позволяет получить биомассу микроводорослей, содержащую меченые азотсодержащие соединения. Потери изотопа азота не превышают

0 1,4%.

Пример 5 доказывает возможность использования клеток микроводорослей, содержащих меченые азотсодержащие соединения, в качестве инокулята для по5 вторных засевов на среду, содержащую.изо- топ азота.

Формула изобретения Способ культивирования микроводо рослей, предусматривающий посев микроводорослей на питательную среду, содержащую изотопы, культивирование их при барботировании газовоздушной смесью и освещении, отличающийся

5 тем, что, с целью получения меченых азотсодержащих соединений в биомассе микроводорослей, из изотоповв используют изотопы 15N в виде азотнокислого натрия или калия в концентрации 1,5-2,0 г/л, посев

0 на среду осуществляют с плотностью 30- 50 мг/л по сухому весу, освещение - с интенние - до прекращения прироста биомассы.

Использование: биотехнология, получение биомассы микроводорослей. Сущность изобретения: готовят питательную среду, содержащую азотнокислый калий или натрий, меченый- изот6прм 15М, гв концентрации 1,5-2,0 г/л и другие соли, необходимые для роста водорослей, среду засевают водорослями, такими как Chlorella sp., Splrullna platensis, с плотностью 30-50 мг/л по сухому весу и культивируют при освещении 250- 300 Вт/м2 до прекращения прироста биомассы. Способ позволяет получить биомассу с равномечеными азотсодержащими соединениями.