СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМОВ ИЗ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ СРЕДЫ Советский патент 1973 года по МПК C12N1/02 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способу выделения биомассы микроорганизмов, например дрожжевых клеток, из культуральной среды, содержащей в качестве источника углерода углеводородные фракции нефти, без применения центробежных сил и с получением дрожжевой суспензии, содержащей 10- 12% сухих веществ. Отделение водной фазы, в которой находятся дрожжевые клетки, затруднительно, так как удельный вес дрожжевых клеток, насыщенных влагой, близок к единице.

Известен способ выделения биомассы микроорганизмов из культуральной среды многоступенчатым сепарированием с использованием центробежных сил. Однако такой способ является дорогостоящим.

Известен также бессепарационный способ путем внесения в среду после выращивания несмешивающегося с водой органического растворителя и последующего разделения полученной смеси на две фазы: водную и органическую, содержащую клетки микроорганизмов, которую затем удаляют любым из известных способов (центрифугированием, вымораживанием и т. д.). По указанному способу используют органический летучий растворитель, не смешивающийся с водой, хорошо смачивающий клетки микроорганизмов и имеющий плотность выше плотности воды.

Предпочтительно применять галоидированные алифатические углеводороды и сероуглерод. Однако известный способ не предусматривает применения растворителей, не смеши

вающихся с водой и обладающих плотностью меньше единицы.

Предлагаемый способ отличается тем, что органический растворитель имеет удельный вес меньше единицы и его вводят в культуральную среду при интенсивноМ перемешивании, причем предпочтительно использовать гексан, бензин и петролейный эфир. Перемешивание ведут в течение 1-20 сек при 15- 40°С и числе оборотов мешалки 500-4000 в

минуту. При работе по указанному способу обеспечивается упрощение процесса и повышение его эффективности.

Обработке подвергают дрожжевую суспензию, поступающую непосредственно из ферментера и имеющую влажность 95-99,5%. При этом дрожжевые клетки укрупняются и образуют эмульсии в органической фазе. Так как органическая среда не смешивается с водой, то полученная после смешения масса

легко расслаивается на водную и органические фазы, которые далее разделяются.

Выделенную биомассу подвергают экстрактивной очистке тем же растворителем или смесью, в состав которой входит используемый для обработки растворитель. В качестве органического растворителя может быть применен также отработанный растворитель в виде мисцеллы, выделенный после проведения процесса экстракции. Количество растворителя варьируют в широких пределах, причем отношение растворителя и культуральной среды составляет от 1 :40 до 1:1, предпочтительно от 1 : 10 до 1 ; 4. Продолжительность выделения фаз после обработки 10-60 мин. Декантацией отделяют до 50-95% воды, присутствуюшей в культуральной среде, содержаш,ей клетки микроорганизмов. Отделенную вопную фазу можно возвраш ать в производство, а выделенную биомассу направлять либо на удаление из нее следов растворителя сушкой, либо на экстрактивную очистку таким же растворителем, который используют для обработки. Пример 1. Дрожжи штамма .Candida guilirmonda Н 542 культивируют непрерывным способом в камеральном ферментере объемом 30 л ъ условиях аэрации на водно-минеральной среде, содержаш,ей 2% Н-парафинов в качестве источника углеродного питания, при 32-34°С и рН 4-4,5. Состав питательной среды следующий (г/л): Н-парафин НзР04 (70%) CUSO4-5H2O MgS04-7H2O MnSO4-4H2O FeSO4-7H20 ZnS04-H20 Удельный расход воздуха 5 л/час, выращивания (скорость) 5 час. 200 мл дрожжевой суспензии, выходящей из ферментера (с влажностью 95,8%) и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, смешивают в снабженном мешалкой аппарате (0 40 мм; п 4000 об/мин) с 35 мл гексана в течение 15 сек. Смесь отстаивают и через 60 мин декантируют 130 мл водной фазы, т. е. отделяют 70% водной фазы и выделяют дрожжи, содержащие 88% влаги. Пример 2. 2500 мл культуральной среды (полученной в условиях, аналогичных примеру 1), выходящей из ферментера с влажностью 99,3% и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, смешивают в аппарате, имеющем мешалку (0 100 мм; п 1450 об/мин), с 500 мл петролейного эфира в течение 15 сек. Смесь отстаивают и через 15 мин декантируют 2340 мл воды. В результате получают дрожжи с 90,1% влажности и отделяют 94% водной фазы. Пример 3. 2500 мл культуральной среды (см. пример 1), выходящей из ферментера с влажностью 98,8% и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, смешивают в аппарате, имеющем мешалку (0 100 мм, п 1450 об/мин}, с 500 мл бензина в течение 15 сек. Смесь отстаивают и через 15 мин. декантируют 2200 мл воды. В результате получают дрожжи с 90% влажности и отделяют 88% водной фазы. Пример 4. 3000 мл культуральной среды (см. пример 1), выходяшей из ферментера с влажностью 97,3% и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, пропускают через рабочее сопло эжектора, которым инжектируют 1000 мл петролейного эфира. Смесь отстаивают и через 10 мин декантируют 2000 мл воды. В результате получают дрожжи с 92,2% влажности и отделяют 68,5% водной фазы. Предмет изобретения 1.Способ выделения биомассы микроорга низмов из культуральной среды, содержащей в качестве источника углерода углеводородные фракции нефти, путем внесения в среду после выращивания несмещивающегося с водой органического растворителя с последующим отделением биомассы, например, декантацией, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его эффективности, органический растворитель имеет удельный вес менее единицы и вводят его в культуральную среду при интенсивном перемешивании. 2.Способ по п. I, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют гексан. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют бензин. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют петролейный эфир. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемешивание производят в течение 1 - 20 сек при 15-40°С.