Способ получения биомассы Советский патент 1976 года по МПК C12C11/00 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, точнее к способу получения биомассы.

Известен способ получения биомассы путем выращивания симбиотической культуры бактерий на питательной среде с газообразными углеводородами и необходимым для роста минеральными солями.

Предлагаемый способ обеспечивает стабильно высокий выход биомассы, а также высокое качество биомассы с содержанием сырого протеина до 75%, включающего незаменимые аминокислоты в том числе метионин (до 3%), лизин (до 7%), витамин В.. (до 12 мг/кг АСВ).

Достигается это тем, что в качестве симбиотических культур бактерий используют виды MeibvCococcus coipsuBatusmTaMM 2, Me-ttivKosiTius spofium маг. iricoeopoitus штамм 4, MettivKosiTius tnchospoiiuTn VOI i-osoiceus штамм 5, Ttavol3actepiu-m g-asotNpicuTn штамм 1.

Предлагаемая культура позволяет получить до 40 г/л сухой биомассы, а также повысить скорость до 0,16 при непрерывном процессе с концентрацией 9 г/л АСВ (абсолютно сухих веществ). Культуры микроорганизмов имеют следующие морфологические свойства,

MeltivEococcus capsuEaius штамм 2. Кокки диаметром 1,6-2 мк, диплококки, реже тетракокки. Розеток на образуют, Купьтура образует покоящуюся стадию типа незрелых цист азотобактера. Цисты склон1 ы рефрактировать. Клетки неподвижные, граммотрицательные, непатогенные. Пигмент не образуют. Потребность в метане облигатная, хорошо растет на жидкой минеральной среде в атмосфере метана. На агаризованной минеральной среде практически не растет. На МПА и других богатых органических средах не развивается. На среде с 0,1-1% метанола не растет. Предпочитает в качестве нсточ1-шка азота аммонийную форму азота, MetlivEosi us sporiurn vanштамм 4.

Папочки размером 1,5-6x1 мк, вибриоидные, почкующиеся. Покоящаяся стадия - экзоспоры Б виде пузырька на полюсе, противоположном полюсу со жгутиком. Начальная стадия споруляции-виброидная. Клетки образуют розетки, капсулы, подвижные в молодом возрасте, грамм-отрицательные. Цвет колоний белый, водорастворимого пигмента не образуют. Колонии плотные, гладкие, край ровный размером до 2 мм. Культура непатогенная. При росте в жидкой среде с перемешиванием образует кольцо на стенках колбы. Бактерии облигатно растут на метане, не растут на среде с 0,1% метанола и на богатых органических средах: мясопептонный агар (МПА); мясопептонный агар, приготовленный на мясном бульоне, разбавленном Б 10 раз (МПА 1/10); сусло-агар и агар с разбавленным в 10 раз суслом. Культура лучше использует аммонийную форму источника азота, не растет на среде без азота. Температура роста 33°С. MethvEosinus tfidiosponuTn voir- posaceusПалочки размером 3,5-1,5x1 мк образуют розетки. Покоящаяся стадия - экзоспоры. Начальная стадия споруляции-грушевидная. Клетки в молодом возрасте подвижны, грамм-отрицательны, непатогенны.Пигмент колоний бледно-розовый, водораствори мого пигмента не образуют. Культура выживает в отсутствии метана, не нуждается в частных пересевах. Потребность в метане облигатная, на богатых органических средах роста нет, не растет на среде с 0,1% метанолй. Используют аммонийную форму источника азота, на среде без азота не развивается, хорошо растет при 30-32°С. ПРИ 38°С ррста нет. tovot)0icterium gdsotvpicuTn штамм 1. 2-6-суточная культура при росте на минеральной среде Бугинелла-Гааса (БГА) с ме таном образует одиночные неподвижные палочки размером 1,5-3x0,6 мк, не образующие ветвлений. На картофельной среде в односуточной культуре клетки длиннее, слегка искривленные, размером 3-4x0,6 мк, реже длиною до 7 мк, в пятисуточной культуре на этой среде клетки становятся короче и толще, располагаясь по двое или редко в цепочках, грамм-отрицательные, некислотоустойчивые. Колонии на среде БГА с метаном округлые, с ровным краем, выпуклые, гладкие, диамет ром 0,5 мм, плотные вначале кремовые, затем становятся светло-желтыми. Растет на среде с метанолом и на богатых органических средах, не растет на среде с 0,11% метанола. Усваивает вышестоящие гомо логи метана: этан,пропано-бутановуюфракцию Хорошо растет как на среде Ср - 1 с глюкозой и капустном агаре, так и на среде БГА-метан. На МПА, дрожжевом и почвенном агаре слабо вырастает на седьмые сутки, на картофельном агаре - через 20 час. Консистенция на Ср-1 с глюкозой слизистая, на остальных средах пастообразная. Пигмент на всех средах светло-желтый, кроме дрожжевого агара, на котором он не образуется. Цвет среды не изменяют. Желатин не разжигает, молоко не изменяет, восстанавливает нитраты до нитритов. Сероводород, аммиак и индол не образует. Растет на галактозе, сахарозе, декстрине без образования кислоты; образует кислоту при росте на глюкозе, арабинозе, мальтозе и слабо на манните, не растет на лактозе. Хорошо раатет на этаноле и не растет на метаноле. Слабо усваивает соли уксусной, пропионовой, щавелевоуксгуской, лимонтюй, яблочной, щавелевой и велериановой кислот; не растет на солях муравьиной кислоты. В дальнейшем способ поясняется примерами. Пример 1.В ферментер объемом Юле эжекционной системой аэрирования вводят 6 л питательной среды, содержащей в 1 л водопроводной воды (в г): (. /AgSO 0,0048 CuSOi -SHyO 0,0043 рН питательной среды поддерживают автоматически непрерывным добавлением 10%ного раствора N аОН. Смесь приводного газа с воздухом в соотношении 1:3 в количестве 10 л/л-мин непрерывно подают в ферментер, неутилизированную смесь выводят на ферментера. Среду в ферментере засевают смешанной культурой 1-7О,выделенной в процессе непрерывного культивирования из смеси четырех накопительных культур, представляющей собой симби- отическую смесь четырех микроорганизмов: Mei)ivBosinys tr-ictiospopiuTTj van posaceufls штамм 5, PEavobacteriom goisotypicuTTi штамм 1, Meilrvfococcus ccrpsueoftus штамм 2, MeHivfosi-nus SpOClUTn VOrr. 1TlCO OPO(iuS , Инокулятом служит биомасса, полученная в предыдущих опытах. Исходная концентрация биомассы в ферментере 5 г/л. Через 20 час периодическое го культивирования при рН 6,7 и температуре 33°С получают 20 г/л сухой биомассы с содержанием белка 65%. Пример 2. В 1О-Л ферментер, указанный в примере 1, вводят 6 л питательной среды, содержащей в л водопроводной во ды (в г): Н РО , KCt InSOjj-THj O 0,ОО29 MnSO|,-(HjO Си SO. -ffHiO 0,0054 О,ОО29 в процессе ферментации непрерывно осу ществляют подачу смеси природного газа и воздуха в количестве 10 л/л-мин в соот нощении 1:3 и вывод неутилизированной газовой смеси, подачу питательных солей и отбор суспензии бактерий из ферментера В ферментере поддерживают рН на уров не 6,7 непрерывным добавлением 10%-ного раствора N аОН; температура культивирования 33°С, Исходная концентрация биомассы в ферментере 10 г/л сухого веса. После 1-2-часового выращивания культуры в периодическом режиме начинают непрерывное культивирование со скоростью протока среды, равной 0,13 час концен рации биомассы 11 г/л сухой биомассы и содержании белка 75%. Пример З.В 2ОО-Л ферментер с эжекционной системой аэрирования вводят 100 л питательной среды того же состава ;что и во втором примере, и засевают сме45щенной культурой 1-7О в количестве, соответствующем исходной концентрации сухой биомассы в ферментере 5 г/л. В ферментер подают 10 л/л мин газовой смеси, состоящей из 25% природного газа и 75% воздуха. Температура ферментации 33°С, рН поддерживают добавлением 10%-ного раствора МаОН на уровне 6,7. В периодическом процессе в течение 5 час концентрация биомассы достигает 10 г/п АСВ. После этого начинают непрерывное культивирова1ше сначала с коэффициентом разбавления среды, равным 0,05 час ; по мере увеличения концентрации биомассы уменьщают время пребывания; при скорости протока 0,13 концентрация сухой биомассы 11 г/л. Формула изобретения Способ получения биомассы путем выращивания симбиотической культуры бактерий на питательной среде с газообразными углеводородами и необходимыми для роста минеральными солями, отличающийс я тем, что, с целью увеличения выхода биомассы, в качестве симбиотических культур бактерий используют видыMet}lV ococcas capsuEatus щтамм 2, Mettiylosfnus sporiutTi van iTTCoEofatus штамм 4, Melhvtosinus tricliosporiuTTi var.rosaceus щтамм 5, TlavobixcteriuTn fa oivpicuTn штамм 1.