Способ выращивания микроорганизмов Советский патент 1979 года по МПК C12B3/14 

1

Изобретение относится к области микробиологии и может быть использовано для ускорения прироста и увеличения биомассы микроорганизмов.

Известны разные стимуляторы роста микроорганизмов как растительного (дестиобиотин-кукурузный экстракт, экстракт, полученный из листьев алоэ, экстракт чая, клеточный картофельный сок), так и животного (кислотные гидрализать кератинового сырья) происхождения 1, а также химические соединения, а именно ферри-левоглюкозанат цинка и др. )2.

Известные стимуляторы увеличивают количество биомассы и интенсифицируют ее прирост. При использовании упомянутых стимуляторов прирост биомассы составляет 10-30%. Все эти стимуляторы апробированы на дрожжах.

Ближайшим по технической сущности является способ выращивания микроорганизмов с применением стимулятора роста - диметилсульфоксида 3. Стимулятор исследуется на разных микроорганизмах, в том числе бактериях, дрожжах, грибах, актиномицетах, например Bacillus subtilis, Flavobacterium suaveolens, Mycobacterium lacticolum, Pseudomonas fluorescens 310, Acti.nomyces platensis, в условиях аэрации

на питательной среде, содержащей источники углерода, азота и фосфора.

Применение диметилсульфоксида как стимулятора в количестве 20 р. р. m - 3% обеспечивает прирост биомассы на 16%.

Недостатком известного способа является небольшой прирост биомассы (16%).

Цель изобретения - увеличить и ускорить прирост биомассы микроорганизмов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве стимулятора используют нуклеозидди- и трифосфаты, которые в количестве 0,01-0,2% прибавляют к питательной среде (применялись в виде солей).

Оптимальной выявлена концентрация стимулятора роста - 0,1%. Стимулирующий эффект нуклеозидди- и трифосфатов выявлен у бактерий: Bacillus subtilis, Flavobacterium suaveolens, Mycobacterium lacticolum, Pseudomonas fluorescens 310, актиномицетов: Actinomyces platensis.

Способ выращивания перечисленных микроорганизмов состоит в следующем: проводят инкубацию микроорганизмов при 28°С в течение 4-5 суток, при аэрации, в питательной среде, содержащей источники углерода, азота и фосфора. Одновременно производят сравнение выхода биомассы выращиваемых микроорганизмов в контрольной среде, содержащей диметилсульфоксид (стимулятор по прототипу). Выход биомассы в контрольной среде с диметилсульфоксидом во всех примерах принят за 100%.

Пример 1. Проводилась инкубация Mycobacterium lacticolum при 28°С в течение 5 суток на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава: К2НРО4 ЗНгО - 0,05 %; MgSO4 УНгО - 0,003%, янтарная кислота - 0,1%, глицерин- 0,4%, смесь микроэлементов -

1мл/л (НзВОз -0,5%, NH4MoO4 -0,5%, ZnSO4 УНгО - 0,04 %, MnSO4 4П20--0,6 %, CuS04-5H20 - 0,004%, CoSO4 - 0,5%), дрожжевойавтолизат - 0,001%, (NN4)2804 - 0,1 %, РеС1з-6П20 - 0,0001 %, аденозинтрифосфат натрия - 0,1%, рН среды 7,2-7,3.

Состав контрольной среды: К2НРО4ЗН2О - 0,05%, MgSO4-7H20 - 0,003%, янтарная кислота - 0,1%, глицерин-0,4%, смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожжевой автолизат - 0,001 %, (NH4)2SO4 - 0,1 %, FeCla- 6Н2О - 0,0001 %, диметилсульфоксид - 100 р. р. т, рН среды 7,2-7,3.

Прирост биомассы М. lacticolura в среде с аденозинтрифосфатом натрия (0,1%) через 2 суток 1,2 г/л, что на 71% больше биомассы в контрольной среде (0,70 г/л), а на 3 сутки-160% (1,6 г/л).

Пример 2. Проводилась инкубация Pseudomonas fluorescens 310 при 28°С в течение 5 суток на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава: К2НРО4-ЗН20 -0,05%, MgSO4-7H2O - 0,003%, янтарная кислота - 0,1%, глицерин- 0,4%, смесь микроэлементов- 1 мл/л (состав в примере 1), дрожжевой автолизат-0,001%, (NH4)2SO4 -0,1%, FeCU6Н2О - 0,0001%, аденозинтрифосфат натрия - 0,Г%, рН среды 7,2-7,3.

Состав контрольной среды: К2НР04 ЗН20 - 0,05 %, MgS04 7Н20 - 0,003 %, янтарная кислота - 0,1 %, глицерин-0,4 %, смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожжевой автолизат -0,001%, (NH4)2SO4-0,1%, FeCla-SHaO - 0,ОООГ%, диметилсульфоксид- 100р. р. т, рН среды 7,2-7,3.

Прирост биомассы Ps. fluorescens 310 в среде с аденозинтрифосфатом натрия на

2сутки - 1,0 г/л, что на 38% больше биомассы в контрольной среде (0,42 г/л), а на 5 сутки - 133,3% (1,6 г/л).

Пример 3. Проводилась инкубация Pseudomonas fluorescens 310 при 28°С в течение 5 суток на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава: К2НРО4-ЗН2О -0,05%, MgS04-7H20 - 0,003%, янтарная кислота - 0,1%, глицерин - 0,4%, смесь микроэлементов - 1 мл/л (состав в примере 1), дрожжевой автолизат 0,001%, (NH4)2SO4 - 0,1%, FeCl3-6H20 - 0,0001 %, адеиозинтрифосфат натрия 0,1 %, рН среды 7,2-7,3.

Состав контрольной среды: К2НРС)4ЗН20 -0,05%, MgSO4-7H2O -0,003%, янтарная кислота - 0,1%, глицерин - 0,4%, смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожжевойавтолизат - 0,001%,

(NH4)2S04 -0,1%, FeCl3-6H2O -0,0001%, диметилсульфоксид - 100 р. р. т., рН среды 7,2-7,3.

Прирост биомассы Ps. fluorescens 310 в среде с аденозинтрифосфатом натрия на 3 сутки - 0,48 г/л, что на 14% больше биомассы в контрольной среде (0,4 г/л), а на 5 сутки- 105% (1,26 г/л). Пример 4. Проводилась инкубация

Bacillus subtilis при 28°С в течение 24 час на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава: К2НР04-ЗН20 - 0,05%, MgS04-7H20 -0,003%, сахароза - 6%, пептон- 1%, смесь микроэлементов-

1 мл/л, дрожжевой автолизат - 0,001%,

(NH4)2SO4 -0,1%, FeCl3-6H20-0,0001%,

аденозинтрифосфат натрия 0,1%, рН среды

7,2-7,3.

Состав контрольной среды: К2НРО4

ЗН2О -0,05%, MgS04-7H2O -0,003%, сахароза - 6%, пептон - 1%, смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожжевой автолизат - 0,001%, (NH4)2S04 - 0,1%, FeCia6Н2О - 0,0001%, диметилсульфоксид

500 р. р. т, рН среды 7,2-7,3.

Прирост биомассы В. subtilis в среде с аденозинтрифосфатом натрия через 14 час- 1,65 г/л, что на 10% больше биомассы В. subtilis в контрольной среде (1,5 г/л), а

через 24 час - 105% (2,2 г/л).

Пример 5. Проводилась инкубация Flavobacterium suaveolens при 28°С в течение 24 час на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава:

К2НРО4-ЗП20 - 0,05%, MgSO4-7H20 - 0,003%, сахароза - 6%, пептон - 1%, смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожжевой автолизат -0,001%, (NH4)2SO4-0,1%, FeCl3-6H2O - 0,0001%, аденозинтрифосфат

натрия 0,1%, рН среды 7,2-7,3. Состав контрольной среды: К2НРО4-ЗН2О - 0,05%, MgSO4-7H2O - 0,003%, сахароза - 6%, пептон - 1%, смесь микроэлементов - 14 мл/л, дрожжевой автолизат - 0,001%,

(NH4)2S04 - 0,1%, FeCl3-6H20 - 0,0001%, диметилсульфоксид 500 р. р. т., рН среды 7,2-7,3.

Прирост биомассы F. suaveolens в среде с аденозинтрифосфатом натрия на И часу - 0,43 г/л, что на 15% больше биомассы F. suaveolens в контрольной среде - 0,37 г/л, а на 18 часу - 111% (1,1 г/л).

Пример 6. Проводилась инкубация Mycobacterium lacticolum при 28°С в течение 24 час на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава: К2НРО4-ЗН2О - 0,05%, MgSO4-7H2O - 0,0003%, сахароза - 6%, пептон - 1%, смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожжевой автолизат - 0,001%, (NN4)2804 - 0,1%, РеСи-бНгО - 0,0001%, аденозинтрифосфат натрия 0,1%, рН среды 7,2-7,3 Состав контрольной среды; К2НРО4ЗНгО - 0,05%, MgS04-7H20 - 0,003%, сахароза - 6%, пептон - 1%, смесь мнкроэлементов - 1 мл/л, дрожжевой экстракт - 0,001%; диметилсульфоксид - 500 р. р. т., рН среды 7,2-7,3. Прирост биомассы М. lacticolum в среде с аденозинтрифосфатом натрия через 14 час - 0,16 г/л, что на 6,6% больше биомассы М. lacticolum в контрольной среде (0,15 г/л), а через 24 часа - 1,12 г/л (115,5%). Пример 7. Проводилась инкубация Flavobacterium suaveolens при 28°С в течение 24 час на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава: К2НР04-ЗН20 - 0,05%, MgS04-7H20 - 0,003%, сахароза - 6% пептон - 1%,

Таблица смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожгке вой автолизах - 0,001%, (NH4)2SO4 - 0,1%, РеС1з-6Н2О - 0,0001%, аденозиндифосфат натрия - 0,1%, рН среды 7,2-7,3. Состав контрольной среды: К2НРО4-31-120- 0,05%, MgS04-7H20 - 0,003%, сахароза - 6%, пептон - 1%, смесь микроэлементов - 1 мл/л, дрожжевой автолизат - 0,001%, (NH4)2SO4 -0,1%, FeCls-SHaO - 0,0001%, диметилсульфоксид - 500 р. р. т., рН среды 7,2-7,3. Прирост биомассы F. suaveolens в среде с аденозиндифосфатом натрия через И час. - 0,44 г/л, что на 29,4% больше биомассы Р. suavolens в контрольной среде - 0,34 г/л, а через 18 час - 1,04 г/л (104%). Стимулирующий эффект нуклеозидфосфатов (на рост Pseudomonas fluorescens 310) на 4 сутки показан в следующей таблице (среда по примерам 1-3).

Пример 8. Проводилась инкубация Actinomyces platensis при 28°С в течение 6 суток на качалках (100 об/мин) в питательной среде следующего состава: К2НРО4-ЗН2О - 0,05%, MgS04-7H20 - 0,003%, NaCl - 0,05%, (МП4)25О4 - 0,1%, PeSO4 - 0,001%, янтарная кислота-0,1%, глицерин - 0,5%, смесь микроэлементов - I мл/л (см. в примере 1), аденозинтрифосфат натрия - 0,1%, рН среды 6,9-7,1.

Состав контрольной среды: К2НРО4ЗН2О - 0,15%, MgS04-7H2O - 0,05%, NaCl - 0,05%, (NH4)2S04 - 0,1%, PeSO4 - 0,001%, смесь микроэлементов - 1 мл/л, янтарная кислота - 0,1%, глицерин - 0,5%, диметилсульфоксид - 500 р. р. т., рН среды 6,9-7,1.

Эффект стимуляции на рост А. platensis: на 5 сутки -0,76 г/л, что на 181,4% больше биомассы в контрольной среде (0,27 г/л), а па 7 сутки - 120% (1,1 г/л).

Нуклеозидди- и трифосфаты обеспечивают прирост биомассы бактерий и актиномицетов на 120% больший, чем диметилсульфоксид.

Формула изобретения

тем, что нуклеозиддифосфаты или нукЛёбзидтрифосфаты вносят в количестве 0,01- 0,2% от объема питательной среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Патент США № 3558434, кл. 195-81, опубл. 1971.