Способ дезинтеграции микроорганизмовВ KAMEPE бАллиСТичЕСКОгО дЕзиНТЕг-PATOPA Советский патент 1981 года по МПК C12K1/00 

После подачи суспензии микроорганизмов в дезиитегратор целесообразно подавать газ или смесь газов под давлением в пределах от 25 до 100% от давления газа, определяемого по формуле где &Р - расчетное давление подачи газа, мм вод. ст.; (О - угловая скорость перемешивания мелющих тел, 1/с; Ga - эффективный вес мелющих тел, заполняющих дезинтегратор кг, равный; Оэ GT - Gr; GT - вес мелющих тел, кг; Gr - вес газа или смеси газов, кг; g - ускорениесилытяжести (,8M/c2); / ширина дезинтеграционной камеры, м. Сущность данного способа заключается в том, что перемешивание мелющих тел переводится из режима перемешивания в центробежном поле на псевдоожиженный режим. Осуществление предлагаемого способа проводится на дезинтеграторе, изображенном иа чертеже. Дезинтегратор содерл ит цилиндрическую термостатированную дезинтеграционную камеру 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, заполненную мелющими телами 4, ротор 5, установленный на валу 6, проходящем через уплотнение 7 в стенке камеры. Вал 6 связан с приводом 8. Между ротором 5 и цилиндрической стенкой камеры 1 находится сепаратор 9, отделяющий от мелющих тел кольцевое пространство 10. Перед выходным каналом 3 размещено устройство для задержки мелющих тел, например сетка И. Входной канал 2 соединен со средством подачи суспензии под давлением, например насосом 12. Предлагаемый способ осуществляется в дезинтеграторе ФУГ-1 (авт. св. 514627) следующим образом. Пример 1. Ожижающим агентом является суспензия микроорганизмов. Предварительно охлажденная 10%-ная суспензия микроорганизмов Saccharomices cerevisiae в количестве 1 л подается через периферийную зону дезинтегратора в канал 2 насосом 12 под давлением 1250 мм вод. ст., что составляет 30% от ДР- где с-1 (1500 об/мин), ,l кг, ,01 м, g- 9,8 м/с2. Взаимодействуя с центробежными силами мелющих тел, создаваемыми вращающимся с частотой ( с- ротором 5, давление суспензии АР 1250 мм вод. ст. образует псевдоожижепие системы суспензия - мелющие тела, при котором происходит дезинтеграция микроорганизмов в мягком щадящем режиме. Дсзиптеграт выводится через центральный канал. Пример 2. Ожижаюащм агентом является азот. Через канал 2, находящийся в периферийной зоне дезинтегратора, заливают в дезинтегратор 250 мл охлажденной 10%-ной суспензии Saccharomices cerevisiae. Как и в примере 1, приводится в движение мелющие тела с угловой скоростью о)157 . Одновременно через канал 2 подается азот под давлением 1250 мм вод. ст., что составляет 30% от ДР::.-, 2./ Остальные значения составляюп1,их формулы те же, что и в примере 1. Под действием центробежных сил мелющие тела и суспензия удерживаются в дезинтеграторе, а газ, проходя через них, создает псевдоожижение системы суспензия - мелющие тела и выходит через капал 3. При этом происходит дезинтеграция микроорганизмов. По окончании дезинтеграции дезинтеграт выводят через центральный канал 3. Подачу суспензии микроорганизмов и ожижающего газа можно производить одновремепно через канал 2. Оптимальное значение давления ожижающего агента (суспензии или газа) вычисляют и подбирают для различных микроорганизмов в зависимости от вида мелющих тел угловой скорости перемешивающего устройства. Исходя из экспериментальных данных эти значения находятся в пределах 25-100% от расчетных. Для получения сравнительных данных параллельно проводилась баллистическая дезинтеграция той же культуры известным способом на том же дезинтеграторе ФУГ-1 Условия дезинтеграции в обеих случаях были одинаковы. Количество целых субклеточных структур (органелл) определялось микроскопированием. При дезинтеграции в псевдоожиженном слое мелющих тел выход клеточных оболочек, мембра, ядер митохондрий был на 15- 25% выше, чем при обычной баллистической дезинтеграции и механическое повреждение этих органелл в первом случае было меньше, чем во втором, при которой наблюдалось переизмельчение структур. Для обеих способов определялась ферментная активность дыхательной цепи и акивность РНК-азы в полученном дезинтеграте культуры. Результаты опытов приведены в таблице.

Способ дезинтеграции микроорганизмов в камере баллистического дезинтегратора в псевдоожиженном слое мелющих тел позволяет увеличить выход интактных субклеточных структур и повысить биохимическую активность дезинтеграта. Предлагаемый снособ благодаря свойствам псевдоожижения, устраняет переизмельчение структур, локальные перегревы, выравнивает температуру но всему объему дезинтегратора, повышает коэффициенты эффективной теплопроводности и теплоотдачи, выравнивает интенсивность неремешивания ио всему объему дезинтегратора, расширяет дианазон применяемых мелющих тел, суспензий

и пастообразных материалов. При этом сохраняется небольшое гидравлическое соиротивленне, которое не зависит от скорости подачн ожин ающего агента (суснензии, газа). Изобретение позволяет упростить устройство дезинтегратора, автоматизировать и механизировать процессы дезинтеграцпн.

П р и м е ч а н и е: Знак f показывает активирование . Формула изобретен п я 1. Снособ дезинтеграции микроорганизмов в камере баллистического дезпптегратора, предусматривающий подачу охлал денной суснензии микроорганизмов в дезинтегратор, измельчение и вывод дезинтеграта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода иптактиых субклеточных структур и повышения биохимической активности дезинтеграта, суспензию иодают в дезинтегратор через иериферпйную зону под давлением, дезинтеграцию осун1ествляют в нсевдоожиженном слое мелющих тел п вывод дезинтеграта нроизводят из центральной зоны дезинтегратора, нрнчем давление нодачи суснензии поддерживают в пределах от 25 до 100% от давления подачи суспензнп, определяемом по формуле где АР - расчетное давление подачи суснензии в мм. вод. ст.; 03 - угловая скорость неремешивания мелющих тел, 1/с; Оэ - эффективный вес мелющих тел, заиолняющих дезинтегратор, кг, равиый Сэ Ст:-GC; GT - вес мелющих тел, кг; GC - вес сусиеизии, кг; g - ускорение силытяжести .( 9,8м/с); / - ширина дезинтеграционной камеры, м. Способ по н. 1, отличающийся что после подачи суспензни микроор3NtoB в дезинтегратор подают газ или ь газов иод давлением в пределах от до 100% от давления подачи газа, опляемом по формуле Р - расчетное давление нодачи газа, мм. вод. ст.; со-угловая скорость перемешивания мелющих тел, 1/с; G;) - эффективный вес мелющих тел заиолняюишх дезинтегратор, кг, равный Ga Gi-Gr; GT - вес мелющнх тел, кг; Gr - вес газа или смеси газа, кг; g - ускорениесилы тяжести (,8м/с2); / - ширина дезинтеграцнонной камеры, м. Источники информации, инятые во внимание при эксиертпзе Авторское свидетельство СССР явке 9 2571291/28-13 от 17.01.78.

10

fZ