Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов Советский патент 1981 года по МПК A01G33/00 

(54) СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ

I

Изобретение относится к культивированию микроорганизмов и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ культивирования фото синтезирующих микроорганизмов, включающий их засев в питательную среду и отбор биомассы при ведении процесса в оптимальном турбидистантном режиме |1.

Недостатком этого способа является необходимость использования трех контуров регулирования (по температуре, по плотности культуры и по освещенности).

Известен также способ культивирования микроводорослей, в котором периодический отбор биомассы осуществляется с помощью сложного оптико-электрического устройства при постоянных условиях искусствеииого освещения (2J.

Недостатком известного способа является использование двух независимых контуров регулирования (по плотности культуры и по температуре), что приводит к необходимости применения сложных приборов.

Цель изобретеиия - упрощение процесса культивирования.

Указанная цель достигается тем, что культивирование проводят при пониженно

начальной температуре t дальнейшим ее повышениел ли счет аог.чощення света нарастающей оиомассой, причем начальную температуру ку.;илив.«рования определяют по формуле

1„- i, - At, где t - начальнзэ температура культиви

рования, С; tf -температура культивирования в

стационар.йой режиме, °С; ut -световая надбавка температуры супензии за счет подглощення клетками излуче.нкя, °С. .

При этом отбор биомассы проводят по сигналу термодатчика, а оптимальную плотность культивирования устанавливают в пределах начального участка плато насыщения зависимости световой надбавки температуры от плотности культуры.

На фиг. i показана завнсимость световой надбавки температуры от плотности культуры; на фиг. 2 - схема, иллюстрирующар осуществление способа.

Зависимость (фиг. 1) световой надбавки, температуры от плотности культуры, полученл зксперимснтально на культиваторе, представляющем собой плоскопараллельную камеру и.ч оргстекла с толщиной слоя 10 мм, при облученности фотосинтетически активной радиации 100 Вт/м от лампы накаливания с использованием Chlorella vulgaris (термофильного штамма).

Располагая зависимостью t(N) для определенного типа культиватора и условий освещения, можрго осуществить непрерывное культивирование на любой рабочей плотности N,. Для этого регулятором теплообменника устанавливают начальную температуру н равной (N) и осуществляют засев культуры. По мере роста плотности культуры, за счет поглощения света клетками, температура суспензии поднимается от IH до t. При этом достаточно на термодатчике, например конта.ктном термометре, установить значение t, как при достижений NP сигнал с задатчика будет давать команду к отбору биомассы.

Необходимость в самостоятельном контуре поддержания плотности биомассы, например, на основе оптического датчика отпадает.

По графику At(N) легко определить оптимальную плотность культивирования Nopt. Выход на плато насыщения кривой .t(N) означает, что вновь образующиеся клетки уже не приводят к добавочному поглощению света слоем суспензии, а значит являются лишь темновым балластом и вызывают лишь потери на темновое дыхание. Эти темновые клетки приводят к уменьшению фотосинтеза слоя. Значит Nont соответствует начальному участку плато насыщения кривой t(N).

В культиватор 1 (фиг. 2) заливают питательную среду и включают систему 2 освещения. Начальную температуру культивирования ц задают с помощью, например, ЛАТРа 3 в цепи электропитания теплообменника 4. Значение надбавки темТ1ературы At находят из графика At(N) для данного штамма и светового режима. Задатчиком 5, например контактным термометром, устанавливают значение температуры культивирования t. Засеивают культуру в культиватор. По достижении температуры, суспензии значения к сигнал с задатчика 5 включает вспомогательное устройство 6 для отбора порции биомассы. Биомасса отделяется в разделителе 7, например сепараторе, и чистая среда возвращается в культиватор.

Пример. Проводится выращивание хлореллы в плоском культиваторе из оргстекла. Культиватор состоит из двух склеенных отсеков и, кроме рабочего объема (толщина слоя 1 см), содержит плоскую водяную рубашку термозадающего контура. Через водяную рубашку пропускают стационарный поток воды от водопровода. Кроме того, в рубашку опускают спираль из. нихрома, питаемую через /1АТР. В рабочий объем заливают среду Тамия и подбором нагЕряжения питания на спирали устанавливают начальную температуру культивирования ift 33°С. Затем на задатчике (контактном термометре) устанавливают оптимальную температуру культивирования ip; 38°С (при М 5°С, согласно фиг. 1). Затем засеивают культуру Chlorella vulgaris (термофильный штамм). При достижении плотности 20010 кг/см контактный термометр включает сигнал к отбору биомассы. Отделение биомассы проводят центрифугированием, а фугат опять заливают в камеру. Таким образом, изобретение обеспечивает ведение непрерывного процесса культивирования за счет одного только контура регулирования температуры и упрощает проведение процесса.

Формула изобретения

0 проводят при пониженной начальной температуре с дальнейшим ее повышением за счет поглощения света нарастающей биомассой, причем начальную температуру культивирования определяют по формуле

tH IK-At,

где trt -начальная температура культивирования, °С; t - температура культивирования в стационарном режиме, °С; i - световая надбавка температуры 0суспензии за счет поглощения клетками излучения, °С.

JJИсточники информации,

принятые во внимание при экспертизе

/i