Штамм ацидофильных метилотрофных бактерий acetobacter methylovorans всб-914-продуцент биомассы

Штамм ацидофильных метилотрофных бактерий acetobacter methylovorans всб-914-продуцент биомассы

Реферат

 

(19)RU(11)1070916(13)C(51)  МПК ⁶    _{C12N1/20, C12N1/32}Статус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ШТАММ АЦИДОФИЛЬНЫХ МЕТИЛОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ ACETOBACTER METHYLOVORANS ВСБ-914-ПРОДУЦЕНТ БИОМАССЫ

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма ацидофильных метилотрофных бактерий продуцента биомассы на основе метанола. Получение микробной биомассы на основе метанола один из эффективных путей обеспечения народного хозяйства и в первую очередь животноводства белково-витаминными концентратами. Существующие штаммы бактерий характеризуются различными скоростями роста, выходом биомассы и различными оптимальными температурами роста. Они преимущественно развиваются при нейтральных или слабокислых значениях рН среды, что затрудняет осуществление процесса в нестерильных условиях из-за возможности его инфицирования посторонней микрофлорой. Известно использование ацидофильных и метилотрофных бактерий, растущих в кислой среде при рН до 6,0, что уменьшает опасность инфицирования процесса посторонней бактериальной микрофлорой и позволяет осуществлять стабильный процесс без соблюдения асептики. Однако эти культуры имеют низкий оптимум температуры роста (30-32^оС) и при более высокой температуре не развиваются. Наиболее близким аналогом заявляемого штамма по технической сущности, физиологическим, биохимическим и культуральным признакам является штамм метилотрофных бактерий, растущий при низких значениях рН среды, идентифицированный как Nethylobacter acidophilus, а позднее переименованный как pog Acetobacter. Это факультативный метилотроф, растущий на среде с метанолом в присутствии пантотеновой кислоты, которая может быть заменена автолизатом, при рН 3,0-6,0 и неспособный расти при рН 6,9. Оптимальная температура выращивания 30-32^оС. Морфологически представляет собой грамотрицательные, подвижные клетки размером 0,9-1,2х3,6 ммк. Колонии круглые, слегка выпуклые, гладкие, светло-желтого цвета, влажно-слизистой консистенции с диаметром 0,5-1,0 мм. Использует из сахаров глюкозу, сахарозу, фруктозу, слабо арабинозу, ксилозу, маннозу, мальтозу, лактозу, из спиртов глицерин и слабо дульцит, маннит, инозит. Не растет на пептоне, мясопептонном бульоне. Желатину не разжижает. Нитраты не восстанавливает. Сероводорода не образует. Глюкозу и арабинозу сбраживает с образованием кислоты. Растет на синтетических средах с метанолом при температуре 30^оС, максимальное время удвоения составляет 7,5 ч, что соответствует скорости роста 0,13 ч^-1 и накапливает при этом 57-75% белка. К недостаткам штамма относится то, что штамм не способен расти при повышенной температуре, оптимальной температурой для роста бактерий является 30-32^оС. Низкий температурный оптимум ухудшает техноэкономическое показатели процесса выращивания микроорганизма, так как при этом требуются большие затраты хладоагента. Цель изобретения состояла в селекции нового штамма ацидофильных метилотрофных бактерий, способного развиваться при более высокой температуре. Поставленная цель достигается использованием нового штамма метилотрофных бактерий Acetobacter methylovarans BCБ-914 продуцента биомассы, способного развиваться на средах с метанолом при повышенной температуре (до 39^oC) и низких значениях рН среды (3,0-6,0) без снижения выхода биомассы к заданному метанолу. Предлагаемый новый штамм метилотрофных бактерий Асetobacter methylovorans ВСБ-914 выделен из спонтанного микробного комплекса, образующегося в процессе ферментации метанола термотолерантным штаммом дрожжей в нестерильных условиях при рН 3,0-3,2 и температуре 38^оС, и далее селекционирован в процесса длительного пассирования на жидких средах в метанолом в условиях повышенной температуры низкого значения рН. Идентификацию предлагаемого штамма проводили по определителю бактерий Берги (Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 1974, 7th Еdition, Baltimore, USA). Заявляемый штамм бактерий BCБ-914 по способности к росту при низких значениях рН и сумме других признаков может быть отнесен в соответствии с описанием бактерий в определителе Берги, как и существующие ацидофильные штаммы бактерий, к группе уксусно-кислых бактерий и ближе всего подходит по этим описаниям к бактериям рода Acetobacter. Однако предлагаемый штамм ВСБ-914 отличается от описанных раннее штаммов тем, что из соединений углерода использует очень узкий круг веществ и является ограниченно факультативным метилотрофом. Это позволяет идентифицировать штамм ВСБ-914 как новый вид рода Acetobacter. Штамм Acetobacter mathylovorans ВСБ-914 депонирован в центральном музее промышленных микроорганизмов под номером ЦМПМ В-2479. Штамм непатогенен. Штамм ВСБ-914 характеризуется следующими признаками. Морфологические признаки. Клетки штамма прямые короткие палочки одиночные или соединенные попарно, редко образуют короткие цепочки. Размеры клеток c cинтетичеcкой cреды 0,35 0,55 х 0,7 1,0 мкм. Бактерии грамотрицательные, подвижные, cпор и cлизи не образуют. Колонии на минеральной среде с метанолом округлые, гладкие, выпуклые с блестящей поверхностью и ровным краем, не прозрачны, серо-белого цвета, вязкой консистенции, диаметром 1-2 мм. Физиологические и культуральные признаки. Облигатный аэроб, хорошо растет при низких значениях рН (3,0-6,0), максимальный рост при рН 3,5-6,0, при рН 7,0 роста нет. Оптимальная температура 32-39^оС. При температуре выше 39^oC бактерии растут, но выход снижается. Ограниченно-факультативный метилотроф. Кроме метанола использует очень узкий круг органических веществ из сахаров только глюкозу, из спиртов глицерин и слабо этанол, остальные соединения С-С-связями не использует. Клетки способны окислять этанол в низкой концентрации в уксусную кислоту и незначительно окисляют ацетат до углекислоты. На мясопептонном агаре и бульоне не растет. Тест Вогес Проскауэра отрицателен. На средах с желатиной не растет и желатину не разжижает. Восстанавливает нитраты в нитриты, иcпользует нитраты для роста, обладает нитратредуктазой. Не способен к брожению. Тесты на оксидазу и каталазу положительные. Запасного продукта в виде поли- -оксимасляной кислоты не образует. Для роста нуждается в пантотеновой кислоте, которая может быть заменена автолизатом. Содержание гуанина и цитозина в ДНК составляет 65,8 0,4 мол. Бактерии хорошо сохраняются в лабораторных условиях на агаризованных средах с метанолом. Предлагаемый штамм Acetobacter methylovorans ВСБ-914 (ЦМПМ В-2479) отличается от прототипа по ряду существенных признаков, представленных в табл.1. Из табл. 1 видно, что заявляемый штамм ВСБ-914 отличается от прототипа Methylobacter acidophilus (Acetobacter) наличием роста при повышенной до 39^оС температуре, а также по спектру используемых органических веществ. П р и м е р 1. Штамм бактерий Acеtobacter methylovorans ВСБ-914 (ЦМПМ В-2479) выращивали в колбах на качалке при температуре 38 1^oC и рН среды 4,0 на минеральной среде следующего состава, г/л: NH₄H₂PO₄ 2,0 (NH₄)₂HPO₄ 0,5 MgSO₄ 0,2 K₂SO₄ 0,2 Раствор микроэлементов (0,5 мл) содержит в 1 л, г: KJ 0,02 H₃BO₃ 0,02 MnSO₄ 5H₂O 0,02 (NH₄)₂MoO₄ 0,02 FeSO₄ 7H₂O 0,1 В среду в качестве источника углерода добавляли 5 мл/л метанола, а в качестве фактора роста дрожжевой автолизат в количестве 2 мл/л раствора. Выход биомассы после двух суток роста составил 1 г/л. П р и м е р 2. Штамм бактерий Acetobacter methylovorans ВСБ-914 (ЦМПМ В-2479) выращивали в колбах на качалке в таких же условиях, как и в примере 1, но при температуре 30-32^оС. Выход биомассы после двух суток выращивания составлял 0,9 г/л. П р и м е р 3. Штамм бактерий Acetobacter methylovorans ВСБ-914 (ЦИПМ В-2479) выращивали непрерывным способом в нестерильных условиях в ферментере с полезным объемом 13 л при температуре 38 0,5^оС и при рН 3,0-3,2 на минеральной среде следующего состава (на 1 л метанола): Н₃PO₄, мл 32 (NH₄)₂SO₄, г 18 KCl, г 14 MgSO₄ 7H₂O, г 2,8 MnSO₄ 5H₂O, г 0,96 FeSO₄ 7H₂O, г 0,96 ZnSO₄ 7H₂O, мг 144 CuSO₄ 5H₂O, мг 24 СoSO₄, г 120 Na₂MoO, г 800 В качестве единственного источника углерода в среду добавляли метанол. Концентрация метанола в проточной среде составляла 2 об. Непрерывное выращивание осуществляли при скорости протока D 0,11 0,12 ч^-1. При этой скорости выход абсолютно сухой биомассы к заданному метанолу составлял 36% П р и м е р 4. Штамм бактерий Acetobacter methylovorans ВСБ-914 (ЦМПМ В-2479) выращивали, как в примере 3, но непрерывное выращивание осуществляли при скорости протока 0,15-0,19 ч^-1. При этом выход абсолютно сухой биомассы к заданному метанолу составил около 30% Таким образом, селекционированный штамм метилотрофных бактерий Acetobacter methylovorans ВСБ-914 (ЦМПМ В-2479) cпособен развиваться при повышенной температуре (до 39^oC) и значениях рН среды 3,0-6,0 в отличие от известного штамма. Предлагаемый штамм Асеtobacter methylovorans ВСБ-914 (ЦМПМ В-2479) не уступает по уровню роста на метаноле и по способности расти при низких значениях рН среды известным метилотрофным ацидофильным штаммам Methylobacter acidophilus и Acetobacter methylicum ВСБ-867 и имеет существенное преимущество перед ними расти при более высокой температуре (см. табл.2). Применение штамма, растущего при повышенной температуре, для получения микробной биомассы из метанола позволит усовершенствовать процесс выращивания бактерий путем уменьшения затрат хладоагента и благодаря этому улучшает техноэкономические показатели процесса.

Формула изобретения

Штамм ацидофильных метилотрофных бактерий Acetobacter methylovorans ВСБ-914 (депонирован в Центральном музее промышленных микроорганизмов под номером ЦМПМ В-2479) продуцент биомассы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2002

Извещение опубликовано: 20.10.2002