Способ получения гранул с иммобилизованными клетками бактерий

Способ получения гранул с иммобилизованными клетками бактерий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 12 N 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3827950/31-.13 (22) 18.12 ° 84 (46) 15.12.87. Бюл. В 46 (71) Московский институт химического машиностроения (72) В.С. Барбот, Д.К. Зыков, П.И. Николаев, Н.А. Кустова и П.П. Макеев (53) 663.18(088.8) (56) Harconi М. Barfoli F. Industrial applications of filer-entrapped

enzymes. — Adv, Biotechnol. Proc.

6th. Int. Ferment. Symp. London (Canada) 20-25 July, 1980, ч.3.

Toronto е.а. 1981, р. 349-354.

Махоткина Т.А. и др. Трансформация глицирина в диоксиацетон иммобилизованными клетками Gluconobacter охуйапз. - Прикладная биохимия и микробиология, 1981, т. XYII, вып. 1, с. 102-106.

Зуева Н.Н. и др. О возможности использования твердых носителей для армирования полиакриламидного геля при иммобилизации клеток Е.coli, Прикладная биохимия и микробиология, 1980, т. XVI, вып. 6, с. 9!8-924.

„„SU„„1359299 А 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ С ИММОБИЛИЗОВАННЫМИ КЛЕТКАМИ БАКТЕРИЙ (57) Изобретение относится .к микробиологической промышленности. Цель изобретения — повышение качества гранул sa счет уменьшения их гидравлического сопротивления. Способ предусматривает включение клеток Gluconobacter oxydans в полиакриламидный гель, армирование геля путем использования хлопчатобумажной нити или нити из искусственных волокон диаметром сечения 0,2-0,4 мм, полимеризацию и гранулирование разрезанием нити на отрезки длиной 10-30 мм. Применение гранул, армированных нитями, значительно снижает гидравлическое сопротивление фиксированного слоя и не влияет на выход целевого продукта. ил., 2 табл.

1359299

Нзобретение относится к области использования иммобилизованных ферментов или микробных клеток на носителях и может найти применение в микробиопогической и медицинской промышленности.

Целью изобретения является повышение качества гранул за счет уменьшения их гидравлического сопротивления. 10

Способ получения гранул с иммобилизовапными клетками бактерий предусматривает включение клеток в полиакриламидный гель, армирование геля, его полимериэацию и гранулирование, )5 причем для армирования геля используют комплексную хлопчатобумажную нить или нити,иэ искусственных волокон диаметром сечения 0,2-0,4 мм, а гранулирование осуществляют разрезанием 20 нити на отрезки длиной 10-30 мм,( при этом включению подвергают клетки бактерий Gluconobacter oxydans.

На чертеже показана принципиальная схема осуществления способа. 25

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Готовят смесь микроорганизмов с мономерами и раствор катализатора, смешивают и наливают в ванну 1. Нить с катушки 2 перематывают на катушку

3. Проходя между дном ванны и направляющим роликом 4, нить пропитывается гелеобразуюшим раствором с микроорганизмами и поступает в камеру,5, заполненнук увлажненным газообразным азотом,. где происходит полимеризация.

Гель, армированный нитью, перематывается с катушки 3 для резки на отдельные гранулы. 40

В качестве включенных микроорга-. низмов применяют клетки Gluconobacter охуйапз. В качестве армирующего материала используют комплексные хлопчатобумажные нити или нити из искусственных волокон. Водный раствор электронейтральных или анионных мономеров, содержащих достаточное количество сшивающих агентов использ5 IOT как гелеобразующее вещество. 50

П р и и е р. Для иммобилизации клеток Gluconobacter оху-с1апз в ПААГ готовят растворы компонентов в следующем соотношении: 4 мл 503-ного раствора акриламида в 1/15 мольном фосфат- 55 ном буфере с рН 5,3; 4,3 мл 2,57-ного

N-,N --метилен-бис-акриламида в таком же буфере; l мл 5%-ного раствора перr сульфата аммония; 0,06 мп И,N,N,,N— тетраметилэтилендиамина и 5 мп суспензии клеток Glucobact,er oxydans,. содержащей 0,3 r сухой биомассы. После смешивания компонентов смесь заливают в ванну, снабженную устройством, обеспечивающим пропитку нитей.

Нить, пропитанная гелеобразующей смесью, поступает в камеру, заполненную увлажненным газообразным азотом, где выдерживается 5 мин для полимеризации геля. Затем нить разрезают на отрезки длиной 10-30 мм. Гранулы промывают 2 раза буферным раствором и загружают в цилиндрическую обечайку проточного биореактора диаметром

50 мм на ситчатую подложку слоем высотой 100 мм и фиксируют сверху ограничительной сеткой.

Через полученную насадку прокачивают поток субстрата (6Z.-ный водный раствор глицерина, насыщенный кислородом). В ходе процесса получения диоксиацетона (ДОА) производят замеры потерь напора при прохождении потока через насадку, расхода субстрата и выхода целевого продукта. В качестве армирующего материала используют вискозную нить диаметром 0,2 мм, хлопчатобумажную нить диаметром

0,3 мм и полиамидную нить диаметром

0,4 мм. Для сравнения процесс получения ДОА проводят с гранулами, изготовленными по известному способу.

Гидравлическое сопротивление фиксированного слоя гранул приведено в табл. 1.

Выход целевого продукта приведен в табл. 2, По данным, приведенным в табл. l и 2, выход целевого продукта при постоянном значении расхода субстрата практически одинаков как для слоя гранул, армированных нитями, так и для слоя гранул, армированных цеолитом. Гидравлическое сопротивление при постоянном значении расхода суб-. страта через насадку с фиксированными геометрическими параметрами в

4-5 раз ниже для слоя гранул, армированных нитями.

Таким образом, применение гранул, армированных нитями, значительно снижает гидравлическое сопротивление фиксированного слоя и не влияет на выход целевого продукта.

1359299

Т а б л и ц а 1

Потери напора потока субстрата при прохол дении через насадку, мм вод.ст.

Расход субстрата через насадку, л/мин

Гранулы армированные х/б нитью полиамидной нитью еоли- выскозом ной нитью

0,33

18

12

0,5

120

30

0,75

210

42

0,95

350

70

Таблица2

Выход целевого продукта (ДОА), кг/ч

Гранулы армированные

Расход субстрата через насадку, л/мин еоливискоз- х/б нитью ной нитью полиамидной нитью том

0,33

0,6

1,6 1 5

1,5

0,5

1,6

1,6

1,6

1,6

1, 75

0,75

l 7

1,7

1 7

0,95

1,7

1,9

Формула изобретения

Способ получения гранул с иммобилизованными клетками бактерий, предусматривающий включение клеток в

5 полиакриламидный гель, армирование геля, полимеризацию и его гранулирование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества гранул за .счет уменьшения их гидравли- )g ческого сопротивления, для армирования геля используют комплексную хлопчатобумажную нить или нити из искусственных волокон диаметром сечения

0,2-0,4 мм, а гранулирование осуществляют разрезанием нити на отрезки длиной 10-30 мм, при этом включению подвергают клетки бактерий Gluconobacter oxydans..

1359299

Составитель И. Привалова

Редактор И. Рыбченко Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6115/26 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4