Штамм бактерий хаnтномоnаs sp. для очистки сточных вод от тетрагидрофурана

Штамм бактерий хаnтномоnаs sp. для очистки сточных вод от тетрагидрофурана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к микробиологии и касается нового штамма бактерий, который предназначен для биодеструкции ксенобиотиков. Целью изобретения является получение нового штамма бактерий, обладающего более высокой деструктивной актив ностыо. Штамм Xanthomonas sp. ВКПМ В-3740 (130) получен путем многостадийной селекции и способен разрушать за 28 ч до 200 мг/л тетрагидрофурана . 2 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4111070/31-13 (22) 10.06.86 (46) 23.02.88.Ьюл. У 7 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанскогo (72) II.И.Гвоздяк, В.N.Óäoä и Г.Н.Дмитриенко (53) 663.15 (088.8) (56) 11озднякова JI.Н. Гигиеническое нормирование тетрагидрофурана в водоемах. - Гигиена и санитария, 1969 °

У 9, с. 114-115..SUÄÄ 75646 А1 (51) 4,0 12 М 1/20, С 02 Г 3/34// (С 12 И 1/20, С 12 Н 1:64) (54) ШТАММ БАКТЕРИЙ ХАЖНОМОНАЯ БР.

ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД OT ТЕТРАГИДРОФУРАНА (57) Изобретение относится к микробиологии и касается нового штамма бактерий, который предназначен для биодеструкции ксенобиотиков. Целью изобретения является получение нового штамча бактерий, обладающего более высокой деструктивной актив костью. Штамм Xanthomonas sp. ВКНМ

В-3740 (130) получен путем многостадийной селекции и способен разрушать за 28 ч до 200 мг/л тетрагидрофурана. 2 ил. 2 табл.

1375646

Изобретение относится к микробио- логии и касается нового штамма бактерий, который предназначен для биодеструкции ксенобиотиков, 5

Целью изобретения является получение нового штамма бактерий, обладающего более высокой деструктивной активностью по отношению к тетрагидрофурану, 10

Для получения штамма - деструктора тетрагидрофурана проводят адаптацию микроорганизмов, отобранных из естественных биоценоэов и не подвергавшихся ранее воздействию тетрагид- 15 рофурана, к постепенно увеличивающимся концентрациям тетрагидрофурана, Для этого 20 r почвы и 20 мл активного ила помещают в колбу Эрленмейера объемом 500 мл. Туда же вно- 20 сят 200 мл минерального раствора, содержащего l мг тетрагидрофурана (концентрация 5 мг/л) и волокнистую загрузку (минеральную вату) для прикрепления микроорганизмов ° Культиви- 25 руют на качалке (150 об/мин) при

30 С. После разрушения тетрагидрофурана жидкость выливают и в колбу с носителем вносят свежую среду с концентрацией ксенобиотика 10 мг/л.Раз- 30 рушение тетрагидрофурана осуществляют закрепившиеся на волокне микроорганизмы. IIo мере деструкции вещества концентрацию его в каждом последующем пассаже увеличивают до 20, 40, 70, 100, 150, 200 мг/л, Тетрагидрофуран в культуральной среде определяют колориметрически по реакции с парадиметилбенэальдегидом. !

Выделение штамма — деструктора тет.40 рагидрофурана осуществляют на синтетической среде, содержащей, г/л:

KHqP0 4 0 51 NHpO 0) 1; NgS04 0 Il

FeSQ 0,01; СаС1 0,01; тетрагидрофуран 0,2; агар-агар 17,5; дистилли-45 рованная вода до 1 л, рН 7,2, Для это"

ro из колбы, в которой происходит разрушение 200 мг/л тетрагидрофурана, отбирают 0,1 мл культуральной жидкости, разводят ее стерильной водопроводной водой в .соотношении 1:10,1: i/0, 1:!000, 1:10000 и из каждого разведения засевают микроорганизмы на плотную среду. Культивируют в термостате при 30 С. Выросшие в отдельные коло- 55 нии микроорганизмы шестикратно пересевают на плотной среде, идентифицируют и изучают деструктивную активность.

Устойчивость штамма Xanthomonas sp.

BKIIN В-3740 (130) к бактерицидному действию тетрагидрофурана изучают при внесении суспензии культуры (108 кл/мл) в раствор тетрагидрофурана концентрации 10, 50, 100 200 мг/л.

Выделенная культура Xanthomonas sp.

130 не лизируется при повышенном содержании тетрагидрофурана в среде, Об этом свидетельствует кривая l,приведенная на фиг.l, которая показывает, что оптическая плотность суспензии Xanthomonas sp. 130 не изменяется при контакте с тетрагидрофураном концентрации 10 50, 100, 200 мг/л. Внесение смешанной популяции сапрофитных микроорганизмов р.р.

Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus в раствор тетрагидрофурана сопровождается снижением оптической плотности раствора, что связано с лизисом бактериальных клеток под действием

10 мг/л (кривая 2); 50 мг/л (кривая 2 ); 100 Mr/л (кривая 2 " );

200 мг/л (кривая 2 " ) тетрагидрофу-. рана, т.е. выделенный штамм устойчив к бактерицидному действию тетрагидрофурана.

Штамм бактерий Xanthomonas sp. обладает следующими признаками.

Морфолого-культуральные признаки.

Колонии на MIIA небольшие 3 мм в диаметре, желто-оранжевого цвета, круглые, с ровным краем, блестящие, однородной маслянистой консистенции.

Пигмент не диффундирует в среду. Клетки одиночные, палочковидные, подвижные, мелкие 0,2-0,7х0,5-2,0 мкм.Культура грамотрицательная. Аэроб. Хорошо растет при 30 С, не растет при

40 С. На МПЫ образуют небольшое кольцо, слабое помутнение среды.

Физиолого-биохимические признаки.

Культура каталазоположительная, оксидазоотрицательная, не восстанавливает нитраты, разжижает желатин, пептонизирует молоко. В течение 18 ч полностью гидролизует крахмал при росте на плотной среде (посев штрихом), Уреазоположительная. Образует кислоту на фруктозе, галактозе,салицине, рамноэе, маннозе. Слабый рост на глюкозе, сахарозе, иноэите. Не растет на арабинозе, ксилозе, лактозе, макните, сорбите, дульците,раффинозе.

Штамм Xanthomonas sp. 130 sa

28 ч культивирования полностью раз1375646 рушает 200 мг/л тетрагидрофурана,используя его в качестве единственного источника питания. В отличие от описанных известных бактерий этого рода, как ауксотрофов, выделенная культура является прототрофом.

Деструктивную активность штамма

Xanthomonas яр. 130 изучают на синтетической среде следующего состава, г/л: КН РО q 0,5; NH„NQ 0,1;

MgSO 0,1; УеЯО 0,01; СаС1 0,01; тетрагидрофуран 0,2; дистиллированная вода до 1 л, рН 7,2. Периодическое культивирование осуществляют на 15 качалке при 30 С и концентрации клеток 10 в 1 мл.

Xanthomonas sp. 130 разрушает тетрагидрофуран концентрации до

200 мг/л при нагрузке бактериальных 20 клеток 10 в 1 мл и температуре 30 С, при выращивании в среде описанного состава.

Деструктивная активность культуры приведена в табл.1. 25

Из табл. 1 видно, что при контакте микроорганизмов с раствором тетрагидрофурана различных концент раций ксенобиотик полностью утилизируется выделенным штаммом Xanthomonas sp.

130 за определенный период времени и не разрушается вообще смешанной популяцией культур р. р, Baci11us, Pseudomonas Micrococcus.

Пример 1. Периодическое культивирование Xanthomonas sp. 130 проводят на модельном растворе следующего состава, г/л: КН РО Os5i ЛН411О

0,1; MgSO 0,1; FeSO< 0,01; СаС1

0,01; дистиллированная вода до 1 л, 40 рН 7,2. Тетрагидрофуран добавляют концентрации 50, 100» 200, 250, 300 мг/л. Инкубируют в термостате о, при 30 С, на качалке ° Контроль разрушения тетрагидрофурана культурой 45 осуществляют колориметрически.

При исходной концентрации ксенобиотика в среде 50, 100, 200, мг/л деструкция его культурой Xanthomoпая sp, 130 наступает сразу и заканчивается через 9,5;.21; 28 ч соответственно. Повышение исходной концентрации до 250-300 мг/л приводит к лизису клеток. При этом разрушения тетрагидрофурана практически не происходит (фиг. 2 }, т. е. выделенный штамм использует тетрагидрофуран в качестве единственного источника углерода и энергии при содержании его в среде до 200 мг/л.

Пример 2, Непрерывное культивирование Xanthomonas sp, 130 осуществляют на реальной сточной воде производства тетрагидрофурана, содержащей 0,5-1 г/л тетрагидрофурана, Эти стоки обезвреживаются термически. В воду -добавляют необходимые минеральные вещества, г/л: КН РО, 0,5; ИН ИО

О, 1; MgSO О, 1; 1 eSQ 0,01; СаС1

0,01. Процесс осуществляют в биореакторе с загрузкой иэ минеральной ваты с восходящим потоком жидкости. Использование такой установки позволяет очищать сточную воду без предварительного разбавления, так как при поступлении в биореактор происходит разрушение тетрагидрофурана и его концентрация в установке не превышает 0 01-0,02 г/л, Эффективность работы биореактора приведена в табл.2.

Из табл.2 видно, что полное разрушение тетрагидрофурана в сточной воде культурой Xanthomonas яр. 130 при непрерывном культивировании происходит при исходной концентрации

1000 мг/л и скорости разбавления

0,08 ч . Количество ХПК при этом снижается на 98, что указывает на разрушение ксенобиотика без накопления промежуточных продуктов деструкции. Увеличение скорости разбавления до 0,123 ч приводит к ухудшению качества очищенной воды. Тетрагидрофуран разрушается на 95/, количество ХПК снижается на 92,37.

Таким образом, сточные воды производства тетрагидрофурана могут быть эффективно очищены микробиологическим методом с помощью культурьгдеструктора Xanthomonas яр. 130.

Формула изобретения

Штамм бактерий Xanthomonas sp

BKlIM В-3740 для очистки сточных вод от те тр агидрофур ана.

1375646

Т а б л и ц а 1

Концентрация тетрагидрофурана, мг/л начальная конечная

Период контакта, ч

Иэвестный штамм

l0

9,5

100

100

200

200

Предлагаемый штамм

100 3

50

9,5

100

100

100

200

Т а блиц а2

Тетрагидрофуран

Начальная конРазрушение, %

Начальное центр ация,мг/л

Скорость раэбавления 0,08 ч

100 270

100

250

100

675

97,7

1340

500

100

98,0

1000

2670

100

97,9

Скорость разбавления 0,123 ч

50 95 26 70 206

1000

92,3

Конечная концентрацияя, мг/л

Разрушение, %

Количество ХПК, мг 0 /л

Конечное Степень очистки

1375646 г

Ва ЮО

Времц иии фиг.1

С3

0

В 12 6 2В 2Ч 28 . Время, ч

Фиа г

Редактор Н,Гунько

Заказ 745/26

Тираж 520 Подписное

HHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ф а3 ь т ф аг

Составитель 3.Фалунина

Техред Л. Сердюкова Корректор В. Бутяга