Способ получения биокатализатора в полисахаридном носителе

Способ получения биокатализатора в полисахаридном носителе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: прикладная микробиология и биотехнология. Сущность изобретения: полисахарид - фурцелларан, набухает в растворе хлорида калия в течение 1 ч, затем его перемешивают в течение 40 мин при 80°С, Полученный раствор охлаждают до 65°С и смешивают с суспензией бактериальных клеток до конечной концентрации фурцелларана 1,5 - 3%. Готовую смесь прокапывают в охлажденную до 5°С двухфазную систему, состоящую из вазелинового масла и 10%-ного раствора хлорида калия. При этом формируются гранулы биокатализатора с механической прочностью 80 г/гранулу . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 12 N 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853790/13 (22) 18.06,90 (46) 23.06,92. Бюл, ¹ 23 (71) Саратовский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института генетики и селекции промышленных микроорганизмов и Саратовский научно-исследовательский институт химии Саратовского государственного университета (72) О.В. Игнатов; Н.M. Птичкина, А,В. Сорокин и В.И. Корженевич (53) 577.114(088.8) (56) Hackel U., Klein J.. Megnet R,. Wagner F, Immobilization of microbial cells in pollmerlc

matrices. — EurÄ 1975, и. 1, р, 291 — 293.

Кирстен M.Ï. Дж., Кафлен M.Ï. Иммобилизация клеток и ферментов включением их в гель. — В кн. "Иммобилизованные клетки и ферменты." — М.; Мир, 1988, с. 60 — 61.

Изобретение относится к прикладной микробиологии и биотехнологии и касается получения полисахаридных гранул, содержащих иммобилизованные включением в гель фурцелларана клетки бактерий.

Из известных носителей для получения иммобилизован ного биокатализатора наиболее близким к предлагаемому является использование каппа-каррагинана для иммобилизации микроорганизмов путем включения в гель. Способ состоит в следующем: каррагинан растворяют в 0,9 -ном растворе хлорида натрия, нагревают до 60 С, охлаждают и при 40 С смешивают с суспензией клеток в соотношении 9:1 до . конечной концентрации полимера 2 При

40 С добавляют смесь из шприца по каплям в 3 -ный раствор хлорида калия, находя. Ы „ l74233G All (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОКАТАЛИЗАТОРА В ПОЛИСАХАРИДНОМ НОСИТЕЛЕ (57) Использование: прикладная микробиология и биотехнология. Сущность изобретения: полисахарид — фурцелларан, набухает в растворе хлорида калия в течение 1 ч, затем его перемешивают в течение 40 мин при 80 С, Полученный раствор охлаждают до 65 С и смешивают с суспензией бактериальных клеток до конечной концентрации фурцелларана 1,5 — 3%. Готовую смесь прокапывают в охлажденную до 5ОС двухфаз-. ную систему, состоящую из вазелинового масла и 10%-ного раствора хлорида калия.

При этом формируются гранулы биокатализатора с механической прочностью 80 r/ãðaнулу, щийся при комнатной температуре (22 С).

После формирования гранул с клетками их оставляют на 20 мин при комнатной температуре для затвердения в растворе хлорида калия.

Недостатками известнога способа являются низкая механическая прочность гранул и невысокая стабильность гранул биокатализатора в процессе использования.

Цель изобретения — повышение механической прочности целевого. продукта. . Поставленная цель достигается посредством использования в качестве материала для приготовления гранул водного раствора полисахарида фурцелларана смешиванием его с суспензией клеток и прокапыванивм смеси в охлажденную двухфазную систему.

1742330 клеток состоит в следующем, Фурцелларан помещают на 1 ч в 0,2%- 5 ный раствор хлорида калия. Затем растворяют его при 80 С и постоянном перемешивании, охлаждают до 650С и смешивают с суспензией клеток после чего прока и ы в ают в двухфазную систему — 10 вазелиновое масло и 10%-ный раствор хлорида калия при 5 С. Гранулы извлекают и промывают дистиллированной водой. Время, необходимое для формирования гранул, составляет 5 — 6 мин. Образовавшиеся гра- 15 нулы имеют правильную сферическую форму и одинаковые размеры, Пример 1. Готовят суспенэию бактерий штамма Alcaligenes faecalis KSV2l в фи20 состоящую из вазелинового масла и 10,4ного раствора хлорида калия.

Способ получения иммобилизованных зиологическом растворе в концентрации 2 мг сухой массы клеток на 1 мл. 4 r фурцелларана помещают в 100 мл 0,2%-ного раствора хлорида калия на 1 ч при комнатной температуре (22 С), а затем перемешивают в течение 40 мин при 80 С. Готовый раствор полимера охлаждают до 65 С и смешивают с суспензией клеток в равных объемах до конечной концентрации полимера 2 и прокапывают в двухфазную систему, состоящую из ваэелинового масла и 10%-ного раствора хлорида калия, охлажденную до

5 С, Сформировавшиеся сферические гранулы оседают на дно сосуда. Они имеют размеры 3 — 4 мм и не требуют дальнейшего фракционирования. Время нахождения гранул в 10 -ном растворе хлорида калил 10 мин. Механическая прочность гранул составляет 80 г/гранул.

Пример 2. Готовят суспенэию клеток бактерий штамма Alcallgenes faecalls KSV21 в 0,9 -ном растворе хлорида натрия в концентрации 2 мг/мл сухой массы клеток, Каппа-каррагинан растворяют в 0,9 -ном растворе хлорида натрия при 60 С, затем охлаждают и при 40 С смешивают с суспензией клеток в соотношении 9:1 до конечной концентрации полимера 2 и прокапывают в З вЂ” ный водный раствор хлорида калия при комнатной температуре (22 С). После формирования гранул с клетками их оставляют на 20 мин в 3%-ном растворе хлорида калия. Механическая прочность гранул равна 25 г/гранулу.

Пример 3. Иммобилизацию клеточной суспензии штамма Pseudomonas putlda

ТШ-18 в концентрации 1,7 г сухой массы на

1 мл проводят анало ично примеру 1, ПОДготовленные гранулы в количестве 10 r вносят в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, r/ë: NazHPG4

6,0; KHgP04 3,0; NaCI 0,5; NH4CI 1,0, содержащую в качестве единственного источника углерода и энергии неионогенное оверхностно-активное вещество — синтанол ДС-10 в концентрации 0,5 г/л. Через 1 сут инкубации при 30 С при аэрации данный штамм разрушает субстрат до оста гочной концентрации в среде культивирования 30 мг/л.

Пример 4. Свободные клетки штамма

Pseudomonas putlda ТШ18 в концентрации

1,7 мг сухой массы на 1 мл в количестве 5 мп (соответствует 10 r биокатализатора) вносят в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, г/л; Ма НР04 6,0;

КИ2Р04 3,0; NaCI 0,5; NH4CI 1,0. содержащей в качестве единственного источника углерода и энергии неионогенное поверхностно-активное вещество — синтанол ДС-10 в концентрации 0,5 г/л. Через сут инкубации при 30 С при аэрации дан-. ный штамм разрушает синтанол до концентрации 150 мг/л.

Пример 5. Иммобилизацию клеточной суспензии штамма Alcaligenes faecalls

KSV-21 производят аналогично примеру 1.

Приготовленные гранупы в количестве 10 r вносят в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, г/л; NazHP04

6,0; КН2Р04 3,0; NaCI 0,5; NH4CI 1,0, содер-. жащей в качестве единственного источника углерода и энергии фенол в концентрации

0,5 r/ë. Через 3 сут инкубации при 30 С при аэрации данный штамм разрушает фенол до концентрации 20 мг/л.

Пример 6. Свободные клетки штамма

Alcaiigenes faecaiis KSV-21 в концентрации

2 мг сухой массы клеток на 1 мл в количестве

5 мл (соответствует 10 r биокатализатора) вносят в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, г/л: NagHP04

6,0; КНгР04 3,0; NaCI 0,5; КН4С 1,0, содержащей в качестве единственного источника углерода и энергии фенол в концентрации

0,5 г/л. Через 3 сут инкубации при 30 С при аэрации данный штамм разрушает фенол до

20 мг/л, Получение биокаталиэатора в полисахаридном носителе имеет следующие преимущества: механическая прочность гранул увеличивается в 4 — 5 раз, что создает воэможность для более длительного использования (купьтивирования) в биотехнологических процессах с èììîáèëèЗОванными микроорганизмами: гранулы, сформированные предлагаемым способом, имеют одинаковые размеры, сферическую форму и не нуждаются в дальнейшем фракциОнирОвании.

1742330

Составитель О.Игнатов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Редактор И.Дербак

Заказ 2262 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения .

Способ получения биокатализатора в полисахаридном носителе путем приготовления раствора полисахарида, охлаждения его и смешивания с суспензией клеток микроорганизма с последующим прокапыванием полученной смеси и формированием гранул,отлича ю щи йся тем,что,с целью повышения механической прочности целевого продукта, из полисахаридов выбирают фурцелларан, раствор готовят при 80 С в течение 40 мин после предварительного набухания фурцелларана в растворе хлорида калия в течение 1 ч, полученный раствор охлаждают до 65ОС и смешивают с суспен5 зией клеток до конечной концентрации фурцелларана 1,5 — 3,0, а прокапывание . осуществляют в охлажденную до 5ОС двухфазную систему, состоящую из вазелинового масла и 10 -ного раствора хлорида

10 калия.