Способ выделения биомассы микроорганизмов из культуральной среды

Способ выделения биомассы микроорганизмов из культуральной среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

369136

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски1

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.XII.1970 (М 1499911/28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.1!.1973. Б.оллетень № 10

Дата опубликования описания 16.IV.1973

M. Кл. С 12с 11/24

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете йтииистров

СССР

УД К 663.14АИ8.3 (088.8) : -;..1,. !

А. Г. Нещадим, И. А. Малеинова и М. К. Петрова

Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БИОМАССЫ МИ КРООРГАН ИЗМОВ

ИЗ КУЛЬТУРАЛЪНОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способу выделения биомассы микроорганизмов, например дрожжевых клеток, из культуральной среды, содержащей в качестве источника углерода углеводородные фракции нефти, без применения центробежных сил и с получением дрожжевой суспензии, содержащей 10—

12 /о сухих веществ. Отделение водной фазы, в которой находятся дрожжевые клетки, затруднительно, так как удельный вес дрожжевых клеток, насыщенных влагой, близок к единице.

Известен способ выделения биомассы микроорганизмов из культуральной среды многоступенчатым сепарированием с использованием центробежных сил. Однако такой способ является дорогостоящим.

Известен также бессепарационный способ путем внесения в среду после выращивания несмешивающегося с водой органического растворителя и последующего разделения полученной смеси на две фазы: водную и органическую, содержащую клетки микроорганизмов, которую затем удаляют любым из известных способов (центрифугированием, вымораживанием и т. д.). По указанному способу используют органический летучий растворитель, не смешивающийся с водой, хорошо смачивающий клетки микроорганизмов и имеющий плотность выше плотности воды.

Предпочтительно применять галоидированные алифатические углеводороды и сероугле. род. Однако известный способ не предусматривает применения растворителей, не смеши вающихся с водой и обладающих плотностью меньше единицы.

Предлагаемый способ отличается тем, что органический растворитель имеет удельный вес меньше единицы и его вводят в культуралыную среду при интенсивном перемешивании, причем предпочтительно использовать гексан, бензин и петролейный эфир. Перемешивание ведут в течение 1 — 20 сек при 15—

40 С и числе оборотов мешалки 500 — 4000 в

15 минуту. При работе по указанному способу обеспечивается упрощение процесса и повышение его эффективности.

Обработке подвергают дрожжевую суспензию, поступающую непосредственно из фер20 ментеРа и имеющУю влажность 95 — 99,5с/с.

При этом дрожжевые клетки укрупняются и образуют эмульсии в органической фазе. Так как органическая среда не смешивается с водой, то полученная после смешения масса

25 легко расслаивается на водную и органические фазы, которые далее разделяются.

Выделенную биомассу подвергают экстрактивной очистке тем же растворителем или смесью, в состав которой входит используе30 мый для обработки растворитель. В качестве органического растворителя может быть прп369136

Составитель P. Шахмейстер

Техред T. Миронова Корректоры: С. Сатагулова и 3, Тарасова

Редактор H. Корченко

Заказ 927/7 Изд. М 1227 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Сапунова, 2

Типография, пр. менен также отработанный растворитель в виде мисцеллы, выделенный после проведения процесса экстракции.

Количество растворителя варьируют в широких пределах, причем отношение растворителя и культуральной среды составляет от

1: 40 до 1: 1, предпочтительно от 1: 10 до 1: 4.

Продолжительность выделения фаз после обработки 10 — 60 мин.

Декантацией отделяют до 50 — 95% воды, присутствующей в культуральной среде, содержащей клетки микроорганизмов. Отделенную волную фазу можно возвращать в производство, а выделенную биомассу направлять либо на удаление из нее следов растворителя сушкой, либо на экстрактивную очистку таким же растворителем, который используют для обработки.

П р и"м е р 1. Дрожжи штамма Candida

gfIilirmonda Н 542 культивируют непрерывным способом в камеральном ферментере объемом

30 л в условиях аэрации на водно-минеральной среде, содержащей 2% Н-парафинов в качестве источника углеродного питания, при

32 — 34 С и рН 4 — 4,5.

Состав питательной среды следующий (г/л):

Н-парафин 15,6

НзРО4 (70%) 0,65

КС1 1,3

CIfSO4 5Н О 0,004

MgSO4 7Н20 0,65

NnSO4 4НзО 0,03

FeSO4 7Н О 0,03

ZnSO4 Н20 0,03

Удельный расход воздуха 5 л)час, время выращивания (скорость) 5 час.

200 мл дрожжевой суспензии, выходящей из ферментера (с влажностью 95,8%) и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, смешивают в снабженном мешалкой аппарате (ф 40 мм; и 4000 об/мин) с 35 мл гексана в течение 15 сек. Смесь отстаивают и через 60 мин декантнруют 130 мл водной фазы, т, е. отделяют 70% водной фазы и выделяют дрожжи, содержащие 88% влаги.

Пример 2. 2500 мл культуральной среды (полученной в условиях, аналогичных примеру 1), выходящей из ферментера с влажностью 99,3 /о и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, смешивают в àïïàрате, имеющем мешалку (ф 100 мм;

2О

4 а 1450 об/мин), с 500 гил петролейного эфира в течение 15 сек. Смесь отстаивают и через

15 мин декантируют 2340 мл воды. В результате получают дрожжи с 90,1 /о влажности и отделяют 94% водной фазы.

Пример 3. 2500 мл культуральной среды (см. пример 1), выходящей из ферментера с влажностью 98,8% и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, смешивают в аппарате, имеющем мешалку (ф 100 мм, и 1450 об!мин), с 500 мл бензина в течение

15 сек. Смесь отстаивают и через 15 мин декантируют 2200 мл воды. В результате получают дрожжи с 90% влажности и отделяют

88 /о водной фазы.

Пример 4, 3000 мл культуральной среды (см. пример 1), выходящей из ферментера с влажностью 97,30 и содержащей культуральную жидкость и дрожжи, пропускают через рабочее сопло эжектора, которым инжектируют 1000 мл петролейного эфира. Смесь отстаивают и через 10 мин декантирую

2000 мл воды. В:результате получают дрожжи с 92,2/в влажности и отделяют 68,5% водной фазы.

Предмет изобретения

1. Способ выделения биомассы микроорга низмов нз культуральной среды, содержащей в качестве источника углерода углеводородные фракции нефти, путем внесения в среду после выращивания несмешивающегося с водой органического растворителя с последующим отделением биомассы, например, декантацией, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его эффективности, органический растворитель имеет удельный вес менее единицы If вводят его в культуральную среду при интенсивном перемешивании.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют гексан.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используютт бензин.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют петролейный эфир.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемешивание производят в течение 1—

20 сек при 15 — 40 С.