RU2211861C1 - ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis - ПРОДУЦЕНТ ТЕРМО- И БИОСТОЙКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ - Google Patents
ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis - ПРОДУЦЕНТ ТЕРМО- И БИОСТОЙКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2211861C1 RU2211861C1 RU2002106951/13A RU2002106951A RU2211861C1 RU 2211861 C1 RU2211861 C1 RU 2211861C1 RU 2002106951/13 A RU2002106951/13 A RU 2002106951/13A RU 2002106951 A RU2002106951 A RU 2002106951A RU 2211861 C1 RU2211861 C1 RU 2211861C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain
- bacillus subtilis
- hpo
- thermo
- producer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для получения биогенных поверхностно-активных веществ, применяемых в нефтяной промышленности при извлечении тяжелых нефтей из битуминозных песчаников, очистке емкостей от остатков нефти, очистке почвы, загрязненной углеводородами, для стабилизации и дестабилизации эмульсий. Штамм Bacillus subtilis ИБ-18 образует при росте на среде, содержащей, мас.%: крахмал, или глюкоза, или глицерин - 1; кукурузный экстракт - 0,15; (NH4)2HPO4 - 0,2; К2НРО4 - 0,2; (NH4)2 SO4 - 2,0; СаСО3 - 0,5; вода водопроводная - до 100, поверхностно-активные вещества, выдерживающие кипячение и неподвергающиеся биоразложению в смеси с пластовой водой на протяжении 90 суток. 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для получения биогенных поверхностно-активных веществ (биоПАВ или биосурфактантов). Их практическое применение возможно в нефтяной промышленности при экстремальных температурах, рН и концентрациях минеральных солей для мицеллярного заводнения нефтяных коллекторов, при извлечении тяжелых нефтей из битуминозных песчаников, при очистке емкостей от остатков нефти, очистки почвы, загрязненной углеводородами нефти и газового конденсата, для стабилизации и дестабилизации эмульсий [1, 2].
В состав микробных метаболитов могут входить полимерные биоэмульгаторы, липидные биосурфактанты и другие агрегаты [3], которые взаимно влияют на проявление поверхносто-активных свойств культуральной жидкости. Многие биоэмульгаторы являются типичными биогенными поверхностно-активными веществами и представлены липопротеинами, полисахаридами и полисахарид-белковыми комплексами [1] . К культурам, способным к синтезу биоПАВ, принадлежат: Bacillus sp.C-14 (анионогенный пептидолипид (σs-29,5 мН/м, σi-2,0 мН/м (2% сахароза)) и эмульгирующий комплекс) [2, 4, 5], Bacillus sp. (смесь гомологичных насыщенных моноглицеридов и полисахаридбелковый комплекс) [3], Pseudomonas sp. S-27 (гликолипид (σs-29,2 мН/м, σi-0,05 мН/м) и полисахарид) [6] , Candida lipolytica Y-917 (софорозолипид (σs-41,0 мН/м, σi-15,0 мН/м (0,05% н-гексадекан)) и полисахарид-белковой природы) [7], Rhodoococcus erythropolis АР-25 (кориномиколат трегалоза, пептидолипиды (σs-27,6 мН/м, σi-1,9 мН/м (0,05% н-гексадекан)) и пептидогликолипиды) [5].
В ряде работ показана способность микроорганизмов к синтезу только биоПАВ: бактерий - Bacillus licheniforms (лихенизин-липопротеин) [8], Pseudomonas aeruginosa DSM 2659 (гликолипид) [9], Р. fluorescens 378 (белково-углеводное высокомолекулярное соединение) [10] , у двух штаммов Pseudomonas 44T1 и 42А2 (анионогенные гликолипиды) [11], дрожжей - Turulopsis apicola, Т. bogoriensis (софорозолипид) [12], Т. bombicola (гликолипид) [13].
Однако в описаных работах отсутствуют сведения о температурной стабильности и стойкости к биоразложению биосурфактантов, что имеет большое значение для практического применения.
Цель настоящего изобретения - поиск микроорганизмов - продуцентов термо- и биостойких поверхностно-активных веществ.
Поставленная цель достигается предлагаемым штаммом В. subtilis ИБ-18, выделенным из образца типичного чернозема, отобранного на территории Республики Башкортостан. Штамм поддерживается в коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН. Номер штамма в коллекции 0018 (ИБ-18).
Штамм характеризуется следующими признаками.
Спорообразующие, грам-отрицательные, палочковидные подвижные клетки размером 0,4 на 5,6-9,0 мкм. Спорангий не раздувают, расположены субцентрально.
Морфологические признаки.
На среде с мясопептонным агаром на 1 сутки образует округлые, диаметром 1,2-3,0 мм, со слабо выраженным лопастным краем колонии, по консистенции мягкие, мелкозернистые, плоские, непрозрачные, блестящие, кремового цвета. На 7 сутки инкубации колонии принимают неправильную форму и достигают 5-12 мм в диаметре. Колонии остаются блестящими, но становятся полупрозрачным, где серединка и края колонии сохраняют кремовый цвет и непрозрачность. Края колонии приобретают вид широких лопастей.
На жидкой среде с крахмалом культура образует видимый осадок биомассы, а культуральная жидкость приобретает розовый цвет.
Физиолого-биохимические признаки:
Реакция Фогес-Проскауэра (образование ацетилметилкарбинола) положительная. Аэроб. Индол не образует. При расщеплении глюкозы образуется кислота и газ. Казеин разлагает. Тирозин не разлагает. Гидролизует крахмал. Цитрат использует. Дезаминирование фенилаланина не происходит. Растет в присутствии 7% NaCl и при рН 9.
Реакция Фогес-Проскауэра (образование ацетилметилкарбинола) положительная. Аэроб. Индол не образует. При расщеплении глюкозы образуется кислота и газ. Казеин разлагает. Тирозин не разлагает. Гидролизует крахмал. Цитрат использует. Дезаминирование фенилаланина не происходит. Растет в присутствии 7% NaCl и при рН 9.
Штамм хранится на косяках картофельного агара или в лиофильно высушенном состоянии.
Пример 1. Предлагаемый штамм Bacillus subtilis ИБ-18 и штаммы B.subtilis ИБ-17 и В. subtilis ИБ-19, также проявляющие способность к образованию биоПАВ, выращивают в колбах объемом 250 мл со 100 мл питательной среды на качалке УВМТ-12 при 37oС и n=160 мин-1 в жидких питательных средах А, В и С следующего состава, г/л дистиллированной воды:
Среда А:
Картофельный крахмал - 10,0
Кукурузный экстракт - 1,5
(NH4)2HPO4 - 2,0
К2НРO4 - 2,0
(NH4)2SO4 - 2,0
СаСО3 - 5,0
Среда В:
Глицерин - 10,0
Кукурузный экстракт - 1,5
(NH4)2HPO4 - 2,0
К2НРO4 - 2,0
(NH4)2SO4 - 2,0
СаСО3 - 5,0
Среда С:
Глюкоза - 10,0
Кукурузный экстракт - 1,5
(NH4)2HPO4 - 2,0
К2НРO4 - 2,0
(NH4)2SO4 - 2,0
СаСО3 - 5,0
Время культивирования 72 ч, начальное рН 8,2
После отделения биомассы центрифугированием при n=4000 мин-1 определяют поверхностное натяжение методом отрыва кольца. Согласно результатам, представленным в таблице 1, различия в величинах поверхностного натяжения незначительны.
Среда А:
Картофельный крахмал - 10,0
Кукурузный экстракт - 1,5
(NH4)2HPO4 - 2,0
К2НРO4 - 2,0
(NH4)2SO4 - 2,0
СаСО3 - 5,0
Среда В:
Глицерин - 10,0
Кукурузный экстракт - 1,5
(NH4)2HPO4 - 2,0
К2НРO4 - 2,0
(NH4)2SO4 - 2,0
СаСО3 - 5,0
Среда С:
Глюкоза - 10,0
Кукурузный экстракт - 1,5
(NH4)2HPO4 - 2,0
К2НРO4 - 2,0
(NH4)2SO4 - 2,0
СаСО3 - 5,0
Время культивирования 72 ч, начальное рН 8,2
После отделения биомассы центрифугированием при n=4000 мин-1 определяют поверхностное натяжение методом отрыва кольца. Согласно результатам, представленным в таблице 1, различия в величинах поверхностного натяжения незначительны.
Пример 2. Штаммы Bacillus subtilis ИБ-18, В. subtilis ИБ-17 и В. subtilis ИБ-19 выращивают, как в примере 1. После отделения биомассы центрифугированием при n=4000 мин-1 культуральныю жидкость помещают в конические колбы объемом 250 мл, снабженные обратным холодильником, нагревают до 100Сo и выдерживают при этой температуре в течении 30 мин. После охлаждения до комнатной температуры измеряют поверхностное натяжение. Результаты, характеризующие термостабильные свойства ПАВ, полученных при культивировании трех штаммов бацилл, представлены на таблице 2.
Пример 3. Предлагаемый штамм Bacillus subtilis ИБ-18 и штаммы В. subtilis ИБ-17 и В. subtilis ИБ-19 выращивают на среде А, как в примере 1. Культуральную жидкость, содержащую биоПАВ, смешивают с пластовой водой в соотношении 1:1.
Характеристика пластовой воды: содержание солей - 13 маc.%; титр аэробной микрофлоры (на МПА) - 28 КОЕ/мл; титр сульфатвосстанавливающих бактерий - 30 КОЕ/мл.
Полученные растворы хранят при комнатной температуре в открытых флаконах на протяжении 150 суток, периодически измеряя поверхностное натяжение. Результаты, свидетельствующие о высокой биостойкости ПАВ штамма Bacillus subtilis ИБ-18 в смеси с пластовой водой, представлены на чертеже.
Источники информации
1. Gitnik D., Pinas W. Perspectives of microbiol surfactants //. Biochem. Soc. Transakt. - 1987. - V.15, 6. - P.19S-35S.
1. Gitnik D., Pinas W. Perspectives of microbiol surfactants //. Biochem. Soc. Transakt. - 1987. - V.15, 6. - P.19S-35S.
2. Елисеев С.А, Вильданова-Марцишина Р.И., Шульга А.П., Шабо З.В., Туровский А. А. Нефтеотмывающий биоэмульгатор, образуемый Bacillus species. // Микробиологический журнал. - 1991. - Т.53, 6. - С.61-66.
3. Cooper D.G., Goldenberg B.G. Surface-activity agents from two Bacillus species // Ibid. - 1987. - V.53, 2. - Р. 224-229.
4. Елисеев С.А., Шульга А.П., Карпенко Е.В. Особенности биосинтеза поверхностно-активных липидов культурой Bacillus sp. // Микробиологический журнал. - 1990. - Т.52, 3. - С.41-44.
5. Шульга А.Н., Карпенко Е.В., Елисеев С.А. и др. Внеклеточные липиды и поверхностно-активные свойства бактерий Rodoococcus erythropolis // Микробиология. - 1990. - Т.59, 3. - С.443-447.
6. Карпенко Е.В., Шульга А.Н., Щеглова Н.С., Елисеев С.А., Вильданова-Марцишина Р. И. , Туровский А.А. Поверхностно-активные соединения культуры Pseudomonas sp. S-28 // Микробиологический журнал. - 1996. - Т.58, 5.-С. 18-24.
7. Лесык О.Ю., Карпенко Е.В., Елисеев С.А., Туровский А.А. Поверхностно-активные и эмульгирующие свойства культуры Candida lipolytica Y-917 при росте на н-декане // Микробиологический журнал. - 1989. - Т.51, 6. - С.56-59.
8. Pat. 4522261 USA Biosurfactant and enhonced oil recovery // Mclnerney M.I., Jennemman G.S., Knapp R.M., Menzic D.E. Publ. 06.11.1985.
9. Guerra-Santos L. , Koppeli O., Fiecheter A. Pseudomonas aeruginosa biosurfactant production in continuous culture with glucose as carbon sourse // Appl. Environ. Microbiol. - 1984. - V.48, 2. - Р.301-305.
10. Persson A. , Osterberg Т., Dostalec M. Biosurfactant production by Pseudomonas fluorescens 378: growth and product characteristics // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 1988. - V.29. - P.1-4.
11. Parra J.L., Pastor J., Comelles M. Studies of biosurfactants obtained from olive oil // Tenside surf. Det. - 1990. - V.27, 5. - Р.302-306.
12. Hommel R., Stuwer O., Stuber W et al. Production of wotersoluble surface-active exolipids Turulopsis apicola // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 1987. - V.26. - P.199-205.
13. Kosaric N., Cairnis W.L., Ggay N.C. et al. Thr role of nitrogen on multiorganism strategies for biosurfactant production // J. Amer. Oil. Chem. Soc. - 1984. - V.61, 11. - P.1735-1743.
Claims (1)
- Штамм бактерий Bacillus subtilis ИБ-18 - продуцент термо- и биостойких поверхностно-активных веществ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106951/13A RU2211861C1 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis - ПРОДУЦЕНТ ТЕРМО- И БИОСТОЙКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106951/13A RU2211861C1 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis - ПРОДУЦЕНТ ТЕРМО- И БИОСТОЙКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2211861C1 true RU2211861C1 (ru) | 2003-09-10 |
Family
ID=29777550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002106951/13A RU2211861C1 (ru) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis - ПРОДУЦЕНТ ТЕРМО- И БИОСТОЙКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2211861C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1316012C (zh) * | 2004-11-17 | 2007-05-16 | 南开大学 | 嗜热脱氮芽孢杆菌及其筛选和应用 |
RU2628691C2 (ru) * | 2012-01-27 | 2017-08-21 | ГЛОБАЛ БАЙОПРОТЕКТ АйПи Пти Лтд | Усовершенствованная работа птицефермы |
-
2002
- 2002-03-18 RU RU2002106951/13A patent/RU2211861C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1316012C (zh) * | 2004-11-17 | 2007-05-16 | 南开大学 | 嗜热脱氮芽孢杆菌及其筛选和应用 |
RU2628691C2 (ru) * | 2012-01-27 | 2017-08-21 | ГЛОБАЛ БАЙОПРОТЕКТ АйПи Пти Лтд | Усовершенствованная работа птицефермы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Saikia et al. | Isolation of biosurfactant-producing Pseudomonas aeruginosa RS29 from oil-contaminated soil and evaluation of different nitrogen sources in biosurfactant production | |
Rosenberg et al. | High-and low-molecular-mass microbial surfactants | |
Saikia et al. | Optimization of environmental factors for improved production of rhamnolipid biosurfactant by Pseudomonas aeruginosa RS29 on glycerol | |
Makkar et al. | Production of biosurfactant at mesophilic and thermophilic conditions by a strain of Bacillus subtilis | |
Khopade et al. | Production and stability studies of the biosurfactant isolated from marine Nocardiopsis sp. B4 | |
Fendrich | Halovibrio variabilis gen. nov. sp. nov., Pseudomonas halophila sp. nov. and a new halophilic aerobic coccoid Eubacterium from Great Salt Lake, Utah, USA | |
Abouseoud et al. | Evaluation of different carbon and nitrogen sources in production of biosurfactant by Pseudomonas fluorescens | |
Makkar et al. | Biosurfactant production by a thermophilic Bacillus subtilis strain | |
Lotfabad et al. | An efficient biosurfactant-producing bacterium Pseudomonas aeruginosa MR01, isolated from oil excavation areas in south of Iran | |
Xia et al. | Synthesis, characterization, and oil recovery application of biosurfactant produced by indigenous Pseudomonas aeruginosa WJ-1 using waste vegetable oils | |
Stanier | Studies on marine agar-digesting bacteria | |
Singh et al. | Coal induced production of a rhamnolipid biosurfactant by Pseudomonas stutzeri, isolated from the formation water of Jharia coalbed | |
Lopes et al. | Emulsification properties of bioemulsifiers produced by wild-type and mutant Bradyrhizobium elkanii strains | |
Hayder et al. | Optimized conditions for bioemulsifier production by local Streptomyces sp. SS 20 isolated from hydrocarbon contaminated soil | |
Samanta et al. | Estimation of biosurfactant activity of an alkaline protease producing bacteria isolated from municipal solid waste | |
Wang et al. | Functional characterization of a biosurfactant-producing thermo-tolerant bacteria isolated from an oil reservoir | |
Shubhrasekhar et al. | Isolation characterization and pplication of biosurfactant produced by Marine Actinobacteria isolated from Saltpan Soil from costal area of Andhra Pradesh, India | |
RU2211861C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis - ПРОДУЦЕНТ ТЕРМО- И БИОСТОЙКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ | |
Rashedi et al. | Production of rhamnolipids by Pseudomonas aeruginosa growing on carbon sources | |
Sumathi et al. | Isolation and identification of biosurfactant producing Pseudomonas aeruginosa from marine sediment samples and its antimicrobial properties | |
Chakraborty et al. | Characterization and antimicrobial properties of lipopeptide biosurfactants produced by Bacillus subtilis SJ301 and Bacillus vallismortis JB201 | |
Ramrajan et al. | In vitro screenning and characterization of biosurfactant from marine Streptomyces sp | |
Noudeh et al. | Studies on bioemulsifier production by Bacillus licheniformis PTCC 1595 | |
Tian et al. | Characterization of a Biosurfactant-producing Strain Rhodococcus sp. HL-6 | |
CHAMAN et al. | Emulsan analysis produced by locally isolated bacteria and Acinetobacter calcoaceticus RAG-1 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040319 |