RU2681281C1 - Komagataeibacter hansenii bacteria strain - a bacterial cellulose producer - Google Patents
Komagataeibacter hansenii bacteria strain - a bacterial cellulose producer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681281C1 RU2681281C1 RU2018126807A RU2018126807A RU2681281C1 RU 2681281 C1 RU2681281 C1 RU 2681281C1 RU 2018126807 A RU2018126807 A RU 2018126807A RU 2018126807 A RU2018126807 A RU 2018126807A RU 2681281 C1 RU2681281 C1 RU 2681281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bacterial cellulose
- bacterial
- medium
- cellulose
- strain
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано в медицине как биоматериал для тканевой инженерии, создания раневых покрытий и трансдермальных терапевтических систем, в пищевой промышленности, в технике, для получения нанокристаллической целлюлозы и биокомпозиционных материалов для аэрокосмической и авиационной промышленности.The invention relates to the field of biotechnology and can be used in medicine as a biomaterial for tissue engineering, the creation of wound coatings and transdermal therapeutic systems, in the food industry, in technology, for the production of nanocrystalline cellulose and biocomposite materials for the aerospace and aviation industries.
Бактериальная целлюлоза обладает уникальными свойствами: высокой механической прочностью, сорбционной способностью, биологической совместимостью и т.д. В отличие от растительной целлюлозы она представляет собой химически чистый внеклеточный продукт. Молекулы бактериальной целлюлозы образуют микрофибриллы в 100 раз тоньше микрофибрилл растительной целлюлозы, то есть это структурные элементы наноуровневого размера. За счет правильного расположения волокон степень кристалличности бактериальной целлюлозы достигает 70 – 89 %. Благодаря своим уникальным свойствам бактериальная целлюлоза является перспективным материалом для промышленности и техники, открывая новые горизонты для нанотехнологии. Она имеет большой потенциал использования в медицине как биоматериал для тканевой инженерии, создания раневых покрытий и трансдермальных терапевтических систем, в пищевой, фармацевтической промышленности, в технике, в промышленной электронике для получения оптически прозрачных соединений с ультранизким коэффициентом теплового расширения, для изготовления акустических диафрагм, способна служить заменой растительной целлюлозы в производстве бумаги, для получения нанокристаллической целлюлозы и биокомпозиционных материалов (Lee K.Y. More than meets the eye in bacterial cellulose: biosynthesis, bioprocessing, and applications in advanced fiber composites / K.Y. Lee, G. Buldum, A. Mantalaris, A. Bismarck // Macromolecular bioscience. – 2014. – № 14. – P. 10-32).Bacterial cellulose has unique properties: high mechanical strength, sorption ability, biocompatibility, etc. Unlike plant cellulose, it is a chemically pure extracellular product. Bacterial cellulose molecules form microfibrils 100 times thinner than plant cellulose microfibrils, that is, they are nanoscale structural elements. Due to the correct arrangement of the fibers, the degree of crystallinity of bacterial cellulose reaches 70 - 89%. Due to its unique properties, bacterial cellulose is a promising material for industry and technology, opening up new horizons for nanotechnology. It has great potential for use in medicine as a biomaterial for tissue engineering, the creation of wound dressings and transdermal therapeutic systems, in the food, pharmaceutical industry, in technology, in industrial electronics for the production of optically transparent compounds with an ultra-low coefficient of thermal expansion, for the manufacture of acoustic diaphragms, it is capable of serve as a substitute for plant cellulose in paper production for nanocrystalline cellulose and biocomposite materials (Lee KY Mor e than meets the eye in bacterial cellulose: biosynthesis, bioprocessing, and applications in advanced fiber composites / KY Lee, G. Buldum, A. Mantalaris, A. Bismarck // Macromolecular bioscience. - 2014. - No. 14. - P. 10 -32).
Несмотря на указанные преимущества, производство бактериальной целлюлозы является довольно дорогостоящим процессом. Это связано, прежде всего, с невысокой продуктивностью известных штаммов и использованием дорогих питательных сред (Ревин В.В. Получение бактериальной целлюлозы и нанокомпозиционных материалов : монография / В.В. Ревин, Е.В. Лияськина, Н.А. Пестов. – Саранск : Издательство Мордов. ун-та, 2014. – 128 с.).Despite these advantages, the production of bacterial cellulose is a rather expensive process. This is primarily due to the low productivity of known strains and the use of expensive nutrient media (Revin V.V. Obtaining bacterial cellulose and nanocomposite materials: monograph / V.V. Revin, E.V. Liyaskina, N.A. Pestov. - Saransk: Publishing House of the Mordov Universities, 2014 .-- 128 p.).
В качестве продуцента бактериальной целлюлозы известен штамм бактерии Gluconacetobacter hansenii GH-1/2008, полученный путем многоступенчатого скрининга из культуры «чайного кваса». Штамм депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов под номером ВКПМ В-10547. При культивировании в статических условиях в течение 7 сут на среде Hestrin-Schramm (HS) выход бактериальной целлюлозы составляет 2,17 г/л, на селективных средах – 4,73-6,67 г/л (RU 2464307, МПК C12N 1/20, С12Р 19/04, С12R 1/01, опубл. 20.10.2012).As a producer of bacterial cellulose, the bacterial strain Gluconacetobacter hansenii GH-1/2008, obtained by multistage screening from the tea brew culture, is known. The strain is deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms under the number VKPM B-10547. When cultivated under static conditions for 7 days on Hestrin-Schramm (HS) medium, the yield of bacterial cellulose is 2.17 g / L, on selective media - 4.73-6.67 g / L (RU 2464307, IPC C12N 1 / 20, С12Р 19/04, С12R 1/01, publ. 20.10.2012).
Недостатком известного решения является длительное время культивирования (7 сут) и использование в качестве питательных сред для получения бактериальной целлюлозы сахаросодержащих сред сложного состава. A disadvantage of the known solution is the long cultivation time (7 days) and the use of sugar-containing media of complex composition as bacterial cellulose.
Известен штамм бактерии Komagataeibacter xylinus В-12068 – продуцент бактериальной целлюлозы, который был выделен из природной ассоциации Medusomyces gisevii J. Lindau (чайный гриб) селекционным путем на стандартной среде HS. Штамм бактерии Komagataeibacter xylinus позволяет получать бактериальную целлюлозу с высокими выходами до 200-350 г/л (во влажном состоянии), при поверхностном и глубинном культивировании на жидкой питательной среде HS с глюкозой со степенью кристалличности 60-67 и 30 %, соответственно (RU 2568605, МПК C12N 1/20, С12Р 19/04, С12R 1/00, опубл. 20.11.2015).A known bacterial strain Komagataeibacter xylinus B-12068 is a producer of bacterial cellulose, which was isolated from the natural association Medusomyces gisevii J. Lindau (Kombucha) by selection in standard HS medium. The strain of the bacterium Komagataeibacter xylinus allows you to get bacterial cellulose in high yields up to 200-350 g / l (in the wet state), with surface and deep cultivation on a liquid nutrient medium HS with glucose with a crystallinity of 60-67 and 30%, respectively (RU 2568605 , IPC
Недостатком известного решения является использование дорогих питательных сред, длительное время культивирования (7 сут) и низкая степень кристалличности полимера, полученного в динамических условиях (30 %).A disadvantage of the known solution is the use of expensive nutrient media, a long cultivation time (7 days) and a low crystallinity of the polymer obtained under dynamic conditions (30%).
Технический результат заключается в создании нового штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950, используемого для получения бактериальной целлюлозы.The technical result consists in creating a new strain of the bacterium Komagataeibacter hansenii B-12950, used to obtain bacterial cellulose.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать штамм бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 – продуцент бактериальной целлюлозы.To achieve the technical result, it is proposed to use the bacterial strain Komagataeibacter hansenii B-12950, the producer of bacterial cellulose.
Штамм бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 депонирован во ВКПМ под регистрационным номером ВКПМ В-12950.The bacterial strain Komagataeibacter hansenii B-12950 was deposited in VKPM under registration number VKPM B-12950.
На фиг. 1 представлены клетки бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950; на фиг. 2 изображено филогенетическое дерево Komagataeibacter hansenii B-12950 с гомологичными штаммами бактерии; на фиг. 3 – результаты проведенного анализа секвенсов вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК; на фиг. 4 показана гель-пленка бактериальной целлюлозы, образованная в статических условиях; на фиг. 5 показаны хлопьевидные структуры, образованные в динамических условия; на фиг. 6 представлен график получения бактериальной целлюлозы в статических и динамических условиях.In FIG. 1 shows cells of the bacterium Komagataeibacter hansenii B-12950; in FIG. 2 shows a phylogenetic tree Komagataeibacter hansenii B-12950 with homologous bacterial strains; in FIG. 3 - the results of the analysis of sequencing of variable regions of genes encoding 16S rRNA; in FIG. 4 shows a gel film of bacterial cellulose formed under static conditions; in FIG. 5 shows flocculent structures formed under dynamic conditions; in FIG. 6 shows a graph for the production of bacterial cellulose in static and dynamic conditions.
Заявляемый штамм выделен из природной ассоциации индийского риса с последующей селекцией на основе естественного отбора. Индийский рис наряду с чайным и молочным грибом принадлежит к группе зооглей. Индийский рис (индийский морской рис, тиби) представляет собой ассоциацию микроорганизмов, включающую молочнокислые бактерии родов Lactobacillus, Leuconostoc, уксуснокислые бактерии, дрожжи родов Kluyveromyces, Pichia, Saccharomyces и д.р. (Fiorda F.A. Microbiological, biochemical, and functional aspects of sugary kefir fermentation - A review /F.A .Fiorda, G.V. de Melo Pereira, V. Thomaz-Soccol [et al.] // Food Microbiol. – 2017. – Vol. 66. – P.86-95).The inventive strain is isolated from a natural association of Indian rice with subsequent selection based on natural selection. Indian rice, along with tea and milk mushrooms, belongs to the group of zoogles. Indian rice (Indian sea rice, chibi) is an association of microorganisms, including lactic acid bacteria of the genera Lactobacillus, Leuconostoc, acetic acid bacteria, yeast of the genera Kluyveromyces, Pichia, Saccharomyces, etc. (Fiorda FA Microbiological, biochemical, and functional aspects of sugary kefir fermentation - A review / FA .Fiorda, GV de Melo Pereira, V. Thomaz-Soccol [et al.] // Food Microbiol. - 2017. - Vol. 66. - P.86-95).
Штамм бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 идентифицирован по культурально-морфологическим и физиолого-биохимическим свойствам и генетическим характеристикам и имеет следующие признаки. The strain of the bacterium Komagataeibacter hansenii B-12950 was identified by the cultural-morphological and physiological-biochemical properties and genetic characteristics and has the following characteristics.
Штамм бактерии – облигатный аэроб, клетки цилиндрические с закругленными концами размерами 0,6-1,2×1-3 мкм, некоторые слегка изогнуты, расположены одиночно, попарно и в коротких цепочках; спор не образуют; грамотрицательные, подвижные (фиг. 1). The bacterial strain is an obligate aerob, cells are cylindrical with rounded ends measuring 0.6-1.2 × 1-3 microns, some are slightly curved, located singly, in pairs and in short chains; do not form a dispute; gram-negative, motile (Fig. 1).
Штамм бактерии идентифицирован до вида с помощью анализа 16S РНК. The bacterial strain was identified to species by analysis of 16S RNA.
При секвенировании вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК, получена собранная нуклеотидная последовательность для штамма бактерии. Последовательности были выровнены с соответствующими последовательностями ближайших видов бактерий, доступными из базы данных GenBank. По данным анализа генов, кодирующих 16S рРНК, построено филогенетическое дерево Komagataeibacter hansenii B-12950 с гомологичными штаммами бактерии, представленное на фиг. 2. По результатам проведенного анализа секвенсов вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК, штамм бактерии наиболее близок к виду Komagataeibacter hansenii (фиг. 3). Sequencing of variable regions of genes encoding 16S rRNA yields the assembled nucleotide sequence for a bacterial strain. The sequences were aligned with the corresponding sequences of the nearest bacterial species available from the GenBank database. According to the analysis of genes encoding 16S rRNA, a phylogenetic tree Komagataeibacter hansenii B-12950 with homologous bacterial strains was constructed, shown in FIG. 2. According to the results of the analysis of sequencing of variable regions of genes encoding 16S rRNA, the bacterial strain is closest to the species Komagataeibacter hansenii (Fig. 3).
Штамм бактерии хорошо растет на агаризованных средах. На агаризованной среде с глюкозой (состав (г/л): глюкоза – 10,0; дрожжевой экстракт – 10,0; пептон – 7,0; лимонная кислота – 0,2; уксусная кислота – 1,5 мл; агар – 15,0; мел – 0,5; этанол – 10,0 мл. pH среды 5,0-6,0) и среде YE (состав (г/л): дрожжевой экстракт – 30,0; этанол – 20,0, агар – 20,0. pH среды 5,0-6,0) на третьи сутки роста колонии мелкие круглые диаметром 1 мм светло-бежевого цвета. На пятые сутки культивирования диаметр колоний увеличивается до 2-4 мм. На агаризованной среде с мелом колонии круглые, диаметром 1 мм, белого цвета, окруженные прозрачным ореолом. На жидких питательных средах с сахарозой и глюкозой в статических условиях образуется гель-пленка бактериальной целлюлозы (фиг. 4), в динамических условиях – хлопьевидные структуры (фиг. 5). The bacterial strain grows well on agar media. On an agar medium with glucose (composition (g / l): glucose - 10.0; yeast extract - 10.0; peptone - 7.0; citric acid - 0.2; acetic acid - 1.5 ml; agar - 15 , 0; chalk - 0.5; ethanol - 10.0 ml. PH of the medium is 5.0-6.0) and YE medium (composition (g / l): yeast extract - 30.0; ethanol - 20.0, agar - 20.0. pH of the medium is 5.0-6.0) on the third day of colony growth, small round round ones with a diameter of 1 mm are light beige. On the fifth day of cultivation, the diameter of the colonies increases to 2-4 mm. On an agar medium with chalk, the colonies are round, 1 mm in diameter, white, surrounded by a transparent halo. On liquid nutrient media with sucrose and glucose under static conditions, a gel film of bacterial cellulose is formed (Fig. 4), under dynamic conditions, flocculent structures (Fig. 5).
Штамм бактерии культивируют в статических и динамических условиях на качалке при 250 об/мин и температуре 30 °C в среде HS (Hestrin, Schramm, 1954) следующего состава, г/л: D-глюкоза – 20,0; дрожжевой экстракт – 5,0; пептон – 5,0; Na2PHO4 – 2,7; лимонная кислота – 1,15. pH среды – 6,0. Режим стерилизации 121 °C в течение 20 мин. Количество бактериальной целлюлозы, образующееся на среде HS в статических условиях, составляет 1,02 г/л на пятые сутки культивирования, в динамических условиях – 1,5 г/л на третьи сутки культивирования со степенью кристалличности 57,9 % (фиг. 6). На среде с мелассой в статических условиях образуется 2,8 г/л бактериальной целлюлозы на пятые сутки культивирования, в динамических условиях 3,5 г/л бактериальной целлюлозы на третьи сутки культивирования со степенью кристалличности 72,4 % (фиг. 5). На фильтрате нативной барды в статических условиях образуется 2,1 г/л бактериальной целлюлозы на пятые сутки культивирования, в динамических условиях 2,8 г/л бактериальной целлюлозы на третьи сутки культивирования со степенью кристалличности 62,45 % (фиг. 6). The bacterial strain is cultivated in static and dynamic conditions on a shaker at 250 rpm and a temperature of 30 ° C in HS medium (Hestrin, Schramm, 1954) of the following composition, g / l: D-glucose - 20.0; yeast extract - 5.0; peptone - 5.0; Na2PHO4 - 2.7; citric acid - 1.15. pH of the medium is 6.0. Sterilization mode 121 ° C for 20 minutes. The amount of bacterial cellulose formed on HS medium under static conditions is 1.02 g / l on the fifth day of cultivation, in dynamic conditions - 1.5 g / l on the third day of cultivation with a crystallinity of 57.9% (Fig. 6) . On a medium with molasses under static conditions, 2.8 g / l of bacterial cellulose is formed on the fifth day of cultivation, under dynamic conditions, 3.5 g / l of bacterial cellulose on the third day of cultivation with a crystallinity of 72.4% (Fig. 5). Under static conditions, 2.1 g / l of bacterial cellulose is formed on the native bard filtrate under static conditions on the fifth day of cultivation, in dynamic conditions, 2.8 g / l of bacterial cellulose on the third day of cultivation with a crystallinity of 62.45% (Fig. 6).
Штамм бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 может расти без добавления уксусной кислоты. Штамм бактерии растет при pH от 2,5 до 6,5, оптимальным pH является интервал от 4,0 до 6,0.The strain of the bacterium Komagataeibacter hansenii B-12950 can grow without the addition of acetic acid. The bacterial strain grows at a pH of from 2.5 to 6.5, the optimal pH is a range from 4.0 to 6.0.
Пример 1. Культуру штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 выращивают в течение 3-5 сут в статических условиях в открытых емкостях на среде HS (Hestrin, Schramm, 1954) следующего состава, г/л: D-глюкоза – 20,0; дрожжевой экстракт – 5,0; пептон – 5,0; Na2PHO4 – 2,7; лимонная кислота – 1,15. pH среды – 6,0. Режим стерилизации 121 °C в течение 20 мин. Бактериальную целлюлозу, полученную при культивировании бактерий, обрабатывают 0,1 Н раствором NaOH при 80 °C в течение 30 мин для удаления клеток и компонентов культуральной среды. От раствора щелочи бактериальную целлюлозу отмывали дистиллированной водой, 0,5 %-ным водным раствором уксусной кислоты и снова водой до нейтральной реакции. Обработку повторяют 3 раза. Далее целлюлозу высушивают при 80 °C до постоянной массы. Количество бактериальной целлюлозы определяют весовым методом. Масса сухой бактериальной целлюлозы составляет 1,02 г/л.Example 1. The culture of the bacterial strain Komagataeibacter hansenii B-12950 is grown for 3-5 days in static conditions in open containers on HS medium (Hestrin, Schramm, 1954) of the following composition, g / l: D-glucose - 20.0; yeast extract - 5.0; peptone - 5.0; Na2PHO4 - 2.7; citric acid - 1.15. pH of the medium is 6.0. Sterilization mode 121 ° C for 20 minutes. Bacterial cellulose obtained by culturing bacteria is treated with 0.1 N NaOH at 80 ° C for 30 minutes to remove cells and components of the culture medium. From the alkali solution, the bacterial cellulose was washed with distilled water, a 0.5% aqueous solution of acetic acid, and again with water until neutral. The treatment is repeated 3 times. Then the cellulose is dried at 80 ° C to constant weight. The amount of bacterial cellulose is determined by the gravimetric method. The mass of dry bacterial cellulose is 1.02 g / l.
Пример 2. Культуру штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 выращивают в течение 3-5 сут в статических условиях на среде с мелассой в концентрации 55 г/л. pH среды – 4,5. Режим стерилизации 121 °C в течение 20 мин. Бактериальную целлюлозу, полученную при культивировании бактерий, обрабатывают 0,1 Н раствором NaOH при 80 °C в течение 30 минут для удаления клеток и компонентов культуральной среды. От раствора щелочи бактериальную целлюлозу отмывают дистиллированной водой, 0,5 %-ным водным раствором уксусной кислоты и снова водой до нейтральной реакции. Обработку повторяют 3 раза. Далее целлюлозу высушивают при 80 °C до постоянной массы. Количество бактериальной целлюлозы определяют весовым методом. После удаления клеток и компонентов среды масса сухой бактериальной целлюлозы составляет 2,8 г/л.Example 2. The culture of the bacterial strain Komagataeibacter hansenii B-12950 is grown for 3-5 days in static conditions on a medium with molasses at a concentration of 55 g / l. pH of the medium is 4.5. Sterilization mode 121 ° C for 20 minutes. Bacterial cellulose obtained by cultivating bacteria is treated with 0.1 N NaOH at 80 ° C for 30 minutes to remove cells and components of the culture medium. From the alkali solution, the bacterial cellulose is washed with distilled water, a 0.5% aqueous solution of acetic acid and again with water until neutral. The treatment is repeated 3 times. Then the cellulose is dried at 80 ° C to constant weight. The amount of bacterial cellulose is determined by the gravimetric method. After removal of the cells and components of the medium, the mass of dry bacterial cellulose is 2.8 g / L.
Пример 3. Культуру штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 выращивают в течение 3-5 сут в статических условиях открытых емкостях на фильтрате послеспиртовой барды. pH среды – 4,4. Режим стерилизации 121 °C в течение 20 мин. Бактериальную целлюлозу, полученную при культивировании бактерий, обрабатывают 0,1 Н раствором NaOH при 80 °C в течение 30 мин для удаления клеток и компонентов культуральной среды. От раствора щелочи бактериальную целлюлозу отмывают дистиллированной водой, 0,5 %-ным водным раствором уксусной кислоты и снова водой до нейтральной реакции. Обработку повторяют 3 раза. Далее целлюлозу высушивали при 80 °C до постоянной массы. Количество бактериальной целлюлозы определяют весовым методом. После удаления клеток и компонентов среды масса сухой бактериальной целлюлозы составляет 2,1 г/л.Example 3. A culture of a bacterial strain Komagataeibacter hansenii B-12950 is grown for 3-5 days under static conditions in open containers on a filtrate of post-alcohol stillage. pH of the medium is 4.4. Sterilization mode 121 ° C for 20 minutes. Bacterial cellulose obtained by culturing bacteria is treated with 0.1 N NaOH at 80 ° C for 30 minutes to remove cells and components of the culture medium. From the alkali solution, the bacterial cellulose is washed with distilled water, a 0.5% aqueous solution of acetic acid and again with water until neutral. The treatment is repeated 3 times. Then the cellulose was dried at 80 ° C to constant weight. The amount of bacterial cellulose is determined by the gravimetric method. After removal of the cells and components of the medium, the mass of dry bacterial cellulose is 2.1 g / L.
Пример 4. Культуру штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 выращивают в течение 3 сут в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 250 об/мин и температуре 30 °C в колбах на 250 мл, содержащих 100 мл среды HS следующего состава, г/л: D-глюкоза – 20,0; дрожжевой экстракт – 5,0; пептон – 5,0; Na2PHO4 – 2,7; лимонная кислота – 1,15. pH среды – 6,0. Режим стерилизации 121 °C в течение 20 мин. Бактериальную целлюлозу, полученную при культивировании бактерий, обрабатывают 0,1 Н раствором NaOH при 80 °C в течение 30 мин для удаления клеток и компонентов культуральной среды. От раствора щелочи бактериальную целлюлозу отмывают дистиллированной водой, 0,5 %-ным водным раствором уксусной кислоты и снова водой до нейтральной реакции. Обработку повторяют 3 раза. Далее целлюлозу высушивают при 80 °С до постоянной массы. Количество бактериальной целлюлозы определяют весовым методом. После удаления клеток и компонентов среды масса сухой бактериальной целлюлозы составляет 1,5 г/л.Example 4. A culture of a strain of the bacterium Komagataeibacter hansenii B-12950 is grown for 3 days in dynamic conditions on a shaker incubator at 250 rpm and a temperature of 30 ° C in 250 ml flasks containing 100 ml of HS medium of the following composition, g / l : D-glucose - 20.0; yeast extract - 5.0; peptone - 5.0; Na 2 PHO 4 - 2.7; citric acid - 1.15. pH of the medium is 6.0. Sterilization mode 121 ° C for 20 minutes. Bacterial cellulose obtained by culturing bacteria is treated with 0.1 N NaOH at 80 ° C for 30 minutes to remove cells and components of the culture medium. From the alkali solution, the bacterial cellulose is washed with distilled water, a 0.5% aqueous solution of acetic acid and again with water until neutral. The treatment is repeated 3 times. Then the cellulose is dried at 80 ° C to constant weight. The amount of bacterial cellulose is determined by the gravimetric method. After removal of cells and medium components, the mass of dry bacterial cellulose is 1.5 g / l.
Пример 5. Культуру штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 выращивают в течение 3 сут в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 250 об/мин и температуре 30 °С в колбах на 250 мл, содержащих 100 мл среды с мелассой в концентрации 55 г/л. pH среды – 4,5. Бактериальную целлюлозу, полученную при культивировании бактерий, обрабатывают 0,1 Н раствором NaOH при 80 °C в течение 30 мин для удаления клеток и компонентов культуральной среды. От раствора щелочи бактериальную целлюлозу отмывали дистиллированной водой, 0,5 % водным раствором уксусной кислоты и снова водой до нейтральной реакции. Обработку повторяют 3 раза. Далее целлюлозу высушивают при 80 °C до постоянной массы. Количество бактериальной целлюлозы определяют весовым методом. После удаления клеток и культуральной среды масса сухой бактериальной целлюлозы составляет 3,5 г/л.Example 5. The culture of the bacterial strain Komagataeibacter hansenii B-12950 is grown for 3 days in dynamic conditions on a shaker-incubator at 250 rpm and a temperature of 30 ° C in 250 ml flasks containing 100 ml of medium with molasses at a concentration of 55 g / l pH of the medium is 4.5. Bacterial cellulose obtained by culturing bacteria is treated with 0.1 N NaOH at 80 ° C for 30 minutes to remove cells and components of the culture medium. From the alkali solution, the bacterial cellulose was washed with distilled water, a 0.5% aqueous solution of acetic acid, and again with water until neutral. The treatment is repeated 3 times. Then the cellulose is dried at 80 ° C to constant weight. The amount of bacterial cellulose is determined by the gravimetric method. After removal of cells and culture medium, the mass of dry bacterial cellulose is 3.5 g / L.
Пример 6. Культуру штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950 выращивают в течение 3 сут в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 250 об/мин и температуре 30 °C в колбах на 250 мл, содержащих 100 мл фильтрата послеспиртовой барды. pH среды – 4,4. Бактериальную целлюлозу, полученную при культивировании бактерий, обрабатывают 0,1 Н раствором NaOH при 80 °C в течение 30 мин для удаления клеток и компонентов культуральной среды. От раствора щелочи бактериальную целлюлозу отмывают дистиллированной водой, 0,5 %-ным водным раствором уксусной кислоты и снова водой до нейтральной реакции. Обработку повторяют 3 раза. Далее целлюлозу высушивают при 80 °C до постоянной массы. Количество бактериальной целлюлозы определяют весовым методом. После удаления клеток и культуральной среды масса сухой бактериальной целлюлозы составляет 2,8 г/л.Example 6. A culture of a strain of the bacterium Komagataeibacter hansenii B-12950 is grown for 3 days under dynamic conditions in a shaker-incubator at 250 rpm and a temperature of 30 ° C in 250 ml flasks containing 100 ml of post-alcohol distillery stillage. pH of the medium is 4.4. Bacterial cellulose obtained by culturing bacteria is treated with 0.1 N NaOH at 80 ° C for 30 minutes to remove cells and components of the culture medium. From the alkali solution, the bacterial cellulose is washed with distilled water, a 0.5% aqueous solution of acetic acid and again with water until neutral. The treatment is repeated 3 times. Then the cellulose is dried at 80 ° C to constant weight. The amount of bacterial cellulose is determined by the gravimetric method. After removal of cells and culture medium, the mass of dry bacterial cellulose is 2.8 g / L.
По сравнению с известным решением предлагаемое обеспечивает образование бактериальной целлюлозы в количестве 2,8 – 3,5 г/л со степенью кристалличности 62,45 – 72,5 % при динамическом культивировании в течение 3 сут на средах с отходами биотехнологических производств за счет использования штамма бактерии Komagataeibacter hansenii B-12950.Compared with the known solution, the proposed one provides the formation of bacterial cellulose in an amount of 2.8 - 3.5 g / l with a degree of crystallinity of 62.45 - 72.5% during dynamic cultivation for 3 days on media with waste from biotechnological industries through the use of strain bacteria Komagataeibacter hansenii B-12950.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126807A RU2681281C1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Komagataeibacter hansenii bacteria strain - a bacterial cellulose producer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126807A RU2681281C1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Komagataeibacter hansenii bacteria strain - a bacterial cellulose producer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681281C1 true RU2681281C1 (en) | 2019-03-05 |
Family
ID=65632731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018126807A RU2681281C1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Komagataeibacter hansenii bacteria strain - a bacterial cellulose producer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681281C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU501659B1 (en) | 2022-02-28 | 2023-08-28 | Univerza V Mariboru | A food waste extract for cultivation of microorganisms and production of bacterial cellulose and a process for obtaining said extract |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464307C1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" | Gluconacetobacter hansenii gh-1/2008 bacterial strain - bacterial cellulose producer |
| RU2536973C1 (en) * | 2013-12-06 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Method for obtaining bacterial cellulose |
| RU2568605C1 (en) * | 2014-12-11 | 2015-11-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | BACTERIAL STRAIN Komagataeibacter xylinus - BACTERIAL CELLULOSE PRODUCER |
| WO2017100771A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | The University Of Iowa Research Foundation | Methods of producing biosynthetic bacterial cellulose membranes |
| EP3121265B1 (en) * | 2015-07-23 | 2018-06-06 | Latvijas Universitate | Komagataeibacter rhaeticus p 1463 producer of bacterial cellulose |
-
2018
- 2018-07-20 RU RU2018126807A patent/RU2681281C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464307C1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" | Gluconacetobacter hansenii gh-1/2008 bacterial strain - bacterial cellulose producer |
| RU2536973C1 (en) * | 2013-12-06 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Method for obtaining bacterial cellulose |
| RU2568605C1 (en) * | 2014-12-11 | 2015-11-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | BACTERIAL STRAIN Komagataeibacter xylinus - BACTERIAL CELLULOSE PRODUCER |
| EP3121265B1 (en) * | 2015-07-23 | 2018-06-06 | Latvijas Universitate | Komagataeibacter rhaeticus p 1463 producer of bacterial cellulose |
| WO2017100771A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | The University Of Iowa Research Foundation | Methods of producing biosynthetic bacterial cellulose membranes |
Non-Patent Citations (6)
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU501659B1 (en) | 2022-02-28 | 2023-08-28 | Univerza V Mariboru | A food waste extract for cultivation of microorganisms and production of bacterial cellulose and a process for obtaining said extract |
| EP4234709A1 (en) | 2022-02-28 | 2023-08-30 | Univerza v Mariboru | A food waste extract for cultivation of microorganisms and production of bacterial cellulose and a process for obtaining said extract |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106119322B (en) | A kind of zymotechnique improving recombination human source collagen production level | |
| Çakar et al. | Improvement production of bacterial cellulose by semi-continuous process in molasses medium | |
| Çoban et al. | Evaluation of different pH and temperatures for bacterial cellulose production in HS (Hestrin-Scharmm) medium and beet molasses medium | |
| Mohammad et al. | An overview of biocellulose production using Acetobacter xylinum culture | |
| Shi et al. | Effect of different conditions on the average degree of polymerization of bacterial cellulose produced by Gluconacetobacter intermedius BC-41 | |
| RU2464307C1 (en) | Gluconacetobacter hansenii gh-1/2008 bacterial strain - bacterial cellulose producer | |
| Al-Shamary et al. | Influence of fermentation condition and alkali treatment on the porosity and thickness of bacterial cellulose membranes | |
| JP4686791B2 (en) | Biofilm production method | |
| CN106399422B (en) | Preparation method of bacterial cellulose | |
| Hassan et al. | The characterization of bacterial cellulose produced by Acetobacter xylinum and Komgataeibacter saccharovorans under optimized fermentation conditions. | |
| Afreen et al. | Production of bacterial cellulose from Acetobacter Xylinum using fruits wastes as substrate | |
| Yanti et al. | Evaluation of inoculum size and fermentation period for bacterial cellulose production from sago liquid waste | |
| Yin et al. | Improvement in mechanical properties and biocompatibility of biosynthetic bacterial cellulose/lotus root starch composites | |
| Yanti et al. | Screening of acetic acid bacteria from pineapple waste for bacterial cellulose production using sago liquid waste | |
| Gea et al. | Enhancing the quality of nata de coco starter by channeling the oxygen into the bioreactor through agitation method | |
| RU2523606C1 (en) | STRAIN Gluconacetobacter sucrofermentans - PRODUCER OF BACTERIAL CELLULOSE | |
| RU2568605C1 (en) | BACTERIAL STRAIN Komagataeibacter xylinus - BACTERIAL CELLULOSE PRODUCER | |
| Prudnikova et al. | The new strain of acetic acid bacteria Komagataeibacter xylinus B-12068–producer of bacterial cellulose for biomedical applications | |
| RU2681281C1 (en) | Komagataeibacter hansenii bacteria strain - a bacterial cellulose producer | |
| CN105671115B (en) | A method of building microbial co culture system produces bacteria cellulose | |
| CN104651284B (en) | Sphingol single-cell T 3 and its method for common fermentation production biological polyoses and poly- β hydroxybutyric acids | |
| RU2639557C1 (en) | Xanthomonas campestris bacteria strain - xanthan producer | |
| Panesar et al. | Evaluation of Acetobacter strain for the production of microbial cellulose | |
| US20120077250A1 (en) | Method for culturing photosynthetic microorganisms on microbial cellulose | |
| Kasim et al. | Design and production control of biocellulose from Acetobacter xylinum |