RU2728345C1 - Methylococcus capsulatus vkpm b-13479 strain - producer of microbial protein mass, resistant to aggressive medium - Google Patents

Methylococcus capsulatus vkpm b-13479 strain - producer of microbial protein mass, resistant to aggressive medium Download PDF

Info

Publication number
RU2728345C1
RU2728345C1 RU2019136143A RU2019136143A RU2728345C1 RU 2728345 C1 RU2728345 C1 RU 2728345C1 RU 2019136143 A RU2019136143 A RU 2019136143A RU 2019136143 A RU2019136143 A RU 2019136143A RU 2728345 C1 RU2728345 C1 RU 2728345C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
vkpm
protein mass
methane
microbial protein
Prior art date
Application number
RU2019136143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Борисовна Пыстина
Александр Зайнетдинович Шайхутдинов
Виктория Александровна Семенова
Олег Евгеньевич Аксютин
Александр Гаврилович Ишков
Николай Сергеевич Хохлачев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Газпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Газпром" filed Critical Публичное акционерное общество "Газпром"
Priority to RU2019136143A priority Critical patent/RU2728345C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2728345C1 publication Critical patent/RU2728345C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, 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
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins

Abstract

FIELD: microbiology.SUBSTANCE: invention relates to microbiological industry and can be used for production of microbial protein mass. Strain of methane-oxidising bacteria Methylococcus capsulatus LBTI 028 is able to produce a microbial protein mass. Strain is deposited in the Russian National Collection of Industrial Microorganisms under registration number VKPM B-13479.EFFECT: invention increases output of microbial protein mass.1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, касается новой культуры микроорганизмов, которая может быть использована для получения микробной белковой массы.The invention relates to the microbiological industry, concerns a new culture of microorganisms, which can be used to obtain a microbial protein mass.

Одним из методов получения микробной белковой массы является выращивание метанокисляющих микроорганизмов на природном газе. Метанотрофные бактерии в подходящих условиях активно перерабатывают природный газ, быстро размножаются и наращивают свою биомассу, богатую ценным белком, витаминами и иными биологически активными веществами.One of the methods of obtaining a microbial protein mass is the cultivation of methane-oxidizing microorganisms on natural gas. Under suitable conditions, methanotrophic bacteria actively process natural gas, multiply rapidly and build up their biomass rich in valuable protein, vitamins and other biologically active substances.

Исследования в области микробиологического синтеза белка на метане были начаты почти одновременно с разработкой процессов культивирования микроорганизмов на жидких углеводородах. Однако из-за низких выходов биомассы и трудностей конструктивного оформления технологического процесса разработка методов микробиологического получения белка на природном газе долгое время находилась на стадии лабораторных исследований.Research in the field of microbiological protein synthesis on methane began almost simultaneously with the development of processes for the cultivation of microorganisms on liquid hydrocarbons. However, due to low biomass yields and difficulties in constructive design of the technological process, the development of methods for microbiological production of protein using natural gas was at the stage of laboratory research for a long time.

В настоящее время известен штамм дрожжей Candida tropicalis ВСБ-942 - продуцент биомассы, обогащенной белком (Патент РФ №2031115). Штамм депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных микроорганизмов под номером ВКПМ Y-1987.Currently known yeast strain Candida tropicalis VSB-942 - producer of biomass enriched in protein (RF Patent No. 2031115). The strain was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms under the number VKPM Y-1987.

Недостатком данного изобретения является способность продуцента расти при невысоких концентрациях н-парафинов (0,8%), невысокая продуктивность ферментационного процесса, необходимость очистки биомассы от остатков непотребленных парафинов, а содержание сырого протеина в биомассе не превышает 60-65%.The disadvantage of this invention is the ability of the producer to grow at low concentrations of n-paraffins (0.8%), low productivity of the fermentation process, the need to clean the biomass from residues of unused paraffins, and the content of crude protein in biomass does not exceed 60-65%.

Интенсивность ферментационного процесса можно повысить путем применения окислительного стресса. Под окислительным стрессом понимают, в частности, образование активных форм кислорода и свободных радикалов, которые обладают высокой реакционной способностью. Такие формы веществ могут вступать в реакцию с компонентами окружающей среды, окисляя их, что приводит к повреждению клеток микроорганизмов или их гибели.The intensity of the fermentation process can be increased by applying oxidative stress. Oxidative stress is understood in particular as the formation of reactive oxygen species and free radicals, which are highly reactive. Such forms of substances can react with environmental components, oxidizing them, which leads to damage to cells of microorganisms or their death.

В качестве фактора окислительного стресса используют воздействие пероксидом водорода. Такое воздействие моделирует реальные условия пребывания культуры микроорганизмов в неблагоприятных условиях среды культивирования, а также выступает фактором отбора, направленного на селекцию и адаптацию более активной популяции микроорганизмов.As a factor of oxidative stress, exposure to hydrogen peroxide is used. This effect simulates the real conditions of the culture of microorganisms in unfavorable conditions of the cultivation environment, and also acts as a selection factor aimed at the selection and adaptation of a more active population of microorganisms.

Данный подход позволяет мобилизовать адаптивные ресурсы микроорганизмов на уровне стимуляции их метаболизма. В результате стрессорного воздействия микроорганизмы приобретают более мощную окислительную систему, которая может проявляться в способности потреблять тяжело усваиваемый субстрат или в повышении продуктивности клеточной массы и ценных продуктов метаболизма (Патент РФ №2553213, Патент РФ №2268924, Патент РФ №2394098).This approach makes it possible to mobilize the adaptive resources of microorganisms at the level of stimulating their metabolism. As a result of stress, microorganisms acquire a more powerful oxidative system, which can manifest itself in the ability to consume a difficult-to-digest substrate or in an increase in the productivity of cell mass and valuable metabolic products (RF Patent No. 2553213, RF Patent No. 2268924, RF Patent No. 2394098).

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15 для получения микробной белковой массы (Патент РФ №2613365). Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15 депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под номером ВКПМ В-12549. Штамм обладает устойчивостью к гомологам метана в природном газе, способностью к гетеротрофной фиксации углекислого газа и к росту при повышенном давлении (до 16 атм), однако недостатком прототипа является недостаточно высокая скорость роста культуры (0,25 ч-1) в непрерывном режиме культивирования, а также использование для культивирования штамма питательной среды с высоким содержанием минеральных компонентов. Компоненты минерального питания потребляются культурой метанотрофов не полностью, их остаточные концентрации в культуральной жидкости достаточно высоки. Это в свою очередь приводит к необходимости дополнительной очистки биомассы (как продукта) от минеральных солей, а образующиеся стоки оказывают большую нагрузку на очистные сооружения.The closest analogue (prototype) of the claimed invention is a strain of methane-oxidizing bacteria Methylococcus capsulatus GBS-15 for obtaining a microbial protein mass (RF Patent No. 2613365). The strain of methane-oxidizing bacteria Methylococcus capsulatus GBS-15 was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms under the number VKPM B-12549. The strain is resistant to homologues of methane in natural gas, the ability to heterotrophic fixation of carbon dioxide and to grow at elevated pressure (up to 16 atm), but the disadvantage of the prototype is the insufficiently high growth rate of the culture (0.25 h -1 ) in a continuous cultivation mode, and also the use of a nutrient medium with a high content of mineral components for cultivation of the strain. The components of mineral nutrition are not completely consumed by the culture of methanotrophs; their residual concentrations in the culture liquid are quite high. This, in turn, leads to the need for additional purification of biomass (as a product) from mineral salts, and the resulting effluents have a large load on the treatment facilities.

Задачей предлагаемого изобретения является создание нового штамма метанокисляющего микроорганизма с более высоким технологическим потенциалом, а именно с более высокими ростовыми характеристиками.The objective of the present invention is to create a new strain of methane-oxidizing microorganism with a higher technological potential, namely, with higher growth characteristics.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности вновь полученного штамма для получения микробной белковой массы за счет увеличения скорости роста, уменьшения расхода минеральных компонентов пихания и повышения устойчивости к агрессивной среде.The technical result of the claimed invention is to increase the efficiency of the newly obtained strain for obtaining a microbial protein mass by increasing the growth rate, reducing the consumption of mineral components for shoving and increasing resistance to aggressive environments.

Технический результат достигается за счет создания нового штамма Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 для получения микробной белковой массы, устойчивого к агрессивной среде, регистрационный номер ВКПМ В-13479 во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов. Данный штамм устойчив к агрессивной среде, имеет высокую скорость роста и способен продуцировать большое количество биомассы при культивировании на питательной среде с невысокими концентрациями минеральных компонентов питания.The technical result is achieved by creating a new strain of Methylococcus capsulatus VKPM B-13479 to obtain a microbial protein mass resistant to aggressive environments, registration number VKPM B-13479 in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms. This strain is resistant to aggressive environments, has a high growth rate and is capable of producing a large amount of biomass when cultivated on a nutrient medium with low concentrations of mineral nutrients.

Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 обладает следующими преимуществами:The strain of methane-oxidizing bacteria Methylococcus capsulatus VKPM B-13479 has the following advantages:

- высокая скорость роста (0,27 ч-1) в условиях непрерывного культивирования в метано-воздушной атмосфере при атмосферном давлении;- high growth rate (0.27 h -1 ) under conditions of continuous cultivation in a methane-air atmosphere at atmospheric pressure;

- рост на питательных средах с меньшим содержанием минеральных компонентов питания (по сравнению с прототипом) без снижения ростовых характеристик и продуктивности процесса;- growth on nutrient media with a lower content of mineral nutritional components (compared to the prototype) without reducing the growth characteristics and productivity of the process;

- устойчивость к агрессивной среде без снижения скорости роста, что подтверждено лабораторными испытаниями.- resistance to aggressive environments without reducing the growth rate, which is confirmed by laboratory tests.

Проведение культивирования метанокисляющих микроорганизмов часто происходит в не оптимальных условиях, а зачастую даже в агрессивной среде. Агрессивность среды может проявляться, в частности, в образовании активных форм кислорода и свободных радикалов, которые являются результатом окислительных процессов, происходящих в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Агрессивность среды культивирования может быть обусловлена рядом факторов, имеющих как природное, так и техногенное происхождение. Общепризнанной моделью агрессивной среды может выступать внесение в культуральную жидкость пероскида водорода в определенном диапазоне концентраций. В рамках лабораторных испытаний такой прием моделирует реальные условия пребывания культуры микроорганизмов в агрессивных условиях окружающей среды, а также выступает фактором отбора, направленного на селекцию и адаптацию более устойчивых и активных популяций микроорганизмов.The cultivation of methane-oxidizing microorganisms often occurs under suboptimal conditions, and often even in an aggressive environment. The aggressiveness of the environment can manifest itself, in particular, in the formation of reactive oxygen species and free radicals, which are the result of oxidative processes occurring as a result of the vital activity of microorganisms. The aggressiveness of the cultivation environment can be caused by a number of factors of both natural and technogenic origin. A generally accepted model of an aggressive environment can be the introduction of hydrogen peroside into the culture liquid in a certain concentration range. Within the framework of laboratory tests, this technique simulates the real conditions of the culture of microorganisms in aggressive environmental conditions, and also acts as a selection factor aimed at the selection and adaptation of more stable and active populations of microorganisms.

Штамм Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 выделен из почвы НГКМ Бованенково, полуостров Ямал, методом накопительных культур путем многократных пересевов в метано-воздушной среде. Далее штамм был селекционирован в непрерывном процессе культивирования при скорости протока 0,30-0,35 ч-1 на минеральной среде в атмосфере метан : воздух в соотношении от 1:1 до 1:3 при температуре 41-45°С и рН среды 5,5-5,8.The strain Methylococcus capsulatus VKPM B-13479 was isolated from the soil of the Bovanenkovo oil and gas condensate field, the Yamal Peninsula, by the method of enrichment cultures by repeated reseeding in a methane-air environment. Further, the strain was selected in a continuous process of cultivation at a flow rate of 0.30-0.35 h -1 on a mineral medium in an atmosphere of methane: air in a ratio from 1: 1 to 1: 3 at a temperature of 41-45 ° C and a pH of 5 , 5-5.8.

Культурально-морфологические особенности штамма.Cultural and morphological characteristics of the strain.

Штамм является аэробом. Грам-тип штамма грамотрицательный. Клетки штамма имеют сферическую форму в виде кокка или диплококка, диаметром 0,7-1,0 мкм, неподвижны, образуют микрокапсулу. По строению клетки и морфологии относится к I группе Х-типу метанокисляющих микроорганизмов (по классификации Whittenbury R.).The strain is aerobic. The gram-type strain is gram-negative. The cells of the strain have a spherical shape in the form of a coccus or diplococcus, 0.7-1.0 microns in diameter, immobile, form a microcapsule. In terms of cell structure and morphology, it belongs to the I group of the X-type of methane-oxidizing microorganisms (according to the classification of Whittenbury R.).

Рост на агаризованной минеральной среде: колонии круглые 1,0-1,5 мм в диаметре, форма колоний выпуклая каплевидная с ровным гладким краем, структура однородная плотная, цвет колоний бежевый, водорастворимый пигмент не выделяют. Оптимальные значения температуры для роста 41-45°С и значении рН 5,5-5,8.Growth on agar mineral medium: colonies are round 1.0-1.5 mm in diameter, the shape of the colonies is convex, drop-shaped with an even smooth edge, the structure is homogeneous, dense, the color of the colonies is beige, water-soluble pigment is not emitted. The optimum temperature for growth is 41-45 ° C and a pH value of 5.5-5.8.

Штамм относится к облигатным метанокисляющим бактериям. В качестве единственного источника углерода усваивает метан, в том числе и в составе природного газа. В качестве источника азота усваивает аммонийный азот нитратный азот. Не растет на органических субстратах. Обладает устойчивостью к пероксиду водорода.The strain belongs to obligate methane-oxidizing bacteria. It assimilates methane as the only source of carbon, including in the composition of natural gas. As a source of nitrogen, ammonium nitrogen assimilates nitrate nitrogen. Does not grow on organic substrates. Resistant to hydrogen peroxide.

Генетические манипуляции со штаммом не производились.The strain was not genetically manipulated.

В покоящемся состоянии штамм образует цисты типа Azotobacter, может сохранять жизнеспособность в течение 5-6 месяцев в отсутствии метана в виде суспензии в охлажденном состоянии.In a resting state, the strain forms cysts of the Azotobacter type, can remain viable for 5-6 months in the absence of methane in the form of a suspension in a cooled state.

Селекционированный штамм характеризуется следующими промышленными признаками:The selected strain is characterized by the following industrial characteristics:

- штамм выдерживает температуру до 50°С, оптимальная температура для роста 41-45°С);- the strain can withstand temperatures up to 50 ° C, the optimum temperature for growth is 41-45 ° C);

- активность штамма определяется высокой скоростью роста в условиях непрерывного культивирования, устойчивостью к гомологам метана в составе природного газа, устойчивостью к пероксиду водорода.- the activity of the strain is determined by the high growth rate under conditions of continuous cultivation, resistance to methane homologues in natural gas, and resistance to hydrogen peroxide.

Систематическое положение штамма подтверждено генетическим методом с помощью анализа 16S РНК.The systematic position of the strain was confirmed by a genetic method using 16S RNA analysis.

Штамм не патогенен и конкурентно способен по отношению к другим видам метанокисляющих бактерий.The strain is not pathogenic and is competitive with other types of methane-oxidizing bacteria.

Продукт, образуемый штаммом - микробная белковая масса.The product formed by the strain is a microbial protein mass.

Область применения штамма - производство белковой кормовой биомассы для балансирования кормов с/х животных и аквакультуры.The area of application of the strain is the production of protein feed biomass for balancing feed for agricultural animals and aquaculture.

Способ определения активности штамма - рассев на минеральные (минеральной-агаризованные) среды в метано-воздушной атмосфере при соотношении метан (природный газ) : воздух от 1:1 до 1:3.The method for determining the activity of a strain is sieving into mineral (mineral-agarized) media in a methane-air atmosphere with a methane (natural gas): air ratio from 1: 1 to 1: 3.

Способ, условия и состав сред для длительного хранения штамма:Method, conditions and composition of media for long-term storage of the strain:

Штамм хранится в течение 4-5 мес. при температуре +4°±+6°С без природного газа на минерально-агаризованной среде.The strain is stored for 4-5 months. at a temperature of + 4 ° ± + 6 ° С without natural gas on a mineral-agar medium.

Допускается хранение в суспензионной культуре в течение 5-6 месяцев.Storage in suspension culture for 5-6 months is allowed.

Способ, условия и состав сред для размножения штамма - рассева на жидкую минеральную среду в метано-воздушной атмосфере. Культивирование проводят в колбах с отбойниками объемом 750-1000 мл с заполнением минеральной средой не более чем на 15%, в метано-воздушной атмосфере 1:2, при постоянном встряхивании с интенсивностью 200 об./мин, при температуре 41-45°С, в течение 5-7 суток.Method, conditions and composition of media for the propagation of the strain - sieving on a liquid mineral medium in a methane-air atmosphere. Cultivation is carried out in flasks with bumpers with a volume of 750-1000 ml filled with a mineral medium by no more than 15%, in a methane-air atmosphere 1: 2, with constant shaking at an intensity of 200 rpm, at a temperature of 41-45 ° C, within 5-7 days.

Оптимальные условия и состав среды для культивированияOptimal conditions and composition of the culture medium

Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 - рН 5,5-5,8, температура 41-45°С.Methylococcus capsulatus VKPM B-13479 - pH 5.5-5.8, temperature 41-45 ° C.

Состав минеральной среды на 1 л: (NH4)2SO4 - 0,56 г; MgSO4×7H2O - 0,02 г; KCl - 0,025 г; (NH4)2HPO4 - 0,04 г; (NH4)H2PO4 - 0,04 г; ZnSO4×7H2O - 0,3 мг; MnSO4×5H2O - 0,54 мг; CuSO4×5H2O - 0,54 мг; H3BO3 - 0,6 мг; FeSO4×7H2O - 2,0 мг; Na2MoO4×2H2O - 0,045 мг; CoSO4×7H2O - 0,048 мг; Трилон Б - 5,0 мг.The composition of the mineral medium per liter: (NH4) 2 SO 4 - 0.56 g; MgSO 4 × 7H 2 O - 0.02 g; KCl - 0.025 g; (NH4) 2 HPO 4 0.04 g; (NH 4 ) H 2 PO 4 0.04 g; ZnSO 4 × 7H 2 O 0.3 mg; MnSO 4 × 5H 2 O - 0.54 mg; CuSO 4 × 5H 2 O - 0.54 mg; H 3 BO 3 - 0.6 mg; FeSO 4 × 7H 2 O - 2.0 mg; Na 2 MoO 4 × 2H 2 O - 0.045 mg; CoSO 4 × 7H 2 O - 0.048 mg; Trilon B - 5.0 mg.

Генетические особенности штамма:Genetic features of the strain:

а) мутации, делеции, инверсии - не выявлены;a) mutations, deletions, inversions - not identified;

б) устойчивость (чувствительность) к антибиотикам, фагам и т.д. - не выявлены;b) resistance (sensitivity) to antibiotics, phages, etc. - not identified;

в) плазмиды - не выявлены;c) plasmids - not identified;

г) профаги - не выявлены.d) prophages - not identified.

Сведения о безопасности использования штамма:Information on the safety of using the strain:

а) штамм не является генетически модифицированным и не содержит генов других организмов, перенесенных генов резистентности; генетических изменений, связанных с использованием генно-технических методик;a) the strain is not genetically modified and does not contain genes of other organisms, transferred resistance genes; genetic changes associated with the use of genetic engineering techniques;

б) штамм не является зоопатогенным, фитопатогенным и не представляет опасность по каким-либо другим причинам.b) the strain is not zoopathogenic, phytopathogenic and does not pose a danger for any other reason.

Ниже приводятся примеры, подтверждающие эффективность предлагаемого штамма.Below are examples confirming the effectiveness of the proposed strain.

Пример 1.Example 1.

Осуществляли культивирование штамма Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 в непрерывном режиме в ферментере с механическим перемешиванием объемом 50 литров (рабочий объем - 30 литров) с непрерывной подачей питательной среды, содержащей следующие минеральные компоненты (на 1 литр воды): (NH4)2SO4 - 0,56 г; MgSO4×7H2O - 0,02 г; KCl - 0,025 г; (NH4)HPO4 - 0,04 г; (NH4)H2PO4 - 0,04 г; ZnSO4×7H2O - 0,3 мг; MnSO4×5H2O - 0,54 мг; CuSO4×5H2O - 0,54 мг; H3BO3 - 0,6 мг; FeSO4×7H2O - 2,0 мг; Na2MoO4×2H2O - 0,045 мг; CoSO4×7H2O - 0,048 мг; Трилон Б - 5,0 мг; рН среды 5,6-5,8.The cultivation of the Methylococcus capsulatus strain VKPM B-13479 was carried out in a continuous mode in a fermenter with mechanical stirring with a volume of 50 liters (working volume - 30 liters) with a continuous supply of a nutrient medium containing the following mineral components (per 1 liter of water): (NH4) 2 SO 4 - 0.56 g; MgSO 4 × 7H 2 O - 0.02 g; KCl - 0.025 g; (NH 4 ) HPO 4 0.04 g; (NH 4 ) H 2 PO 4 0.04 g; ZnSO 4 × 7H 2 O 0.3 mg; MnSO 4 × 5H 2 O - 0.54 mg; CuSO 4 × 5H 2 O - 0.54 mg; H 3 BO 3 - 0.6 mg; FeSO 4 × 7H 2 O - 2.0 mg; Na 2 MoO 4 × 2H 2 O - 0.045 mg; CoSO 4 × 7H 2 O - 0.048 mg; Trilon B - 5.0 mg; The pH of the medium is 5.6-5.8.

Процесс проводили в нестерильных условиях:The process was carried out under non-sterile conditions:

- при температуре 41-42°С;- at a temperature of 41-42 ° С;

- при рН среды 5,6-5,8;- at a pH of 5.6-5.8;

- при атмосферном давлении;- at atmospheric pressure;

- при расходе природного газа и воздуха на 1 литр ферментационной среды 15 и 45 л/ч, соответственно;- when the consumption of natural gas and air per 1 liter of fermentation medium is 15 and 45 l / h, respectively;

- при скорости протока питательной среды 0,27 ч-1.- at a flow rate of the nutrient medium of 0.27 h -1 .

При продолжительном исполнении такого режима культивирования при непрерывном протоке питательной среды 0,27 ч-1, указанного состава, концентрация биомассы в ферментационной среде оставалась постоянной и составила 10,2-11,3 г/л. Содержание сырого протеина в биомассе составило 76,0-78,0%.With prolonged performance of such a cultivation regime with a continuous flow of a nutrient medium of 0.27 h -1 of the specified composition, the concentration of biomass in the fermentation medium remained constant and amounted to 10.2-11.3 g / l. The content of crude protein in biomass was 76.0-78.0%.

Полученные данные свидетельствуют, что культивирование штамма Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 на питательной среде, указанного минерального состава, с меньшей концентрацией (по сравнению с прототипом приблизительно в 5 раз) при непрерывном протоке позволяет получать стабильный выход биомассы, сопоставимый с прототипом.The data obtained indicate that the cultivation of the Methylococcus capsulatus VKPM B-13479 strain on a nutrient medium of the specified mineral composition, with a lower concentration (in comparison with the prototype, approximately 5 times) with a continuous flow allows to obtain a stable biomass yield comparable to the prototype.

Пример 2.Example 2.

Осуществляли культивирование штамма Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479, как описано в примере 1, но в среду культивирования вносили пероксид водорода. Пероксид водорода подавали в ферментационный аппарат в количестве необходимом для обеспечения концентрации H2O2 в среде культивирования 0,005 г/л (в пересчете на 100% H2O2).Cultivation of the Methylococcus capsulatus VKPM B-13479 strain was carried out as described in example 1, but hydrogen peroxide was added to the cultivation medium. Hydrogen peroxide was supplied to the fermentation apparatus in the amount necessary to ensure the concentration of H 2 O 2 in the culture medium of 0.005 g / L (in terms of 100% H 2 O 2 ).

При соблюдении таких условий культивирования концентрация биомассы в ферментационной среде составила 10,1-11,5 г/л при скорости протока 0,27 ч-1. Содержание сырого протеина в биомассе составило 76,5-77,8%.Under these conditions of cultivation, the concentration of biomass in the fermentation medium was 10.1-11.5 g / l at a flow rate of 0.27 h -1 . The crude protein content in the biomass was 76.5-77.8%.

Пример 3.Example 3.

Осуществляли непрерывное культивирование штамма Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479, полученного по примеру 2. В ферментационный аппарат вводили пероксид водорода в количестве необходимом для обеспечения концентрации H2O2 в среде культивирования 0,01 г/л (в пересчете на 100% H2O2).Continuous cultivation of the strain Methylococcus capsulatus VKPM B-13479, obtained according to example 2. Hydrogen peroxide was introduced into the fermentation apparatus in the amount necessary to ensure the concentration of H 2 O 2 in the cultivation medium of 0.01 g / L (in terms of 100% H 2 O 2 ).

При соблюдении таких условий культивирования концентрация биомассы в ферментационной среде составила 10,0-11,2 г/л при скорости протока 0,27 ч-1. Содержание сырого протеина в биомассе составило 76,8-77,9%.Under these conditions of cultivation, the concentration of biomass in the fermentation medium was 10.0-11.2 g / l at a flow rate of 0.27 h -1 . The content of crude protein in biomass was 76.8-77.9%.

Пример 4.Example 4.

Осуществляли непрерывное культивирование штамма Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479, полученного по примеру 3. В ферментационный аппарат вводили пероксид водорода в количестве необходимом для обеспечения концентрации Н2О2 в среде культивирования 0,015 г/л (в пересчете на 100% H2O2).Continuous cultivation of the strain Methylococcus capsulatus VKPM B-13479, obtained according to example 3. Hydrogen peroxide was introduced into the fermentation apparatus in the amount necessary to ensure the concentration of H 2 O 2 in the cultivation medium 0.015 g / l (in terms of 100% H 2 O 2 ) ...

После введения пероксида водорода в ферментационный аппарат происходило снижение концентрации биомассы до 6,0-6,5 г/л при скорости протока 0,27 ч-1. При продолжении культивирования с поочередным снижением и увеличением скорости протока питательной среды концентрация биомассы в ферментере достигла 10,0-11,0 г/л и оставалась постоянной при протоке 0,27 ч-1. Содержание сырого протеина в биомассе составило 77,0-78,0%.After the introduction of hydrogen peroxide into the fermentation apparatus, the concentration of biomass decreased to 6.0-6.5 g / l at a flow rate of 0.27 h -1 . With continued cultivation with an alternate decrease and increase in the flow rate of the nutrient medium, the concentration of biomass in the fermenter reached 10.0-11.0 g / l and remained constant at a flow rate of 0.27 h -1 . The content of crude protein in biomass was 77.0-78.0%.

Результаты, полученные при проведении лабораторных исследований по примерам 2-4, свидетельствую о том, что штамм Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 обладает устойчивостью к пероксиду водорода в концентрациях до 0,01 г (в пересчете на 100% H2O2) в литре ферментационной среды без снижения скорости роста в условиях непрерывного культивирования при протоке среды 0,27 ч-1.The results obtained during laboratory studies according to examples 2-4 indicate that the Methylococcus capsulatus strain VKPM B-13479 is resistant to hydrogen peroxide in concentrations up to 0.01 g (in terms of 100% H 2 O 2 ) in a liter fermentation medium without reducing the growth rate under conditions of continuous cultivation with a medium flow of 0.27 h -1 .

Введение пероксида водорода в ферментационную среду моделирует реальные условия пребывания культуры в неблагоприятных условиях окружающей среды. Таким образом, воздействие агрессивной среды не ухудшает свойства предлагаемого штамма и позволяет сохранять стабильный выход биомассы. Устойчивость данного штамма метанокисляющих бактерий к пероксиду водорода может оказаться ценным и определяющим свойством при выборе микроорганизма продуцента и условий его культивирования.The introduction of hydrogen peroxide into the fermentation medium simulates the real conditions of culture in unfavorable environmental conditions. Thus, the effect of an aggressive environment does not impair the properties of the proposed strain and allows maintaining a stable biomass yield. The resistance of this strain of methane-oxidizing bacteria to hydrogen peroxide may turn out to be a valuable and decisive property when choosing a producer microorganism and its cultivation conditions.

Claims (1)

Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ВКПМ В-13479 для получения микробной белковой массы, устойчивый к агрессивной среде.Strain of methane-oxidizing bacteria Methylococcus capsulatus VKPM B-13479 for obtaining microbial protein mass, resistant to aggressive environment.
RU2019136143A 2019-11-11 2019-11-11 Methylococcus capsulatus vkpm b-13479 strain - producer of microbial protein mass, resistant to aggressive medium RU2728345C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136143A RU2728345C1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Methylococcus capsulatus vkpm b-13479 strain - producer of microbial protein mass, resistant to aggressive medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136143A RU2728345C1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Methylococcus capsulatus vkpm b-13479 strain - producer of microbial protein mass, resistant to aggressive medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2728345C1 true RU2728345C1 (en) 2020-07-29

Family

ID=72085849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019136143A RU2728345C1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Methylococcus capsulatus vkpm b-13479 strain - producer of microbial protein mass, resistant to aggressive medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2728345C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745093C1 (en) * 2020-09-08 2021-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "Биофорте" Methylococcus capsulatus bf 19-07 methane-oxidizing bacteria strain - producer for obtaining microbial protein mass
RU2760288C1 (en) * 2021-04-05 2021-11-23 Общество С Ограниченной Ответственностью "Биопрактика" Methylococcus capsulatus mc19 strain - producer of protein mass
RU2763052C1 (en) * 2021-03-19 2021-12-27 Общество с ограниченной ответственностью «Управляющая компания Группы компаний «КОМИТА» Strain of bacteria methylococcus capsulatus rncim b-13554 as source of feed protein
RU2765994C1 (en) * 2021-08-03 2022-02-07 Эквилибриум Биотек Инк. Strain of methane-oxidising bacteria methylococcus capsulatus vkm b-3482d for biosynthesis of protein biomass
RU2768401C1 (en) * 2021-04-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Комита Биотехнологии" Method for cultivating aerobic methane-assimilating microorganisms
RU2787202C1 (en) * 2022-09-26 2022-12-29 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-проектный центр "Акрон инжиниринг" (ООО "НПЦ "Акрон инжиниринг") Methylococcus capsulatus strain is a producer of high-protein biomass

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613365C1 (en) * 2016-04-07 2017-03-16 Ооо "Гипробиосинтез" Strain of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus gbs-15 for obtaining of microbial protein mass
RU2699986C1 (en) * 2018-10-26 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Биосинтез" Method of producing biomass of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613365C1 (en) * 2016-04-07 2017-03-16 Ооо "Гипробиосинтез" Strain of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus gbs-15 for obtaining of microbial protein mass
RU2699986C1 (en) * 2018-10-26 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Биосинтез" Method of producing biomass of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АВДЕЕВА Л.В., ТУХВАТУЛЛИН И.А. и др. Оптимизация условий выращивания Methylococcus capsulatus (М) для получения метанобактерина, Естественные и технические науки, 2015, N 11 (89), с. 132-136. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745093C1 (en) * 2020-09-08 2021-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "Биофорте" Methylococcus capsulatus bf 19-07 methane-oxidizing bacteria strain - producer for obtaining microbial protein mass
RU2763052C1 (en) * 2021-03-19 2021-12-27 Общество с ограниченной ответственностью «Управляющая компания Группы компаний «КОМИТА» Strain of bacteria methylococcus capsulatus rncim b-13554 as source of feed protein
RU2768401C1 (en) * 2021-04-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Комита Биотехнологии" Method for cultivating aerobic methane-assimilating microorganisms
RU2760288C1 (en) * 2021-04-05 2021-11-23 Общество С Ограниченной Ответственностью "Биопрактика" Methylococcus capsulatus mc19 strain - producer of protein mass
RU2765994C1 (en) * 2021-08-03 2022-02-07 Эквилибриум Биотек Инк. Strain of methane-oxidising bacteria methylococcus capsulatus vkm b-3482d for biosynthesis of protein biomass
RU2787202C1 (en) * 2022-09-26 2022-12-29 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-проектный центр "Акрон инжиниринг" (ООО "НПЦ "Акрон инжиниринг") Methylococcus capsulatus strain is a producer of high-protein biomass
RU2811437C1 (en) * 2023-04-10 2024-01-11 Публичное акционерное общество "Газпром" Method of cultivating methane-oxidizing microorganisms
RU2809198C1 (en) * 2023-05-22 2023-12-07 Ольга Владимировна Прокудина Nutrient medium for cultivation of methanotrophic bacteria

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2728345C1 (en) Methylococcus capsulatus vkpm b-13479 strain - producer of microbial protein mass, resistant to aggressive medium
Kaewpintong et al. Photoautotrophic high-density cultivation of vegetative cells of Haematococcus pluvialis in airlift bioreactor
US20230000125A1 (en) Novel Microbial Biomass Based Feed Products
Timoumi et al. Impacts of environmental conditions on product formation and morphology of Yarrowia lipolytica
KR101577820B1 (en) Novel culture process for a heterotrophic microalga
RU2613365C1 (en) Strain of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus gbs-15 for obtaining of microbial protein mass
Wu et al. Textile wastewater bioremediation using immobilized Chlorella sp. Wu-G23 with continuous culture
Dong et al. Improving microbial bioremediation efficiency of intensive aquacultural wastewater based on bacterial pollutant metabolism kinetics analysis
Garimella et al. Current status on single cell protein (SCP) production from photosynthetic purple non sulfur bacteria
RU2706074C1 (en) Methylococcus capsulatus concept-8 bacteria strain - producer of protein biomass
CN112312771A (en) Method for producing cell-rich media using chemoautotrophic microorganisms
RU2687136C1 (en) Heterotrophic bacteria strain stenotrophomonas acidaminiphila gbs-15-2 as associate for producing microbial protein mass
RU2745093C1 (en) Methylococcus capsulatus bf 19-07 methane-oxidizing bacteria strain - producer for obtaining microbial protein mass
KR101765833B1 (en) Cultivation method of microalgae using bicarbonate as carbon source
EA037039B1 (en) Strain of heterotrophic bacterium klebsiella pneumonia 1-17, associate for producing microbial protein mass
RU2760288C1 (en) Methylococcus capsulatus mc19 strain - producer of protein mass
Purushothaman et al. Biological treatment of synthetic dairy wastewater in FBBR
Uddin et al. Spirulina (Spirulina platensis) production in different photobioreactors on rooftop
Dubencovs et al. Medium Formulation and Fed-Batch Cultivation of Methylosinus trichosporium
Toda Theoretical and methodological studies of continuous microbial bioreactors
JP6860725B1 (en) A novel microorganism capable of reducing the concentration of ammoniacal nitrogen in wastewater
Novak et al. INFLUENCE OF INITIAL MALATE CONCENTRATION ON 5-ALA SYNTHESIS DURING CULTIVATION OF RHODOBACTER CAPSULATUS B-6508.
RU2773502C1 (en) Strain of methanol-oxidizing bacteria acidomonas methanolica bf 21-05m is a producer for obtaining microbial protein mass
Chaiyarat et al. Continuous valorization of food waste and oily food waste using bacteria-pumice and bacteria-smectite nanocomposites: Alternative cell immobilization and zooplankton lifespan impact
KR101398727B1 (en) A novel algal strain Chlorella vulgaris YSL001 for hydrogen production in both aerobic and anaerobic conditions