RU2751360C1 - Method for obtaining biological products of living microorganisms with extended period of preservation of high titer of viable cells - Google Patents

Method for obtaining biological products of living microorganisms with extended period of preservation of high titer of viable cells Download PDF

Info

Publication number
RU2751360C1
RU2751360C1 RU2020136378A RU2020136378A RU2751360C1 RU 2751360 C1 RU2751360 C1 RU 2751360C1 RU 2020136378 A RU2020136378 A RU 2020136378A RU 2020136378 A RU2020136378 A RU 2020136378A RU 2751360 C1 RU2751360 C1 RU 2751360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microorganisms
microcapsules
bacteria
biological products
preservation
Prior art date
Application number
RU2020136378A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Николаев
Игорь Анатольевич Борзенков
Игорь Валентинович Близнец
Наталия Геннадиевна Лойко
Елена Витальевна Демкина
Анна Евгеньевна Иванова
Тимур Александрович Канапацкий
Галина Ивановна Эль-Регистан
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» (ФИЦ Биотехнологии РАН)
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 Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» (ФИЦ Биотехнологии РАН) filed Critical Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» (ФИЦ Биотехнологии РАН)
Priority to RU2020136378A priority Critical patent/RU2751360C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751360C1 publication Critical patent/RU2751360C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/74Synthetic polymeric materials
    • A61K31/785Polymers containing nitrogen
    • A61K31/787Polymers containing nitrogen containing heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom
    • A61K31/79Polymers of vinyl pyrrolidone
    • 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
    • C12N1/04Preserving or maintaining viable microorganisms

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology. The method provides for the stabilization of biological products containing living microorganisms by co-growing target cultures of microorganisms with carriers of the attached biocenosis, microcapsules made of chitosan-modified polyurea or polylactic acid.EFFECT: invention makes it possible to increase the efficiency of using biological preparations based on living microorganisms for cleaning natural and man-made objects from pollution, including petroleum products.4 cl, 4 dwg, 3 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологий и основано на использовании культур живых микроорганизмов, например, для природоохранных технологий очистки природных и техногенных объектов от загрязнений, в том числе – нефтепродуктов. Более конкретно, изобретение может быть применено для стабилизации биопрепаратов, содержащих живые микроорганизмы, с целью продления сроков поддержания высокого титра живых микроорганизмов и высоких технологических свойств соответствующих биопрепаратов.The invention relates to the field of biotechnology and is based on the use of cultures of living microorganisms, for example, for environmental technologies for cleaning natural and man-made objects from pollution, including oil products. More specifically, the invention can be applied to stabilize biological products containing live microorganisms in order to prolong the maintenance of a high titer of living microorganisms and high technological properties of the corresponding biological products.

Для эффективного применения биопрепаратов, содержащих живые микроорганизмы, важно, чтобы концентрация жизнеспособных клеток была на уровне, достаточном для проявления целевых технологических свойств, различающихся для различных биотехнологий. Так, для очистки объектов окружающей среды от нефтепродуктов биопрепараты должны иметь концентрацию углеводородокисляющих бактерий (УОБ) не ниже 108 клеток/г. При этом во всех препаратах, включающих живые клетки, наблюдается отмирание микроорганизмов при хранении и снижение концентрации микроорганизмов. Для замедления этого процесса применяют такие подходы, как высушивание препаратов, хранение при низких температурах (Сидякина, 1985 г.), что наиболее эффективно, но удорожает стоимость и усложняет технологических процесс получения биопрепаратов, что особенно важно для крупномасштабного производства биопрепаратов, применяемых для природоохранных технологий. Более дешевые технологии стабилизации биопрепаратов – иммобилизация микроорганизмов с применением сорбентов и включением в гели (Ефременко, 2018 г.). При этом в некоторых случаях сроки хранения биопрепаратов не должны превышать нескольких недель – от момента изготовления (наработки) биопрепарата до его применения. For the effective use of biological products containing live microorganisms, it is important that the concentration of viable cells is at a level sufficient for the manifestation of target technological properties that differ for various biotechnologies. So, to clean the environment from oil products, biological products must have a concentration of hydrocarbon-oxidizing bacteria (HCB) at least 10 8 cells / g. At the same time, in all preparations, including living cells, the death of microorganisms during storage and a decrease in the concentration of microorganisms are observed. To slow down this process, such approaches are used as drying of drugs, storage at low temperatures (Sidyakina, 1985), which is most effective, but increases the cost and complicates the technological process of obtaining biological products, which is especially important for large-scale production of biological products used for environmental technologies. ... Cheaper technologies for stabilizing biological products are immobilization of microorganisms using sorbents and inclusion in gels (Efremenko, 2018). At the same time, in some cases, the shelf life of biological products should not exceed several weeks - from the moment of manufacturing (operating time) of the biological product to its use.

Известен способ хранения микроорганизмов, заключающийся в выращивании микроорганизмов с последующим добавлением синтетических волокон, капрона, полипропилена, лавсана или других (Патент РФ №2008348), с целью хранения микроорганизмов. Недостатком такого способа является узкая направленность способа и трудность применения суспензий таких препаратов для обработки больших объектов.A known method of storing microorganisms, which consists in growing microorganisms with the subsequent addition of synthetic fibers, nylon, polypropylene, lavsan or others (RF Patent No. 2008348), in order to store microorganisms. The disadvantage of this method is the narrow focus of the method and the difficulty of using suspensions of such preparations for processing large objects.

Известен способ увеличение продолжительности хранения культур при сохранении их жизнеспособности с применением енамина А (Патент РФ № 2291193). Недостатком способа является сложность синтеза, малая доступность и стоимость применяемого консерванта-антиоксиданта. There is a known method of increasing the duration of storage of cultures while maintaining their viability using enamine A (RF Patent No. 2291193). The disadvantage of this method is the complexity of the synthesis, low availability and cost of the used antioxidant preservative.

Известно несколько способов стабилизации биопрепаратов для ликвидации разливов/загрязнений нефтепродуктов. Все способы предусматривают первоначальное выращивание культур микроорганизмов с последующими технологическими действиями (отделение или концентрирование биомассы, введение добавок, высушивание и др.). Некоторые способы предусматривают введение нескольких стабилизаторов в жидкую культуру полученных микроорганизмов (патенты РФ RU 2337069 C1, RU 0099120413, RU 2365438 C2).There are several known methods for stabilizing biological products to eliminate oil spills / contamination. All methods provide for the initial cultivation of cultures of microorganisms with subsequent technological actions (separation or concentration of biomass, introduction of additives, drying, etc.). Some methods provide for the introduction of several stabilizers into a liquid culture of the obtained microorganisms (RF patents RU 2337069 C1, RU 0099120413, RU 2365438 C2).

Некоторые способы предусматривают получение биопрепаратов в твёрдом состоянии – с использованием сыпучих сорбентов-наполнителей (патенты РФ RU 2615464 C1, RU 2193533 C2, RU 2617953 C1).Some methods provide for the production of biological products in a solid state - using bulk sorbents-fillers (RF patents RU 2615464 C1, RU 2193533 C2, RU 2617953 C1).

Такие подходы при доказанной технологической целесообразности и эффективности, характеризуются технологической сложностью и повышенной стоимостью, при том, что на рынке (в сфере) природоохранных технологий существует сектор, ориентированный на применение простых в получении и применении жидких биопрепаратов с минимальной добавленной стоимостью (в дополнение к затратам на выращивание), и сроках хранения не более 1-2 мес.Such approaches, with proven technological feasibility and efficiency, are characterized by technological complexity and increased cost, despite the fact that in the market (in the field of) environmental technologies there is a sector focused on the use of liquid biological products that are easy to obtain and use with minimal added value (in addition to costs for cultivation), and shelf life no more than 1-2 months.

Наиболее близким к указанным требованиям является способ стабилизации выращенных культур (патент РФ RU 2365438 C2), являющийся прототипом предлагаемого решения. В соответствии со способом в суспензию выращенных на жидкой среде микроорганизмов вводятся добавки, глицерин и минеральные соли. Недостатком способа-прототипа является требование хранения препарата при температуре не выше 10°С, срок хранения не более 1,5 мес, а также отсутствие сравнения с биопрепаратом, полученным и хранившимся без введения стабилизаторов.The closest to these requirements is a method for stabilizing grown crops (RF patent RU 2365438 C2), which is a prototype of the proposed solution. In accordance with the method, additives, glycerol and mineral salts are introduced into the suspension of microorganisms grown in a liquid medium. The disadvantage of the prototype method is the requirement to store the drug at a temperature not exceeding 10 ° C, the shelf life is not more than 1.5 months, as well as the lack of comparison with the biological product obtained and stored without the introduction of stabilizers.

Указанных недостатков – многостадийности и сложности производства или повышенной стоимости конечного продукта, требования хранения при пониженных температурах, отсутствие контроля (препарата без стабилизаторов), - лишен предлагаемый способ стабилизации биопрепаратов, содержащих живые микроорганизмы. The indicated disadvantages - multistage and complexity of production or increased cost of the final product, storage requirements at low temperatures, lack of control (drug without stabilizers) - lacks the proposed method for stabilizing biological products containing live microorganisms.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение сроков поддержания высокого титра жизнеспособных клеток (сохранности) биопрепаратов, предназначенных для хранения в течение нескольких недель без дополнительного охлаждения, простота получения (без введения дополнительных технологических приёмов типа сушки, прессования), что обеспечивает эффективность применения таких биопрепаратов.The technical result of the proposed solution is to increase the time for maintaining a high titer of viable cells (safety) of biological products intended for storage for several weeks without additional cooling, ease of production (without the introduction of additional technological methods such as drying, pressing), which ensures the effectiveness of the use of such biological products.

Поставленная задача решается описываемым способом получения препаратов живых микроорганизмов, характеризующимся продленным сроком сохранения высокого титра живых клеток, включающим стадию изготовления микрокапсул как носителя прикрепленного биоценоза, и стадию выращивания микроорганизмов в присутствии микрокапсул. The problem is solved by the described method of obtaining preparations of living microorganisms, characterized by an extended period of preservation of a high titer of living cells, including the stage of making microcapsules as a carrier of an attached biocenosis, and the stage of growing microorganisms in the presence of microcapsules.

В соответствии с предлагаемым способом могут быть использованы грамположительные и грамотрицательные бактерии. In accordance with the proposed method can be used gram-positive and gram-negative bacteria.

В соответствии с предлагаемым способом в качестве носителя прикрепленного биоценоза могут быть использованы микрокапсулы, изготовленные из полимера, характеризующегося способностью к адгезии бактерий.In accordance with the proposed method, microcapsules made of a polymer characterized by the ability to adhere bacteria can be used as a carrier of an attached biocenosis.

В соответствии с предлагаемым способом предпочтительно, но не исключительно, микрокапсулы могут быть изготовлены из полимочевины, модифицированной хитозаном, или полимолочной кислоты.In accordance with the proposed method, preferably, but not exclusively, microcapsules can be made from chitosan-modified polyurea or polylactic acid.

В соответствии с предлагаемым способом микрокапсулы в количестве 1,5-3 г/л добавляют в культуры микроорганизмов одновременно с инокулятом. In accordance with the proposed method, microcapsules in an amount of 1.5-3 g / l are added to the culture of microorganisms simultaneously with the inoculum.

Указанная выше совокупность признаков, включённая в два независимых пункта формулы, не известна из уровня техники. В объёме вышеуказанной совокупности признаков достигается заявленный технический результат, подтверждённый ниже. Ни в научно-технической, ни в патентной литературе не обнаружены сведения о возможном влиянии отличительных признаков независимых пунктов формулы (выращивание микроорганизмов в присутствии носителя прикрепленного биоценоза, микрокапсул, и применение в качестве материала для изготовления микрокапсул полимочевины, модифицированной хитозаном, и полимолочной кислоты) на технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного способа.The above set of features included in two independent claims is not known from the prior art. Within the scope of the above set of features, the claimed technical result is achieved, which is confirmed below. Neither in the scientific, technical, nor in the patent literature was found information about the possible influence of the distinctive features of independent claims (growing of microorganisms in the presence of a carrier of an attached biocenosis, microcapsules, and the use of chitosan-modified polyurea and polylactic acid as a material for the manufacture of microcapsules) on the technical result achieved when implementing the claimed method.

На фиг. 1 приведены электронные микрофотографии типичных микрокапсул из полимочевины, модифицированной хитозаном (А), и полимолочной кислоты (Б).FIG. 1 shows electron micrographs of typical microcapsules of polyurea modified with chitosan (A) and polylactic acid (B).

На фиг. 2 представлена динамика количества жизнеспособных клеток разных бактерий при хранении с микрокапсулами на основе полимочевины с хитозаном в течение 6,5 месяцев.FIG. 2 shows the dynamics of the number of viable cells of different bacteria during storage with microcapsules based on polyurea with chitosan for 6.5 months.

На фиг. 3 представлены отклики культур P. aeruginosa (А) и R. erytropolis (Б), выращенных в присутствии микрокапсул из полимолочной кислоты (1.5 г/л среды), на добавление глюкозы (по скорости накопления СО2).FIG. Figure 3 shows the responses of P. aeruginosa (A) and R. erytropolis (B) cultures grown in the presence of polylactic acid microcapsules (1.5 g / L medium) to the addition of glucose (based on the rate of CO 2 accumulation).

На фиг. 4 представлена эффективность деструкции парафинов нефти (%) различными препаратами культуры R. erytropolis, хранившимися 11 мес (А), и эффективность деструкции (окисления) парафинов С1034 (%) различными препаратами культуры P. aeruginosa, хранившимися в течение 6 месяцев (Б). Сокращения: к-ль – контрольная культура без стабилизации, МК-ПМХ – микрокапсулы из полимочевины с хитозаном, МК ПМК - микрокапсулы из полимолочной кислоты.FIG. 4 shows the efficiency degradation various preparations paraffin oil (%) Culture R. erytropolis, stored 11 months (A) and the efficiency of degradation (oxidation) paraffins C 10 -C 34 (%) different drugs P. aeruginosa culture was stored for 6 months (B). Abbreviations: to-l - control culture without stabilization, MK-PMH - microcapsules from polyurea with chitosan, MK PMK - microcapsules from polylactic acid.

Выбор авторами способа стабилизации биопрепаратов (т.е. длительного поддержания высокого титра жизнеспособных клеток микроорганизмов) основан на необходимости сочетать три научно-технологических подхода: 1) известного свойства микроорганизмов, находящихся в иммобилизованном состоянии, т.е. в виде биопленок, обладать повышенной стрессоустойчивостью и выживаемостью (Ефременко, 2018, Żur et al., 2016); 2) удобства применения жидких биопрепаратов микроорганизмов, т.е. в которых присутствуют растворенные и/или высокодисперсные носители прикрепленного биоценоза, не изменяющие существенно реологические свойства суспензий. Для этих целей подходят микрокапсулы с размерами в доли миллиметра; 3) одностадийность процесса выращивания микроорганизмов, что упрощает и удешевляет производство биопрепаратов, и не было известно до наших работ. Также было принято во внимание, что: 1. Перевод бактерий в состояние пониженного метаболизма позволит на исходно одинаковом количестве субстрата вырасти большему количеству биомассы; 2. Сорбция продуктов метаболизма с ингибирующими и ауторегуляторными свойствами должна способствовать продлению фазы роста микроорганизмов, что также будет способствовать наращиванию большего количества бактерий; 3. При возможности использования материала капсул в качестве пищевого субстрата (полимолочная кислота), это также будет способствовать накоплению большей биомассы микроорганизмов и более длительному сохранению жизнеспособности.The authors' choice of a method for stabilizing biological products (i.e. long-term maintenance of a high titer of viable cells of microorganisms) is based on the need to combine three scientific and technological approaches: 1) the known properties of microorganisms in an immobilized state, i.e. in the form of biofilms, have increased stress resistance and survival (Efremenko, 2018, Żur et al., 2016); 2) ease of use of liquid biological products of microorganisms, i.e. in which there are dissolved and / or highly dispersed carriers of the attached biocenosis, which do not significantly change the rheological properties of the suspensions. For these purposes, microcapsules with dimensions of a fraction of a millimeter are suitable; 3) one-stage process of growing microorganisms, which simplifies and reduces the cost of production of biological products, and was not known before our work. It was also taken into account that: 1. Transfer of bacteria to a state of reduced metabolism will allow a larger amount of biomass to grow on an initially equal amount of substrate; 2. Sorption of metabolic products with inhibitory and autoregulatory properties should contribute to the prolongation of the growth phase of microorganisms, which will also contribute to the growth of a larger number of bacteria; 3. If it is possible to use the material of the capsules as a food substrate (polylactic acid), this will also contribute to the accumulation of a greater biomass of microorganisms and a longer preservation of viability.

Сущность способа и его техническая реализуемость иллюстрируются следующими примерами.The essence of the method and its technical feasibility are illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1. Получение микрокапсул для использования в качестве носителей прикрепленного биоценозаObtaining microcapsules for use as carriers of attached biocenosis

При выборе материала микрокапсул исходили из того, поверхность микрокапсул должна быть (полностью или частично) гидрофобной и/или нести положительный заряд, чтобы эффективно адсорбировать на себя клетки микроорганизмов. Были синтезированы два типа микрокапсул: из полимочевины, модифицированной низкомолекулярным хитозаном (МК ПМХ), и из полимолочной кислоты (МК ПМК).When choosing a material for microcapsules, we proceeded from the fact that the surface of microcapsules should be (fully or partially) hydrophobic and / or bear a positive charge in order to effectively adsorb cells of microorganisms. Two types of microcapsules were synthesized: from polyurea modified with low molecular weight chitosan (MC PMC) and from polylactic acid (MC PMC).

Получение микрокапсул из полимочевины с хитозаномObtaining microcapsules from polyurea with chitosan

Оболочка микрокапсул синтезируется по технологии межфазной реакции преполимера полимочевины, содержащейся в органической фазе (галогенуглерод) и водорастворимого полиамина. Технологический процесс получения микрокапсулированного препарата включает четыре этапа: The shell of microcapsules is synthesized by the technology of the interfacial reaction of a prepolymer of polyurea contained in an organic phase (halocarbon) and a water-soluble polyamine. The technological process for obtaining a microencapsulated drug includes four stages:

1. Подготовка раствора преполимера полимочевины1. Preparation of polyurea prepolymer solution

870 г смолы полиизоцианата растворяют в 5 л абсолютного н-гексана, выдерживают 3 часа при комнатной температуре и фильтруют без доступа воздуха. Полученный раствор упаривают в вакууме и сушат при 20°С в вакууме не выше 1⋅10-3 мм рт.ст. в течение 3 часов при перемешивании до полного удаления паров гексана. 870 g of polyisocyanate resin are dissolved in 5 l of absolute n- hexane, incubated for 3 hours at room temperature and filtered without access to air. The resulting solution is evaporated in a vacuum and dried at 20 ° C in a vacuum not higher than 1⋅10 -3 mm Hg. for 3 hours with stirring until the hexane vapor is completely removed.

2. Подготовка водного раствора эмульгатора2. Preparation of an aqueous solution of the emulsifier

Растворение эмульгатора проводят в реакторе при перемешивании при 90-95°С в течение 1-1,5 час. Затем доводят до рабочей концентрации холодной водой, дополнительно перемешивают 30 минут до полной гомогенизации и охлаждают до рабочей температуры.Dissolution of the emulsifier is carried out in a reactor with stirring at 90-95 ° C for 1-1.5 hours. Then it is brought to the working concentration with cold water, additionally stirred for 30 minutes until complete homogenization and cooled to the working temperature.

3. Приготовление эмульсии3. Preparation of the emulsion

Эмульсию галогенуглерода готовят в эмульгаторе порционно, для получения капель заданного размера. Первичный контроль производят при помощи микроскопа с применением камеры Горяева для определения размера. Время приготовления эмульсии не более 10 минут. При увеличении времени выдержки эмульсия или расслаивается, или набирает вязкость. В обоих случаях выход и качество капсул ухудшается.A halogenated carbon emulsion is prepared in portions in an emulsifier to obtain droplets of a given size. The primary control is carried out using a microscope using a Goryaev camera to determine the size. The preparation time of the emulsion is no more than 10 minutes. With an increase in the holding time, the emulsion either exfoliates or gains viscosity. In both cases, the yield and quality of the capsules deteriorate.

4. Отверждение полимера4. Curing of the polymer

Реакцию проводят в основном реакторе при перемешивании и нагреве в течение оптимального времени.The reaction is carried out in the main reactor with stirring and heating for an optimal time.

Оптимальная температура ввода эмульсии галогенуглерода - +30°С и выдержка при этой температуре 2-3 часа.The optimum temperature for entering the halogenated emulsion is + 30 ° C and holding at this temperature for 2-3 hours.

Были найдены оптимальные условия получения микрокапсул из полимочевины:The optimal conditions for obtaining microcapsules from polyurea were found:

Темплейт (ядро микрокапсул): Дихлорметан / Дихлорфторэтан 2:1Template (microcapsule core): Dichloromethane / Dichlorofluoroethane 2: 1

Полиизоцианат: PM-200Polyisocyanate: PM-200

Система отверждения: Триэтилентетрамин / Этилендиамин 3:1Curing system: Triethylenetetramine / Ethylenediamine 3: 1

Полисахарид: низкомолекулярный хитозан (молекулярная масса в диапазоне от 1 кДа до 30 кДа, степень дезацетилирования 75-95%) - 25% от массы отвердителя.Polysaccharide: low molecular weight chitosan (molecular weight in the range from 1 kDa to 30 kDa, degree of deacetylation 75-95%) - 25% by weight of the hardener.

ПАВ: TWIN 80 / поливиниловый спирт / Лаурилсульфат натрия 1:1:0.2Surfactant: TWIN 80 / polyvinyl alcohol / sodium lauryl sulfate 1: 1: 0.2

Режим отверждения: 20-60°С, 6 часов.Curing mode: 20-60 ° C, 6 hours.

Суспензию микрокапсулированного препарата после получения фильтруют на нетканом фильтровальном материале под вакуумом. Остаток на фильтре промывают дистиллированной водой. Микрокапсулированный препарат представляет собой 10-15% водную суспензию капсул размером 50-200 мкм, состоящих из полимочевинной оболочки, галогенуглерода в качестве содержимого и водной фазы в качестве внешнего наполнителя материала. Этот материал вносят в реактор вместе с диспергатором ОП-7 и выдерживают в реакторе при 130°С в течение 5 часов, после чего охлаждают и используют для иммобилизации бактерий. The suspension of the microencapsulated preparation, after receiving, is filtered on a non-woven filter material under vacuum. The filter cake is washed with distilled water. The microencapsulated preparation is a 10-15% aqueous suspension of capsules 50-200 microns in size, consisting of a polyurea shell, a halocarbon content and an aqueous phase as an external filler of the material. This material is introduced into the reactor together with the OP-7 dispersant and kept in the reactor at 130 ° C for 5 hours, after which it is cooled and used to immobilize bacteria.

Полученные препараты имели следующие характеристики: диаметр – 50-200 мкм, в среднем 80-100 мкм, средняя площадь поверхности оболочек микрокапсул (сух.) 0,054 м2/г.The obtained preparations had the following characteristics: diameter - 50-200 microns, on average 80-100 microns, the average surface area of the shells of the microcapsules (dry) 0.054 m 2 / g.

Получение микрокапсул из полимолочной кислотыObtaining microcapsules from polylactic acid

Метод включает в себя следующие четыре стадии: The method includes the following four stages:

(1) Приготовление растворов ПМК в хлористом метилене и эмульгаторов в воде. (1) Preparation of solutions of PLA in methylene chloride and emulsifiers in water.

(2) Механическое эмульгирование раствора ПМК в водном растворе эмульгаторов до получения размера микрокапель 0,05-0,5 мм. (2) Mechanical emulsification of the PLA solution in an aqueous solution of emulsifiers to obtain a microdroplet size of 0.05-0.5 mm.

(3) Создание повышенного давления воздуха над микроэмульсией (более 300 кПа). Воздух при этом полностью растворяется в каплях и растворе. Последующее уменьшение давления в сосуде до атмосферного давления, приводит к появлению микропузырьков в каплях, и в растворе. (3) Creation of increased air pressure over the microemulsion (more than 300 kPa). At the same time, air is completely dissolved in drops and solution. The subsequent decrease in the pressure in the vessel to atmospheric pressure leads to the appearance of microbubbles in the droplets and in the solution.

(4) После перехода хлористого метилена в водный раствор ПВС происходит сжатие капель и формирование полых микрокапсул из ПМК. (4) After the transition of methylene chloride into an aqueous solution of PVA, droplets are compressed and hollow microcapsules are formed from PLA.

Оптимальными условиями были следующие: The optimal conditions were as follows:

Раствор полимера – 5% ПМК в дихлорметане, эмульгатор – Твин-80 в поливиниловом спирте 1:1, эмульгирование в течение 10 минут с перемешиванием при 3000 об/мин, основная реакция - в течение 4 ч при 35°С.Polymer solution - 5% PLA in dichloromethane, emulsifier - Tween-80 in polyvinyl alcohol 1: 1, emulsification for 10 minutes with stirring at 3000 rpm, the main reaction - for 4 hours at 35 ° C.

Полученный микрокапсулированный препарат представляет собой 10-15% водную суспензию капсул размером 50-200 мкм, состоящих из ПМК (см. фиг. 1).The resulting microencapsulated preparation is a 10-15% aqueous suspension of capsules with a size of 50-200 μm, consisting of PLA (see Fig. 1).

Полученные препараты имели следующие характеристики:The resulting preparations had the following characteristics:

Диаметр – 25-100 мкм, в среднем 80 мкм.Diameter - 25-100 microns, on average 80 microns.

Микрокапсулы обоих типов представлены сморщенными сферами округлой формы с гладкой поверхностью (фиг. 1). В обоих типах МК встречаются капсулы с трещинами (не более 10%). «Сморщенность» более выражена у капсул из полимочевины.Microcapsules of both types are represented by wrinkled rounded spheres with a smooth surface (Fig. 1). In both types of MC, there are capsules with cracks (no more than 10%). "Shrinkage" is more pronounced in polyurea capsules.

Приведенный пример доказывает техническую реализуемость предлагаемого способа получения носителей прикрепленного биоценоза и относительную простоту получения микрокапсул.The given example proves the technical feasibility of the proposed method for obtaining carriers of attached biocenosis and the relative ease of obtaining microcapsules.

Пример 2. Выращивание культур микроорганизмов с микрокапсуламиExample 2. Growing cultures of microorganisms with microcapsules

Культуры четырех углеводородокисляющих бактерий: грамотрицательные Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter seifertii и грамположительные Rhodococcus еrytropolis и Dietsia maris, выращивали в 50 мл стерильной среды LB в 250 мл колбах. Вместе с инокулятом одновременно вносили капсулы из полимочевины с хитозаном (1,5-3 г/л). Культуры инкубировали в течение 2 суток при температуре 28°С при перемешивании на орбитальной качалке (100 об/мин) до стационарной фазы, после чего оставляли при комнатной температуре на несколько месяцев. После выращивания поверхность капсул была покрыта слоем адгезированных бактерий (табл. 2). При этом площадь обрастания никогда не достигает 100% поверхности МК. Клетки локализованы, преимущественно, во впадинах между выступающими складками капсул. По форме клеток можно заключить, что они находятся в неактивном состоянии. Через 3 мес хранения культур с капсулами картина существенно не изменилась (таблица 2). Все капсулы были покрыты клетками бактерий, и даже в большей степени, чем 2-суточные культуры. Cultures of four hydrocarbon-oxidizing bacteria: gram-negative Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter seifertii and gram-positive Rhodococcus erytropolis and Dietsia maris, were grown in 50 ml of sterile LB medium in 250 ml flasks. Together with the inoculum, capsules of polyurea with chitosan (1.5-3 g / l) were simultaneously introduced. The cultures were incubated for 2 days at a temperature of 28 ° C with stirring on an orbital shaker (100 rpm) until the stationary phase, after which they were left at room temperature for several months. After cultivation, the surface of the capsules was covered with a layer of adhered bacteria (Table 2). In this case, the fouling area never reaches 100% of the MC surface. The cells are localized mainly in the cavities between the protruding folds of the capsules. From the shape of the cells, we can conclude that they are in an inactive state. After 3 months of storage of cultures with capsules, the picture did not change significantly (table 2). All capsules were coated with bacterial cells, and even more so than 2-day-old cultures.

Обрастание капсул бактериями исследовали с применением сканирующей электронной микроскопии на микроскопе ТМ-3000 («Hitachi», Япония) при ускоряющем напряжении 15 кВ, а также фазово-контрастной микроскопии на световом эпифлуоресцентном микроскопе Axio Imager M2 (Carl Zeiss Microscopy GmbH, Германия). О скорости роста бактерий судили по интенсивности их дыхания, обусловливающей накопление СО2 в замкнутом объеме флакона для инкубации, объемом 500 мл. Концентрацию СО2 определяли на газовом хроматографе (Кристалл 5000, РФ). Объем среды и количество инокулята были рассчитаны таким образом, чтобы не достигалось ингибирования развития культур из-за недостатка кислорода или накопления СО2. Количество жизнеспособных клеток (титр колониеобразующих единиц, КОЕ/мл) определяли методом высева десятичных разведений культур на плотные среды.The overgrowth of capsules with bacteria was studied using scanning electron microscopy on a TM-3000 microscope (Hitachi, Japan) at an accelerating voltage of 15 kV, as well as phase-contrast microscopy on an Axio Imager M2 epifluorescence light microscope (Carl Zeiss Microscopy GmbH, Germany). The growth rate of bacteria was judged by the intensity of their respiration, which causes the accumulation of CO 2 in the closed volume of the incubation flask, with a volume of 500 ml. The CO 2 concentration was determined on a gas chromatograph (Kristall 5000, RF). The volume of the medium and the amount of inoculum were calculated so that inhibition of the development of cultures due to lack of oxygen or accumulation of CO 2 was not achieved. The number of viable cells (titer of colony-forming units, CFU / ml) was determined by plating decimal dilutions of cultures on solid media.

Внесение микрокапсул в среду роста не сказалось на скорости роста бактерий, определяемой по дыханию бактерий, что было проверено на культурах P. aeruginosa и R. erytropolis. В обоих вариантах отсутствовала лаг-фаза, культуры росли с одинаковой скоростью и достигали одинакового конечного урожая.The introduction of microcapsules into the growth medium did not affect the growth rate of bacteria, determined by the respiration of bacteria, which was tested on the cultures of P. aeruginosa and R. erytropolis. In both cases, there was no lag phase, the crops grew at the same rate and reached the same final yield.

При этом количество выросших клеток в присутствии капсул из полимочевины было в 1.5 раза выше, чем в контрольном варианте (рис. 1), что подтверждает наше предположение о позитивном влиянии выращивания бактерий в присутствии сорбентов.The number of grown cells in the presence of polyurea capsules was 1.5 times higher than in the control variant (Fig. 1), which confirms our assumption about the positive effect of growing bacteria in the presence of sorbents.

Выращивание бактерий с микрокапсулами из полимолочной кислоты реализовано с бактериями P. aeruginosa и R. erytropolis (табл. 3). Обе культуры образуют плотные биопленки, покрывающие практически всю поверхность капсул. При этом обнаружено, что электронно-микроскопическое исследование занижает количество адгезированных бактерий по причине наличия пробоподготовки. При просмотре тех же образцов в световом микроскопе видно, что микрокапсулы полностью покрыты толстым слоем бактерий (табл. 4). Cultivation of bacteria with microcapsules from polylactic acid was carried out with bacteria P. aeruginosa and R. erytropolis (Table 3). Both cultures form dense biofilms that cover almost the entire surface of the capsules. At the same time, it was found that electron microscopic examination underestimates the number of adhered bacteria due to the presence of sample preparation. When viewing the same samples under a light microscope, it can be seen that the microcapsules are completely covered with a thick layer of bacteria (Table 4).

Таблица 2. Обрастание микрокапсул из мочевины с хитозаном различными бактериями. Детекция с применением сканирующего электронного микроскопаTable 2. Fouling of microcapsules from urea with chitosan by various bacteria. Detection using a scanning electron microscope

Время после
инокуляции
Time after
inoculation
P. aeruginosaP. aeruginosa R. erytropolisR. erytropolis A. seifertiiA. seifertii D. marisD. maris
2 сут2 days

Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000004
3 мес3 months
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008

Таблица 3. Обрастание микрокапсул из полимолочной кислоты различными бактериями. Детекция с применением сканирующего электронного микроскопаTable 3. Overgrowth of polylactic acid microcapsules by various bacteria. Detection using a scanning electron microscope

Время после
инокуляции
Time after
inoculation
P.aeruginosaP.aeruginosa R.erytropolisR.erytropolis
2 сут2 days

Figure 00000009
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000010
1 мес1 month
Figure 00000011
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000012

Таблица 4. Обрастание микрокапсул из полимолочной кислоты различными бактериями. Детекция с применением светового микроскопаTable 4. Fouling of polylactic acid microcapsules by various bacteria. Light microscope detection

Время после
инокуляции
Time after
inoculation
P.aeruginosaP.aeruginosa R.erytropolisR.erytropolis
1 мес1 month

Figure 00000013
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000014

Приведенный пример доказывает техническую реализуемость предлагаемого способа иммобилизации всех испытанных бактерий на носители прикрепленного биоценоза, микрокапсулы разных типов, отсутствие дополнительных операций и затрат на дополнительные технологические процессы.This example proves the technical feasibility of the proposed method for immobilizing all tested bacteria on carriers of the attached biocenosis, microcapsules of different types, the absence of additional operations and costs for additional technological processes.

Пример 3. Выживание бактерий в присутствии микрокапсул в течение длительного времени и сохранение их метаболической активностиExample 3. Survival of bacteria in the presence of microcapsules for a long time and preservation of their metabolic activity

На фиг. 2 представлены кривые содержания жизнеспособных клеток четырех бактерий в присутствии микрокапсул из полимочевины с хитозаном. Наличие микрокапсул в среде роста и переход клеток в состояние биопленочного роста положительно сказались на увеличении числа жизнеспособных клеток бактерий в их культурах в ходе длительного хранения относительно контроля (в 2-60 раз). Эффект увеличения титра КОЕ обеспечивается как ростом числа клеток в выросших 2-суточных культурах, так и за счет более успешного выживания клеток, находящихся в состоянии биопленочного фенотипа.FIG. 2 shows the curves of the content of viable cells of four bacteria in the presence of microcapsules from polyurea with chitosan. The presence of microcapsules in the growth medium and the transition of cells to the state of biofilm growth had a positive effect on the increase in the number of viable bacterial cells in their cultures during long-term storage relative to control (2-60 times). The effect of increasing the CFU titer is provided both by an increase in the number of cells in grown 2-day-old cultures, and due to a more successful survival of cells in a state of biofilm phenotype.

Влияние микрокапсул из полимолочной кислоты на титр жизнеспособных клеток бактерий было трудно оценить по причине чрезвычайно высокой адгезии и методических трудностей десорбции клеток c микрокапсул. Так, для R. erytropolis после 1 мес хранения титр КОЕ в опыте на 3 порядка превосходил этот показатель в контроле, а для P. aeruginosa разницы между контролем и опытом зафиксировано не было. The effect of polylactic acid microcapsules on the titer of viable bacterial cells was difficult to assess due to the extremely high adhesion and methodological difficulties in desorption of cells from microcapsules. Thus, for R. erytropolis after 1 month of storage, the CFU titer in the experiment was 3 orders of magnitude higher than that in the control, and for P. aeruginosa there was no difference between the control and the experiment.

По этой причине дополнительно была исследована метаболическая активность биопрепаратов, хранившихся в течение 1 мес в присутствии микрокапсул относительно контроля. Бактерий культивировали во флаконах объемом 60 мл в среде Раймонда в течение 9 часов (инокулят – культуру стационарной фазы роста, или культуры, хранившиеся в течение 30 сут, вносили в количестве 2% по объему для псевдомонады, и 4% для родококка). После стабилизации уровня СО2 в газовой фазе (через 4 часа инкубации), вносили раствор глюкозы (500 мкл 10% раствора).For this reason, we additionally studied the metabolic activity of biological products stored for 1 month in the presence of microcapsules relative to the control. The bacteria were cultured in 60 ml flasks in Raymond's medium for 9 hours (the inoculum was a culture of the stationary growth phase, or cultures stored for 30 days were added in an amount of 2% by volume for Pseudomonas and 4% for Rhodococcus). After stabilizing the level of CO 2 in the gaseous phase (after 4 hours of incubation), was added a solution of glucose (500 l of 10% solution).

На фиг. 3 А, видно, что культура P. aeruginosa, хранившаяся в течение 30 сут в присутствии микрокапсул из полимолочной кислоты (1.5 г/л) в пять раз более активна, чем в контроле. Для R. erytropolis дыхательная активность культуры, хранившейся 30 сут в присутствии микрокапсул и полимолочной кислоты в 10 раз выше, чем контрольной культуры, и всего лишь в 2 раза ниже, чем свежевыращенной культуры.FIG. 3A, it can be seen that the P. aeruginosa culture stored for 30 days in the presence of polylactic acid microcapsules (1.5 g / L) is five times more active than in the control. For R. erytropolis, the respiratory activity of a culture stored for 30 days in the presence of microcapsules and polylactic acid is 10 times higher than that of the control culture and only 2 times lower than that of a freshly grown culture.

Приведенный пример показывает эффективность предложенного способа улучшать выживаемость бактерий и их метаболическую активность в ходе длительного хранения в неблагоприятных условиях.The above example shows the effectiveness of the proposed method to improve the survival of bacteria and their metabolic activity during long-term storage in unfavorable conditions.

Пример 4. Разложение углеводородов в жидких средах культурами бактерий, стабилизированных с применением микрокапсулExample 4. Decomposition of hydrocarbons in liquid media by cultures of bacteria stabilized using microcapsules

Для подтверждения пригодности разработанного способа поддержания жизнеспособности клеток бактерий и их метаболического потенциала для повышения эффективности использования биопрепаратов по целевому назначению была протестирована эффективность деструкции нефтепродуктов двумя углеводородокисляющими бактериями.To confirm the suitability of the developed method for maintaining the viability of bacterial cells and their metabolic potential for increasing the efficiency of using biological products for their intended purpose, the effectiveness of the destruction of oil products by two hydrocarbon-oxidizing bacteria was tested.

Углеводородокисляющую активность культур R. erytropolis определяли согласно аттестованной методике № 88-16207-054-RA.RU 310657-2017 по деструкции н-алканов алифатической фракции методом ГЖХ на хроматографе Кристалл 5000.1 (Хроматэк, РФ). Степень углеводородокисляющей активности (%) биопрепарата рассчитывали по изменению в суммарном содержании н-алканов с длиной углеродной цепи от 10 до 30 по специальной формуле. Все варианты ставили в колбах, объемом 500 мл, со 100 мл минеральной среды Раймонда с добавлением 3% нефти Московского НПЗ с добавлением 100 мкл биопрепарата (культуры - R. erythropolis). Колбы культивировали на качалке при 120 об/мин в течение 4 суток при 30°С. Для сравнения были взяты биопрепараты на основе R. erytropolis: 1. Культура, выращенная в течение 2 суток на среде LB и хранившаяся 5 суток как положительный контроль, 2. Такая же культура, хранившаяся в течение 11 мес без стабилизации; 3. Такая же культура, выращенная в присутствии микрокапсул из полимочевины с хитозаном, также хранившаяся в течение 11 мес. Результаты испытаний представлены на фиг. 4 А. Культура, хранившаяся в присутствии микрокапсул, показала высокую активность по деградации парафинов – в 7 раз выше, чем контрольная, и лишь на 17% ниже, чем свежевыращенная культура.The hydrocarbon oxidizing activity of R. erytropolis cultures was determined according to the certified method No. 88-16207-054-RA.RU 310657-2017 for the destruction of n-alkanes of the aliphatic fraction by GLC on a Kristall 5000.1 chromatograph (Khromatek, RF). The degree of hydrocarbon oxidizing activity (%) of the biological product was calculated from the change in the total content of n-alkanes with a carbon chain length from 10 to 30 using a special formula. All variants were placed in 500 ml flasks with 100 ml of Raymond's mineral medium with the addition of 3% oil from the Moscow Oil Refinery with the addition of 100 μl of a biological product (culture - R. erythropolis). The flasks were cultured on a shaker at 120 rpm for 4 days at 30 ° C. For comparison, biological products based on R. erytropolis were taken: 1. Culture grown for 2 days on LB medium and stored for 5 days as a positive control; 2. The same culture, stored for 11 months without stabilization; 3. The same culture, grown in the presence of microcapsules from polyurea with chitosan, also stored for 11 months. The test results are shown in FIG. 4 A. The culture kept in the presence of microcapsules showed a high activity in the degradation of paraffins - 7 times higher than the control, and only 17% lower than the freshly grown culture.

Эффективность деструкции смеси парафинов С10-С34 (Энзим, РФ) стабилизированными и нестабилизированными препаратами УОБ P. aeruginosa была тестирована в эксперименте по росту УОБ на жидкой среде Раймонда с добавкой парафинов в качестве единственного источника углерода и детекцией накопления СО2 на газовом хроматографе (Кристалл 5000, РФ). Были использованы культуры: свежевыращенная в течение 2 сут на среде LB; после 6 мес хранения без добавок (к-ль); выращенные в присутствии микрокапсул из полимочевины с хитозаном или из полимолочной кислоты. The efficiency of destruction of a mixture of C10-C34 paraffins (Enzyme, RF) by stabilized and unstabilized preparations of P. aeruginosa UOB was tested in an experiment on the growth of UOB in a Raymond liquid medium with the addition of paraffins as the only carbon source and detection of CO 2 accumulation on a gas chromatograph (Crystal 5000 , RF). The following cultures were used: freshly grown for 2 days on LB medium; after 6 months of storage without additives (to-l); grown in the presence of microcapsules from polyurea with chitosan or from polylactic acid.

Результаты, представленные на фиг. 4Б, демонстрируют, что за 4 суток культивирования свежевыращенная культура конца экспоненциальной фазы роста окислила 1 мг/мл парафинов, что составило 10% от его исходного количества (10 мг/мл). Если среда была инокулирована культурой псевдомонад, первоначально имевшей тот же титр клеток, но хранившихся 6 мес, то за это же время было окислено в 6 раз меньше углеводородов. Стабилизация клеток микрокапсулами обоих типов повышала эффективность деструкции нефтепродукта в 3 раза по сравнению с контрольным, нестабилизированным, вариантом.The results shown in FIG. 4B, demonstrate that after 4 days of cultivation, a freshly grown culture of the end of the exponential growth phase oxidized 1 mg / ml of paraffins, which was 10% of its initial amount (10 mg / ml). If the medium was inoculated with a culture of pseudomonads, which initially had the same cell titer, but stored for 6 months, then 6 times less hydrocarbons were oxidized during the same time. Cell stabilization with microcapsules of both types increased the efficiency of oil product destruction by 3 times compared to the control, unstabilized variant.

Таким образом, лабораторное тестирование подтвердило эффективность разработанных подходов к повышению титра КОЕ препаратов УОБ для реализации целевого процесса – деградации углеводородов.Thus, laboratory testing has confirmed the effectiveness of the developed approaches to increasing the CFU titer of UOB preparations for the implementation of the target process - the degradation of hydrocarbons.

Цитированные источникиCited sources

1. Сидякина Т. М. Консервация микроорганизмов, Пущино, 1985.1. Sidyakina TM Conservation of microorganisms, Pushchino, 1985.

2. Иммобилизованные клетки: биокатализаторы и процессы. Под ред. Е.Н. Ефременко. М., Риор, 2018.2. Immobilized cells: biocatalysts and processes. Ed. E.N. Efremenko. M., Rior, 2018.

3. Żur J., Wojcieszyńska D., Guzik U. Metabolic Responses of Bacterial Cells to Immobilization Molecules. 2016 Jul; 21(7): 958.3. Żur J., Wojcieszyńska D., Guzik U. Metabolic Responses of Bacterial Cells to Immobilization Molecules. 2016 Jul; 21 (7): 958.

Claims (4)

1. Способ получения препаратов живых микроорганизмов, характеризующийся продленным сроком сохранения высокого титра живых клеток, включающий стадию выращивания микроорганизмов в присутствии микрокапсул, полученных из полимочевины, модифицированной низкомолекулярным хитозаном, или из полимолочной кислоты, которые представляют собой 10-15% водную суспензию диаметром 80 мкм и которые добавляют в количестве 1-3 г/л в культуры микроорганизмов одновременно с инокулятом.1. A method of obtaining preparations of live microorganisms, characterized by an extended period of preservation of a high titer of living cells, including the stage of growing microorganisms in the presence of microcapsules obtained from polyurea modified with low molecular weight chitosan, or from polylactic acid, which are 10-15% aqueous suspension with a diameter of 80 microns and which are added in an amount of 1-3 g / l to the culture of microorganisms simultaneously with the inoculum. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроорганизмы могут быть представлены грамположительными бактериями.2. The method according to claim 1, characterized in that the microorganisms can be represented by gram-positive bacteria. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроорганизмы могут быть представлены грамотрицательными бактериями.3. The method according to claim 1, characterized in that the microorganisms can be represented by gram-negative bacteria. 4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что микрокапсулы изготовлены из полимера, характеризующегося способностью к адгезии бактерий.4. A method according to claim 1, characterized in that the microcapsules are made of a polymer characterized by the ability to adhere to bacteria.
RU2020136378A 2020-11-05 2020-11-05 Method for obtaining biological products of living microorganisms with extended period of preservation of high titer of viable cells RU2751360C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136378A RU2751360C1 (en) 2020-11-05 2020-11-05 Method for obtaining biological products of living microorganisms with extended period of preservation of high titer of viable cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136378A RU2751360C1 (en) 2020-11-05 2020-11-05 Method for obtaining biological products of living microorganisms with extended period of preservation of high titer of viable cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751360C1 true RU2751360C1 (en) 2021-07-13

Family

ID=77019962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020136378A RU2751360C1 (en) 2020-11-05 2020-11-05 Method for obtaining biological products of living microorganisms with extended period of preservation of high titer of viable cells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751360C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291193C2 (en) * 2005-09-09 2007-01-10 ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Preserving agent for microorganism storage
WO2010070618A2 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Università degli Studi di Perugia A microencapsulation process of sertoli cells, microcapsules obtained and their use for prevention and cure of type 1 diabetes mellitus
RU2542509C2 (en) * 2010-11-30 2015-02-20 Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайенсез Microcapsule preparation based on alginate-acyl derivatives of chitosan, its production and application

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291193C2 (en) * 2005-09-09 2007-01-10 ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Preserving agent for microorganism storage
WO2010070618A2 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Università degli Studi di Perugia A microencapsulation process of sertoli cells, microcapsules obtained and their use for prevention and cure of type 1 diabetes mellitus
RU2542509C2 (en) * 2010-11-30 2015-02-20 Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайенсез Microcapsule preparation based on alginate-acyl derivatives of chitosan, its production and application

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ŻUR J., WOJCIESZYNSKA D., GUZIK U. Metabolic Responses of Bacterial Cells to Immobilization Molecules. 2016 Jul; 21(7): 958. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Willaert Cell immobilization and its applications in biotechnology: current trends and future prospects
Smidsrød et al. Alginate as immobilization matrix for cells
Park et al. Microencapsulation of microbial cells
Chang et al. Procedures for microencapsulation of enzymes, cells and genetically engineered microorganisms
Lacroix et al. Batch fermentation with entrapped growing cells of Lactobacillus casei: optimization of the rheological properties of the entrapment gel matrix
Kilonzo et al. Effects of surface treatment and process parameters on immobilization of recombinant yeast cells by adsorption to fibrous matrices
Westman et al. Effects of encapsulation of microorganisms on product formation during microbial fermentations
Akay et al. Bioprocess intensification in flow‐through monolithic microbioreactors with immobilized bacteria
FI123715B (en) Composition for embedded microbial culture
Petrović et al. Protection of probiotic microorganisms by microencapsulation
González et al. A polyhydroxyalkanoate‐based encapsulating strategy for ‘bioplasticizing’microorganisms
Pfister et al. Electron microscopy of polyribosomes within Bacillus cereus
RU2751360C1 (en) Method for obtaining biological products of living microorganisms with extended period of preservation of high titer of viable cells
Kumaravel et al. Immobilization of Bacillus amyloliquefaciens MBL27 cells for enhanced antimicrobial protein production using calcium alginate beads
Oslan et al. Improved stability of live attenuated vaccine gdhA derivative Pasteurella multocida B: 2 by freeze drying method for use as animal vaccine
Börner et al. Microcultivation of anaerobic bacteria single cells entrapped in alginate microbeads
Findeisen et al. Biocatalytically active silCoat-composites entrapping viable Escherichia coli
JP4890816B2 (en) Immobilization of bacterial cells on hydrophobic carrier
Condi Mainardi et al. Embedding live bacteria in porous hydrogel/ceramic nanocomposites for bioprocessing applications
Nikolaev et al. Immobilization of cells of hydrocarbon-oxidizing bacteria for petroleum bioremediation using new materials
WO2022204759A1 (en) Single vessel multi-zone bioreactor for simultaneous culture of multiple microbial strains
Maksimova et al. Hydrolysis of acrylonitrile by nitrile-converting bacterial cells immobilized on fibrous carbon adsorbents
US8597932B2 (en) Cell culture of micorrhizal fungus and arthrobacter histidinolovorans
Yamakawa et al. Stearate Liquid Marbles for Bacterial Cellulose Production: Influence of the Liquid Marble Interface on Bacterial Cellulose Properties
JP2004129572A (en) Immobilization of microbial cell onto hydrophobic carrier