SU1375646A1

SU1375646A1 - Штамм бактерий ХаNтномоNаS Sp. дл очистки сточных вод от тетрагидрофурана

Info

Publication number: SU1375646A1
Application number: SU864111070A
Authority: SU
Inventors: Петр Ильич Гвоздяк; Вера Михайловна Удод; Галина Николаевна Дмитренко
Original assignee: Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1988-02-23

Abstract

Изобретение относитс к микробиологии и касаетс нового штамма бактерий, который предназначен дл биодеструкции ксенобиотиков. Целью изобретени вл етс получение нового штамма бактерий, обладающего более высокой деструктивной актив ностыо. Штамм Xanthomonas sp. ВКПМ В-3740 (130) получен путем многостадийной селекции и способен разрушать за 28 ч до 200 мг/л тетрагидрофурана . 2 ил., 2 табл.

Description

00

sl

СП

Изобретение относитс к микробио- логии и касаетс нового штамма бак терий, который предназначен дл биодеструкции ксенобиотиков.

Целью изобретени вл етс полу чение нового штамма бактерий, обла дающего более высокой деструктивной активностью по отношению к тетрагид- рофурану.

Дл получени штамма - деструктора тетрагидрофурана провод т адапта- цию микроорганизмов, отобранных из естественных биоценозов и не подвергавшихс ранее воздействию тетрагид- рофурана, к постепенно увеличиваю- щимс концентраци м тетрагидрофурана . Дл этого 20 г почвы и 20 мл активного ила помещают в колбу Эрлен- мейера объемом 500 мл. Туда же вно- с т 200 МП минерального раствора, содержащего 1 мг тетрагидрофурана (концентраци 5 мг/л) и волокнистую загрузку (минеральную вату) дл прикреплени микроорганизмов. Культиви- руют на качалке (150 об/мин) при 30°С. После разрушени тетрагидрофурана жидкость выливают и в колбу с носителем внос т свежую среду с концентрацией ксенобиотика 10 мг/л.Раз- рушение тетрагидрофурана осуществл ют закрепившиес на волокне микроорганизмы . Но мере деструкции вещества концентрацию его в каждом последующем пассаже увеличивают до 20, 40, 70, 100, 150, 200 мг/л. Тетрагидрофу- ран в культуральной среде определ ют колориметрически по реакции с паради- метилбензальдегидом.

Выделение штамма - деструктора тет рагидрофурана осуществл ют на синтетической среде, содержащей, г/л: KHjPO 0,5; 0,1; MgS64 0,1 FeSO 0,01; CaCl, 0,01; тетрагидро- Фуран 0,2; агар-агар 17,5; дистиллированна вода до 1 л, рН 7,2. Дл этого из колбы, в которой происходит разрушение 200 мг/л тетрагидрофурана отбиоают 0,1 мл культуральной жидкости , развод т ее стерильной водопро- водной водой в соотношении 1:10,1:IQO 1:1000, 1:10000 и из каждого разведени засевают микроорганизмы на плотную среду. Культивируют в термостате при 30°С. Выросшие в отдельные коло- НИИ микроорганизмы шестикратно пересевают на плотной среде, идентифицируют и изучают деструктивную активность .

Устойчивость штамма Xanthomonas sp BKIIM В-3740 (130) к бактерицидному действию тетрагидрофурана изучают при внесении суспензии культуры (10 кл/мл) в раствор тетрагидрофурана концентрации 10, 50, 100, 200 мг/л Выделенна культура Xanthomonas sp. 130 не лизируетс при повышенном содержании тетрагидрофурана в среде. Об этом свидетельствует крива 1,приведенна на фиг.1, котора показывает , что оптическа плотность суспензии Хал1Иотопаз sp. 130 не измен етс при контакте с тетрагидрофура- ном концентрации 10, 50, 100, 200 мг/л. Внесение смешанной попул ции сапрофитных микроорганизмов p.p. Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus в раствор тетрагидрофурана сопроволг- даетс снижением оптической плотности раствора, что св зано с лизисом бактериальных клеток под действием 10 мг/л (крива 2); 50 мг/л (крива 2); 100 мг/л (крива 2 ); 200 мг/л (крива 2 ) тетрагидрофуг рана, т.е. выделенный штамм устойчив к бактерицидному действию тетра- гидрофурана.

Штамм бактерий Xanthomonas sp. обладает следующими признаками.

Морфолого-культуральные признаки. Колонии на M1IA небольшие 3 мм в диаметре, желто-оранжевого цвета, круглые, с ровным краем, блест щие, однородной масл нистой консистенции. Шгмент не диффундирует в среду.Клетки одиночные, палочковидные, подвижные , мелкие 0,2-0,7x0,5-2,0 мкм.Культура грамотрицательна . Азроб. Хорошо растет при 30°С, не растет при 40°С. На МПБ образуют небольшое кольцо , слабое помутнение среды.

Физиолого-биохимические признаки. Культура каталазоположительна , оксидазоотрицательна , не восстанавливает нитраты, разжижает желатин, пептонизирует молоко, В течение 18 ч полностью гидролизует крахмал при росте на плотной среде (посев штрихом ). Уреазоположительна . Образует кислоту на фруктозе, галактозе,салицине , рамнозе, маннозе. Слабый рост на глюкозе, сахарозе, инозите. Не растет на арабинозе, ксилозе, лактозе , манните, сорбите, дульците,раф фкнозе,

Штамм Xanthomonas sp. 130 за 28 ч культивировани полностью разрушает 2UO мг/л тетрагидрофурана,использу его в качестве единственного источника питани . В отличие от описанных известных бактерий этого рода, как ауксотрофов, выделенна культура вл етс прототрофом.

Деструктивную активность штамма Xanthomdnas sp. 130 изучают на синтетической среде следующего соста- ва, г/л: 0,5; 0,1; MgSO, 0,1; FeSO 0,01; CaCl 0,01; тетрагидрофуран 0,2; дистиллированна вода до I л, рН 7,2. Периодическое культивирование осуществл ют на качалке при 30°С и концентрации клеток 10 ® в 1 мл.

Xanthomonas sp. 130 разрушает тетрагидрофуран концентрации до 200 мг/л при нагрузке бактериальных клеток 10 в 1 мл и температуре при выращивании в среде описанного состава.

Деструктивна активность культуры приведена в табл.1.

Из табл.1 видно, что при контакте микроорганизмов с раствором тетра гидрофурана различных концентраций ксенобиотик полностью утилизируетс выделенным штаммом Xanthoraona3 sp. 130 за определенный период времени и не разрушаетс вообще смешанной попул цией культур p.p. Bacillus, Pseudomonas , Micrococcus.

Пример I. Периодическое куль тивирование Xanthomonas sp. 130 провод т на модельном растворе следующего состава, г/л: 0,5; 0,1; MgSO 0,1; FeSO 0,01; CaCl, 0,01; дистиллированна вода до 1 л, рН 7,2. Тетрагидрофуран добавл ют концентрации 50, 100, 200, 250, 300 мг/л. Инкубируют в термостате при 30 С, на качалке. Контроль разрушени тетрагидрофурана культурой осуществл ют колориметрически.

При исходной концентрации ксенобиотика в среде 50, 100, 200, мг/л деструкци его культурой Xanthomonas sp. 130 наступает сразу и закан- чиваетс через 9,5; 21; 28 ч соответственно . Повышение исходной концентрации до 250-300 мг/л приводит к лизису клеток. При этом разрушени тетрагидрофурана практически не происходит (фиг.2), т.е. выделенный штам использует тетрагидрофуран в качестве единственного источника углерода и энергии при содержании его в среде до 200 мг/л.

II р и м е р 2. Непрерывное культивирование Xanthomonas sp. 130 осуществл ют на реальной сточной воде производства тетрагидрофурана, содержащей 0,5-1 г/л тетрагидрофурана. Эти стоки обезвреживаютс термически. В воду-добавл ют необходимые минеральные вещества, г/л: 0,5; 0,1; MgSO 0,1; FeSO 0,01; CaClj 0,01. Процесс осуществл ют в биореакторе с загрузкой из минеральной ваты с восход щим потоком жидкости. Использование такой установки позвол ет очищать сточную воду без предварительного разбавлени , так как при поступлении в биореактор происходит разрушение тетрагидрофурана и его концентраци в установке не превьш1а- ет 0,01-0,02 г/л.

Эффективность работы биореактора приведена в табл.2.

Из табл.2 видно, что полное разрушение тетрагидрофурана в сточной воде культурой Xanthomonas sp. 130 при непрерывном культивировании происходит при исходной концентрации 1000 мг/л и скорости разбавлени 0,08 Ч . Количество ХПК при этом снижаетс на 98%, что указывает на разрушение ксенобиотика без накоплени промежуточных продуктов деструкции . Увеличение скорости разбавлени до О,-123 ч приводит к ухудшению качества очищенной воды. Тетрагидро- фуран разрушаетс на 95%, количество ХПК снижаетс на 92,3%.

Таким образом, сточные воды производства тетрагидрофурана могут быть эффективно очищены микробиологическим методом с помощью культуры- деструктора Xanthomonas sp. 130.

Claims

Формула изобретени

, Штамм бактерий Xanthomonas sp. BKIIM В-3740 дл очистки сточных вод от тетрагидрофурана.

Таблица 1

Иэвестньм штамм

10О3

50О9,5

100О21

2000 28

Предлагаемый штамм

О1003

О1009,5

О10021

О10028

Скорость разбавлени 0,08 ч

1000

Таблица2

92,3

0,5

иЧ

S I

аз

5

I чг

30 GO 30 т

Времв, мин Фиг

§

I

f

2 I

ISO

8 К 6 го 24 28 . Врем , ч Риг. 2