SU1742330A1

SU1742330A1 - Способ получени биокатализатора в полисахаридном носителе

Info

Publication number: SU1742330A1
Application number: SU904853790A
Authority: SU
Inventors: Олег Владимирович Игнатов; Наталья Михайловна Птичкина; Андрей Валентинович Сорокин; Вячеслав Исаевич Корженевич
Original assignee: Саратовский Научно-Исследовательский Институт Химии Саратовского Государственного Университета
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Использование: прикладна микробиологи и биотехнологи . Сущность изобретени : полисахарид - фурцелларан, набухает в растворе хлорида кали в течение 1 ч, затем его перемешивают в течение 40 мин при 80&deg;С, Полученный раствор охлаждают до 65&deg;С и смешивают с суспензией бактериальных клеток до конечной концентрации фурцелларана 1,5 - 3%. Готовую смесь прокапывают в охлажденную до 5&deg;С двухфазную систему, состо щую из вазелинового масла и 10%-ного раствора хлорида кали . При этом формируютс гранулы биокатализатора с механической прочностью 80 г/гранулу . (Л

Description

Изобретение относитс к прикладной микробиологии и биотехнологии и касаетс получени полисахаридных гранул, содержащих иммобилизованные включением в гель фурцелларана клетки бактерий.

Из известных носителей дл получени иммобилизованного биокатализатора наиболее близким к предлагаемому вл етс использование каппа-каррагинана дл иммобилизации микроорганизмов путем включени в гель. Способ состоит в следующем: каррагинан раствор ют в 0,9%-ном растворе хлорида натри , нагревают до 60°С, охлаждают и при 40°С смешивают с суспензией клеток в соотношении 9:1 до конечной концентрации полимера 2%. При 40°С добавл ют смесь из шприца по капл м в 3%-ный раствор хлорида кали , наход щийс при комнатной температуре (22°С). После формировани гранул с клетками их оставл ют на 20 мин при комнатной температуре дл затвердени в растворе хлорида кали .

Недостатками известного способа вл ютс низка механическа прочность гранул и невысока стабильность гранул биокатализатора в процессе использовани .

Цель изобретени - повышение механической прочности целевого .продукта,

Поставленна цель достигаетс посредством использовани в качестве материала дл приготовлени гранул водного раствора полисахарида фурцелларана смешиванием его с суспензией клеток и прокапыванием смеси в охлажденную двухфазную систему.

2

ГО

со

о

состо щую из вазелинового масла и 10%- ного раствора хлорида кали .

Способ получени иммобилизованных клеток состоит в следующем.

Фурцелларан помещают на 1 ч в 0,2%- ный раствор хлорида кали . Затем раствор ют его при 80°С и посто нном перемешивании, охлаждают до 65°С и смешивают с суспензией клеток после чего про- капывают в двухфазную систему - вазелиновое масло и 10%-ный раствор хлорида кали при 5°С. Гранулы извлекают и промывают дистиллированной водой. Врем , необходимое дл формировани гранул, составл ет 5-6 мин. Образовавшиес гра- нулы имеют правильную сферическую форму и одинаковые размеры.

Пример 1. Готов т суспензию бактерий штамма Alcaligenes faecalis KSV2I в физиологическом растворе в концентрации 2 мг сухой массы клеток на 1 мл. 4 г фурцел- ларана помещают в 100 мл 0,2%-ного раствора хлорида кали на 1 ч при комнатной температуре (22°С), а затем перемешивают в течение 40 мин при 80°С. Готовый раствор полимера охлаждают до 65°С и смешивают с суспензией клеток в равных объемах до конечной концентрации полимера 2% и прокапывают в двухфазную систему, состо щую из вазелинового масла и 10%-ного раствора хлорида кали , охлажденную до 5°С. Сформировавшиес сферические гранулы оседают на дно сосуда. Они имеют размеры 3 - 4 мм и не требуют дальнейшего фракционировани . Врем нахождени гра- нул в 10%-ном растворе хлорида кали 10 мин. Механическа прочность гранул составл ет 80 г/гранул.

Пример 2. Готов т суспензию клеток бактерий штамма Alcaligenes faecalis KSV- 21 в 0,9%-ном растворе хлорида натри в концентрации 2 мг/мл сухой массы клеток. Каппа-каррагинан раствор ют в 0,9%-ном растворе хлорида натри при 60°С, затем охлаждают и при 40°С смешивают с суспен- зией клеток в соотношении 9:1 до конечной концентрации полимера 2% и прокапывают в 3%-ный водный раствор хлорида кали при комнатной температуре (22°С). После формировани гранул с клетками их остав- л ют на 20 мин в 3%-ном растворе хлорида кали . Механическа прочность гранул равна 25 г/гранулу.

Пример 3. Иммобилизацию клеточной суспензии штамма Pseudomonas pinida ТШ-18 в концентрации 1,7 г сухой массы на 1 мл провод т аналогично примеру 1. Подготовленные гранулы в количестве 10 г внос т в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, г/л: №2НР04

6,0; КН2Р04 3,0; NaCI 0,5; NhUCI 1,0, содержащую в качестве единственного источника углерода и энергии неионогенное . юверхно- стно-активное вещество - синтанол ДС-10 в концентрации 0,5 г/л. Через 1 сут инкубации при 30°С при аэрации данный штамм разрушает субстрат до оста точной концентрации в среде культивировани 30 мг/л.

Пример 4. Свободные клетки штамма Pseudomonas putlda ТШ18 в концентрации 1,7 мг сухой массы на 1 мл в количестве 5 мл (соответствует 10 г биокатализатора) внос т в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, г/л: NaaHPO/i 6,0; КН2Р04 3,0; NaCI 0,5; NhMCI 1,0, содержащей в качестве единственного источника уг- лерода и энергии неионогенное поверхностно-активное вещество - синтанол ДС-10 в концентрации 0,5 г/л. Через I сут инкубации при 30°С при аэрации данный штамм разрушает синтанол до концентрации 150 мг/л.

Пример 5. Иммобилизацию клеточной суспензии штамма Alcaligenes faecalis KSV-21 производ т аналогично примеру 1. Приготовленные гранулы в количестве 10 г внос т в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, г/л: Na2HP04 6,0; КН2Р04 3,0; NaCI 0,5; МЩС 1.0, содержащей в качестве единственного источника углерода и энергии фенол в концентрации 0,5 г/л. Через 3 сут инкубации при 30°С при аэрации данный штамм разрушает фенол до концентрации 20 мг/л.

Пример 6. Свободные клетки штамма Alcaligenes faecalis KSV-21 в концентрации 2 мг сухой массы клеток на 1 мл в количестве 5 мл (соответствует 10 г биокатализатора) внос т в 100 мл синтетической минеральной среды следующего состава, г/л: Na2HP04 6,0; КН2Р04 3,0; NaCI 0,5; NbUCI 1,0, содержащей в качестве единственного источника углерода и энергии фенол в концентрации 0,5 г/л. Через 3 сут инкубации при 30°С при аэрации данный штамм разрушает фенол до 20 мг/л.

Получение биокатализатора в полисаха- ридном носителе имеет следующие преимущества: механическа прочность гранул увеличиваетс в 4 - 5 раз, что создает возможность дл более длительного использовани (культивировани )в биотехнологических процессах с,иммобилизованными микроорганизмами; гранулы, сформированные предлагаемым способом, имеют одинаковые размеры, сферическую форму м не нуждаютс в дальнейшем фракционировании .

Claims

Формула изобретени Способ получени биокатализэтора в полисахаридном носителе путем приготовлени раствора полисахарида, охлаждени его и смешивани с суспензией клеток микроорганизма с последующим прокапыванием полученной смеси и формированием гранул, отличающийс тем, что, с целью повышени механической прочности целевого продукта, из полисахаридов выбирают фурцелларан, раствор готов т при 80°С в

0

течение 40 мин после предварительного набухани фурцелларана в растворе хлорида кали в течение 1 ч, полученный раствор охлаждают до 65°С и смешивают с суспензией клеток до конечной концентрации фурцелларана 1,5 - 3,0, а прокапывание осуществл ют в охлажденную до 5°С двухфазную систему, состо щую из вазелинового масла и 10%-ного раствора хлорида кали .