SU615871A3 - Method of obtaining methan-oxidizing bacteria - Google Patents

Method of obtaining methan-oxidizing bacteria

Info

Publication number
SU615871A3
SU615871A3 SU711699988A SU1699988A SU615871A3 SU 615871 A3 SU615871 A3 SU 615871A3 SU 711699988 A SU711699988 A SU 711699988A SU 1699988 A SU1699988 A SU 1699988A SU 615871 A3 SU615871 A3 SU 615871A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
methane
mixture
air
sulfate
culture
Prior art date
Application number
SU711699988A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Овербек Юрген
Нагуиб Монир
Original Assignee
Макс-Планк Гезельшафт Цур Фердерунг Дер Виссеншафт (Фирма)
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 Макс-Планк Гезельшафт Цур Фердерунг Дер Виссеншафт (Фирма) filed Critical Макс-Планк Гезельшафт Цур Фердерунг Дер Виссеншафт (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU615871A3 publication Critical patent/SU615871A3/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Изобретение относитс  к технической микробиологии, а именно к вопросам микробиологического синтеза протеинов из метана, и касаетс  способа получени  метан-окисл ющих бактерий, способных пере- вести метан в пищевой белок, Известен способ получени  метан-окисл ющих бактерий, согласно которому пробу почвы внос т в жидкую минеральную питательную среду, содержащую двухзамещенный фосфорнокислый калий, сернокислый магний в количестве О,2 г/л и следы хлорного железа. Культивирование провод т Б присутствии смеси метана и воздуха , вз тых, в соотнощении 1:1. Полученную культуру пересевают на минеральную агаровую среду с последующим культивированием и выделением бактериальной куль ТУРЫ l. Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса и получение бактериальной кул1 туры, обладающей высокой активностью, С этой целью согласно предлагаемому способу используют пробу почвы, выделенную из донного отложени  пограничного биотопа, а в жидкую минеральную питательную среду (на 1 л) дополнительно внос т 1 мл раствора, приготовленного путем смешивани  18 л дистиллированной воды со следующими компоне(ггами, г: хлористый литий 0,5; п тиводный сульфат меди l.Oj семиводный сульфат цинка l.Oj борна  кислота 11,0} сульфат аммони  1,0} гидрат хлористого олова шеетиводный сульфат никел  1,О; четырехво; ный хлористый марганец 7,0} шестиводный нитрат кобальта 1,0} окись титана 1,0} йодистый калий 0,5 и бромистый калий 0,5. в ншдкую минеральную питательную среду и ведут процесс культивировани , среду смесью метана и воздуха, тых в отношении 1:1 (по объему). Дл  используемого донного осадка пограничного биотопа характерным  вл етс  то, что в нем отсутствуют услови  дл  процесса обмена веществ метан-окисл ющего штамма бактерий в силу нехватки; кислорода в растворе минеральных пита тельных веществ. Дл  приготовлени  жидкой минеральной питательной среды используют из расчета на 1 л двухзамешенный фосфорнокислый калий, сернокислый магний в количестве 0,2 г/л и следы хлорного железа, а также 1 мл раствора, содержащего на 18 п дистиллировашой воды следующие компоненты , г: хлористый литий 0,5; п$ггивод ный сульфат меди 1,0,« семиводный сульфат цинка 1,0} борна  кислота 11,0|суль фат аммони  1,0; гидрат хлористого олова O,5i шестиводный сульфат никел  1,0| четырехводный хлористый марганед 7,0} шестиводный нитрат кобальта 1,0| окись титана 1,0, йодистый калий 0,5 и бромистый калий 0,5. Полученную в результате культивиро вани  культуру пересевают (перенос т мааки) на пищевую среду-минерально-агаровутр и ведут последующее культивирование на ней. Затем выдел ют единичные клетки из образовавшихс  колоний и их культивируют на питательном растворе, состо щем из минеральных веществ в присутстеии смеси метана и воздуха в объемном отаощении 1:1. Послеэтого выдел ют чистые культуры бактерий. Пример 1. Дл  выделени  метан окисл ющих бактерий берут 1 г пробы no4вы из донного отложени  вблизи берега западного побережь  Шензе, в местности расположени  института лимнологии имени Макса Планка и внос т эту пробу в жид- кую минеральную питательную среду, описанную выше. Полученную смесь культивируют в ментере емкостью 200 мл при 27°С в газовой среде, состо щей из одной обьет ной части метана и одной объемной части воздуха. По истечении трех дней по вилось на питательной среде плотное бактериальное разрастание, обнаруживаемое с помощью микроскопа,. Полученную культуру пересевают на минерально-агаровую среду и в течение п ти дней продолжают процесс культивировани  в среде метана и воздуха, вз тых в укашнном отношении, до образовани  на поверхн .ости видимых под микроскопом колоний . Из полученной попул ции бактерий вы- дел ют единичные клетки в капельках питательной среды. Их обрабатывают указанной смесью метана и воздуха. Спуст  п ть дней из наход щихс  в капельках гштательного раствора единичных клеток образовались чистые культуры бактерий (штамм М 102). Их выдел ют известным образом . Установлено, что из 1 вес,ч. метана образовалось. 0,8-0,9 вес.ч. бактериальной культуры, Пример 2. Дл  получени  характеристики культуры, полученной в примере 1| из соединений, приведенных в табл. 1, готов т субстраты в виде 1%-ных раствснров в минеральной питательной среде. Полученным субстратом прививают испытуемую культуру - штамм метан-окисЛ ющих бактерий. Спуст  3,7 и 21 день с начала культивировани  провод т испытани . Результаты приведены в таблнце. При этом обозначают знаками; никакого использовани  субстрата + слабое использование i весьма заметное использование.This invention relates to technical microbiology, namely to the issues of microbiological synthesis of proteins from methane, and concerns a method for producing methane-oxidizing bacteria capable of converting methane into dietary protein. There is a known method for producing methane-oxidizing bacteria, according to which soil samples are introduced in a liquid mineral nutrient medium containing dibasic potassium phosphate, magnesium sulphate in the amount of O, 2 g / l and traces of ferric chloride. The cultivation was carried out in the presence of a mixture of methane and air, taken in a 1: 1 ratio. The resulting culture is subcultured on a mineral agar medium, followed by cultivation and release of a bacterial culture of TOURA l. The aim of the invention is to simplify the process and obtain a bacterial culture with high activity. For this purpose, according to the proposed method, a soil sample is used, separated from the bottom sediment of the border biotope, and 1 ml of additional solution is added to the liquid mineral nutrient medium (per 1 liter) prepared by mixing 18 liters of distilled water with the following components (ggami, g: lithium chloride 0.5; copper water sulphate l.Oj semi-sodium zinc sulphate l.Oj boric acid 11.0} ammonium sulphate 1.0} hydrate chloris tin tin cerium sulfate nickel 1, O; four chelate; manganese chloride 7.0} hexahydrate cobalt nitrate 1.0} titanium oxide 1.0} potassium iodide 0.5 and potassium bromide 0.5. the cultivation process, the medium with a mixture of methane and air, in a ratio of 1: 1 (by volume). For the bottom sediment of the border biotope used, it is characteristic that there are no conditions for the metabolic process of the methane-oxidizing bacteria strain due to the lack of it; oxygen in the solution of mineral nutrients. For the preparation of a liquid mineral nutrient medium, two-mixed potassium phosphate, magnesium sulfate in an amount of 0.2 g / l and traces of ferric chloride, as well as 1 ml of a solution containing 18 p distilled water, g, are used per 1 liter, g: lithium chloride 0.5; Copper sulfate 1.0%, Zinc sulfate 1.0; Boric acid 11.0 | Ammonium sulfate 1.0; tin chloride hydrate O, 5i nickel sulphate 1.0 1.0 | four-water manganed chloride 7.0} cobalt hexahydrate 1.0 | titanium oxide 1.0, potassium iodide 0.5 and potassium bromide 0.5. The cultivated culture is sown (macaqs are transferred) to the nutrient medium-mineral agar and are subsequently cultivated on it. Then, single cells from the formed colonies are isolated and cultivated on a nutrient solution consisting of mineral substances in the presence of a mixture of methane and air in a 1: 1 volume draining. Subsequently, pure bacterial cultures are isolated. Example 1. To release methane of oxidizing bacteria, take 1 g of sample no. 4 from bottom sediment near the coast of Shenze, in the area of the Max Planck Institute of Limnology, and bring this sample into the liquid mineral nutrient medium described above. The resulting mixture is cultivated in a 200 ml manther at 27 ° C in a gaseous medium consisting of one side of methane and one volume part of air. After three days, dense bacterial overgrowth, detected by a microscope, occurred on a nutrient medium. The resulting culture was subcultured on a mineral-agar medium and for five days they continued the cultivation process in an environment of methane and air, taken in a precarious relationship, until microscopic colonies visible under the microscope were formed on the surface. From the resulting population of bacteria, single cells are isolated in droplets of the nutrient medium. They are treated with the indicated mixture of methane and air. After five days, pure cultures of bacteria (strain M 102) were formed from the single cells in the droplets of the single cell solution. They are isolated in a known manner. It is established that from 1 weight, h. methane was formed. 0,8-0,9 weight.h. bacterial culture, Example 2. In order to characterize the culture obtained in Example 1 | of the compounds listed in table. 1, substrates are prepared as 1% solutions in a mineral nutrient medium. The obtained substrate inoculated the test culture — a strain of methane-oxidizing bacteria. After 3.7 and 21 days from the start of the culture, the test was performed. The results are shown in table. At the same time designate signs; no use of substrate + weak use i very noticeable use.

Углеводы: глюкозаCarbohydrates: Glucose

фруктоза галактоза манноза рибозаfructose galactose mannose ribose

±±

арабинозаarabinose

лактозаlactose

мальтозаmaltose

сахаре заsugar for

крахмалstarch

целлюлозаcellulose

Спирты:Alcohols:

метанолmethanol

этанолethanol

пропенолpropenol

бутанолbutanol

изоамиловыйisoamyl

бензолbenzene

Альдегиды:Aldehydes:

формальдегидformaldehyde

адетальдегид бензальдегид Жирные кислоты: муравьина  уксусна  пропионова adaldehyde benzaldehyde Fatty acids: formic acid propionic acid

Аминокислоты: глицинAmino Acids: Glycine

ЦИСТИНCystine

аланнн фенилаланинAlannn Phenylalanine

бычные субстраты: образование индолаeveryday substrates: indole formation

Продолжение таблицыTable continuation

±±

+ ++ +

+ ++ +

+ f+ f

проба на метилрот каталазаtest for methylrot catalase

окскаераokskeyra

Me Conker Brotf.Me Conker Brotf.

(бульон)(bouillon)

лакмусовое молоко разжиженна  желатинаlitmus milk liquefied gelatin

Из приведенных в таблице данных вид UO, что из всех опробованных питательных сред подверглись значительному распаду (были использованы) жирные кислоты и р д сред потребл лись слабо, в частности из спирто&-метанол. Это говорит о специфичности испытуемой культурытолько к одному виду, источника углерода метану. From the data in the table of type UO, out of all the tested nutrient media, the fatty acids were significantly decomposed (were used) and a number of media were consumed weakly, in particular, from alcohol-ampho- methanol. This indicates the specificity of the test culture to only one type, the carbon source of methane.

Пример 3. Готов т растворы субстратов путем добавки органических соединений в концентрации 1% к жидкой минеральной питательной среде указанного типа;Example 3. Preparing substrate solutions by adding organic compounds at a concentration of 1% to a liquid mineral nutrient medium of the specified type;

В полученный раствор субстрата засевают испытуемую культуру штамм М-102 и культивируют при рН 7, температуре в ферментере при встр хивании. The test culture strain M-102 was seeded into the obtained substrate solution and cultured at pH 7, temperature in a fermenter upon shaking.

Дл  сравнени  эту же культуру засевают на аналогичную питательную среду, но без органических добавок, а культивирование ведут в присутствии смеси метана и воздуха, вз тых в соотношении i:l.For comparison, the same culture is sown on a similar nutrient medium, but without organic additives, and the cultivation is carried out in the presence of a mixture of methane and air, taken in the ratio of i: l.

Пробы отбирают спуст  3,5 и 7 дней. В результате было установлено, что испытуемый шТамм М-102 - специфичный в отношении метана.Samples are taken after 3.5 and 7 days. As a result, it was found that the subject ShTamm M-102 is specific for methane.

Пример 4. Провод т испытани  штамма М-1О2 на цветные пробы. Полученные результаты приведены ниже:Example 4. The strain M-1O2 was tested for color samples. The results are shown below:

Проба (тест) Окрашивание:Sample (test) Coloring:

по ГрамуОтрицательное Gram Negative

по кислотностиОтрицательноеAcidity Negative

спорОтрщхательноеcontroversial

жгутиковОтрицательноеFlagella Negative

капсулОтрицательноеcapsules Negative

Продолжение таблиць;Continued table;

+ i+ ++ i + +

Таким образом, можно сделать вывод,Thus, it can be concluded

что в испытуемой культуре отсутствуют акцепторы.that there are no acceptors in the test culture.

Пример 5. Определ ют активност окислени  метана штаммов . Дл  этого в ферментер емкостью 5 л ввод т 1 л жидкой минеральной среды указанного типа и засевают испытуемую культуру культивируют при 27°С в присутствии смеси метанола и воздуха в отношении 1:1 по объему. Выход полученной через 5 дней культуры составил 1,5 г, что в пересчете на израсходованный метан составл ет 0,8 вес.ч. культуры на 1 вес.ч. метана.Example 5. The methane oxidation activity of the strains is determined. For this purpose, 1 l of a liquid mineral medium of the specified type is introduced into a 5 liter fermenter and the test culture is inoculated at 27 ° C in the presence of a mixture of methanol and air in a 1: 1 ratio by volume. The yield of the culture obtained after 5 days was 1.5 g, which, based on the methane consumed, is 0.8 weight parts. culture on 1 weight.h. methane.

Пример 6. Засе нную по примеру 5 среду культивируют в ферментере екн костью 5 л при встр хивании при в присутствии смеси природного газа и воздуха в отношении 1:1 по объему.EXAMPLE 6 The medium seeded according to Example 5 was cultured in a 5 liter fermenter with shaking under the presence of a mixture of natural gas and air in a 1: 1 ratio by volume.

Концентраци  культуры, полученной через 5 дней, составила 1,5 г сухого ве шества.The concentration of the culture obtained after 5 days was 1.5 g of dry matter.

Культуру отдел ют от питательной среды и определ ют ее состав. Установлено, что на 70% она состоит (по сухому веществу ) из протеина, остальное - углеводы , липиды и составные части клеточных стенок.The culture is separated from the culture medium and its composition is determined. It is established that by 70% it consists (on a dry basis) of protein, the rest is carbohydrates, lipids, and the constituent parts of the cell walls.

Выход культуры в пересчете на метан составил 0,8 вес.ч. сухой массы бактерий из 1 вес.ч, природного газа. На дыхание израсходовано 2О% газа. Это соот- - ветствует наибольшему выходу, достигнутому когда-либо.The yield of the culture in terms of methane was 0.8 weight.h. the dry mass of bacteria from 1 wt.h, natural gas. On breathing consumed 2O% gas. This corresponds to the highest yield ever achieved.

Claims (1)

Пример 7. Опыт аналогичен примеру 6, но культивирование ведут в смеси метана к воздуха, состо щей из 59 об. воздуха и 41 об.% метана. В смеси.содержалось 11,8 о6.% кислорода (т.е.смес находитс  вне границ вэрьтоопасноста). При этом были предусмотрены все другие меры безопасности, предусмотренные при работе с газом в помещении {снабжение коммуникаций предохранительными клапана ми дл  избыточного давлени , вынос фер ментера нз основного помещени  в специальное , установка контрольных и сигнальных приборов и т. д.). Во врем  культивировани  метан и воэ дух подают последовательно, точками с соблюдением интервалов, в зависимости, от выхода (при выходе 28 г/л относитель но сухого вещества биомассы продолжител ность подачи газа-4. мин, интервал выдерж ки-12 мин, Содержимое ферментера подвергают непрерывному диализу, удал   замедл ющие рост продукты. Выход биомассы составил 28 г/л nji- тательной среды. Приведенные примеры подтверждают эффективность получени  метан-окисл ющих бактерий по предлагаемому способу. Формула изобретени  Способ получени  мета№-окислшощшс бактерий, предусматривающий внесение пробы почвы в жидкую минеральную питательную среду, содержащую двухзамеще ный фосфорнокислый калий, сернокислый магний в количестве 0,2 г/л и следы хлорного железа, культивирование ее в присзггствии смеси метана и воздуха, вз1 тых в соотношении 1:1, пересев получа  ной культуры на минерально-агаровую среду с последующим культивированием на этой смеси и выделением бактериальной культуры, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса и полу чени  бактериальной культуры, обладающей высокой активностью, используют почву , выделенную из донного отложени  по граничного биотопа, -а в жидкую минеральную питательную среду дополнительно вно с т на 1 л питательной среды 1 мл раствора , содержащего на 18 л дистиллирова ной воды с 1едующие компоненты, г: хло ристый литий О,5, п тнводный сульфот меди 1,О, семиводный сульфат цинка 1,0, борную кислоту 11,0, сульфат аммони  1,0, гидрат хлористого олова О,5, щест водный сульфат никел  1,О, четырехводный хлористый марганец 7,0, шестиводный нитрат кобальта 1,О, окись титана 1,О, йодистый калий 0,5 и бромистый калий О,5. Источники информации, прин тые во Внимание 1фи экспертизе: 1. Микробиологи  , т. 38, вып. 2, 1969, с. 251-257.Example 7. The experiment is similar to Example 6, but cultivation is carried out in a mixture of methane and air consisting of 59 vol. air and 41% by volume of methane. The mixture contained 11.8 o6.% Oxygen (i.e., the mixture was outside the limits of the vertical hazard). In this case, all other safety measures were provided for when working with gas in the room (supply of communications with safety valves for overpressure, removal of a fermentor from the main room to a special one, installation of control and signaling devices, etc.). During cultivation, methane and air are fed sequentially, in dotted intervals, depending on the yield (at a yield of 28 g / l of dry matter of biomass, the duration of the gas supply is 4 min., The exposure interval is 12 min. subjected to continuous dialysis, removing growth retarding products. Biomass yield was 28 g / l of njimating medium. The examples given confirm the efficiency of obtaining methane-oxidizing bacteria by the proposed method. Formula of the invention Method of obtaining meta-oxide bacteria, which includes the introduction of soil samples into a liquid mineral nutrient medium containing two-substituted potassium phosphate, magnesium sulphate in the amount of 0.2 g / l and traces of ferric chloride, cultivating it in a mixture of methane and air, taken in a 1: 1 ratio , reseeding the obtained culture on a mineral-agar medium with subsequent cultivation on this mixture and isolation of a bacterial culture, characterized in that, in order to simplify the process and to obtain a bacterial culture that has a high The soil extracted from the bottom sediment in the boundary biotope is used, in addition to the liquid mineral nutrient medium, additionally clearly from 1 liter of nutrient medium per liter of solution containing 18 l of distilled water from the following components, g: lithium chloride O , 5, anhydrous copper sulfate 1, Oh, zinc sulfate zinc sulfate 1.0, boric acid 11.0, ammonium sulfate 1.0, tin chloride hydrate O, 5, nickel sulfate water sulfate 1, Oh, four-water manganese chloride 7, 0, cobalt hexahydrate 1, O, titanium oxide 1, O, potassium iodide 0.5 and methyl bromide s O 5. Sources of information taken in Attention 1F expertise: 1. Microbiologists, vol. 38, no. 2, 1969, p. 251-257.
SU711699988A 1970-09-15 1971-09-15 Method of obtaining methan-oxidizing bacteria SU615871A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2045589 1970-09-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU615871A3 true SU615871A3 (en) 1978-07-15

Family

ID=5782484

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU711699988A SU615871A3 (en) 1970-09-15 1971-09-15 Method of obtaining methan-oxidizing bacteria
SU721758510A SU1072815A3 (en) 1970-09-15 1972-03-13 Process for preparing biomass of methane-oxidizing microorganisms

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU721758510A SU1072815A3 (en) 1970-09-15 1972-03-13 Process for preparing biomass of methane-oxidizing microorganisms

Country Status (3)

Country Link
HU (2) HU168425B (en)
SU (2) SU615871A3 (en)
ZA (1) ZA715629B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
AU3321971A (en) 1973-03-15
ZA715629B (en) 1972-04-26
HU168425B (en) 1976-04-28
SU1072815A3 (en) 1984-02-07
HU165238B (en) 1974-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kohlmiller Jr et al. A comparative study of the light and dark fermentations of organic acids by Rhodospirillum rubrum
Games et al. Methane-producing bacteria: natural fractionations of the stable carbon isotopes
JPS60114197A (en) Preparation of dicarboxylic acid by bacterium
CN103740609B (en) The microorganism of one strain high-yield of 1,3-propanediol
Pidacks et al. Coprogen, the isolation of a new growth factor required by Pilobolus species
Kodama et al. Isolation and culture conditions of a bacterium grown on hydrogen and carbon dioxide
SU615871A3 (en) Method of obtaining methan-oxidizing bacteria
US3219543A (en) Production of amino acids
Quastel On the Fermentation of the Unsaturated Dicarboxylic Acids. Part I. Fumaric Acid
JP3224992B2 (en) Hydrogen-producing photosynthetic microorganism and method for producing hydrogen using the same
Yong et al. The production of ethyl acetate by soy yeast Saccharomyces rouxii NRRL Y‐1096
SU708997A3 (en) Method of alga culturing
JPS583678B2 (en) Continuous fermentation production method for L-tryptophan
US3816250A (en) Methane oxidizing bacterial strain m 102, a method for obtaining it and a method for synthesizing protein with it
US3994781A (en) Process for the production of protein
CN108300740B (en) Method for preparing L-malic acid
Douglas Glycine fermentation by nongas forming anaerobic micrococci
Murray Aerobic decomposition of cellulose by thermophilic bacteria
Dorfman et al. Effect of nicotinamide on respiration of dysentery bacilli
MP et al. Studies on the chemoautotrophic iron bacterium Ferrobacillus ferrooxidans. I. An improved medium and a harvesting procedure for securing high cell yields.
SU992569A1 (en) Process for producing methane
JPH07502649A (en) Process for the preparation of neuraminidase
Weaver Photoconversion of organic substrates into hydrogen using photosynthetic bacteria
Pantskhava et al. A method for the isolation of enrichment and pure cultures of thermophilic methane-forming bacteria fermenting ethanol and methanol
JPS5820596B2 (en) Coproborphyrin 3 No Seihou