ШТАММ БАКТЕРИЙ METHYLOBACTERIUM SPECIES, РАЗЛАГАЮЩИЙ МЕТАНОЛ И/ИЛИ ФОРМАЛЬДЕГИД

ШТАММ БАКТЕРИЙ METHYLOBACTERIUM SPECIES, РАЗЛАГАЮЩИЙ МЕТАНОЛ И/ИЛИ ФОРМАЛЬДЕГИД


RU (11) 2077580 (13) C1

(51) 6 C12N1/20, C02F3/34, B09C1/10, C12R1:01, C12N1/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95106757/13 
(22) Дата подачи заявки: 1995.04.26 
(45) Опубликовано: 1997.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1017730, кл. C 12 N 1/20, 1982. 
(71) Заявитель(и): Инновационное производственно-коммерческое предприятие "Инновационные биотехнологии" 
(72) Автор(ы): Якимов М.М.; Курлович А.Е.; Ушакова Н.А.; Зайкина И.В.; Рогожин И.С.; Безбородов А.М. 
(73) Патентообладатель(и): Инновационное производственно-коммерческое предприятие "Инновационные биотехнологии" 

(54) ШТАММ БАКТЕРИЙ METHYLOBACTERIUM SPECIES, РАЗЛАГАЮЩИЙ МЕТАНОЛ И/ИЛИ ФОРМАЛЬДЕГИД 

Использование: относится к биотехнологии и может быть применено для охраны окружающей среды при очистке промышленных выбросов, сточных вод и почвы. Сущность изобретения: предложен новый штамм бактерий Methylobacterium species;иммобилизованные клетки бактерий помещают в биофильтр. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой новый штамм бактерий, способный разлагать метанол и формальдегид. Штамм может быть использован для очистки промышленных выбросов, сточных вод и почвы.

Известны различные микроорганизмы, относящиеся, например, к родам Methylocystis, Methylosinus или Methylophilus [1,2,3] использующие метанол как источник углерода и энергии.

В качестве прототипа можно рассматривать штамм Methylofihilus methanolovorus ВКМ В-1447Д, способный использовать метанол как единственный источник углерода и энергии [3]

Задачей изобретения было получение нового штамма бактерий, способного с высокой интенсивностью потреблять метанол, а также формальдегид, часто сопровождающий метанол в промышленных выбросах. Задача была решена новым штаммом бактерий Methylobacterium sp. ВКМ В-2029Д, выделенным из промышленных сточных вод. Штамм использует в качестве единственного источника углерода метанол и/или формальдегид в количестве до 2% и не растет на богатых питательных средах.

Штамм имеет следующую характеристику.

Морфологические признаки: подвижные грамотрицательные палочки размером 0,6 0,9 х 1,6 2,3 мкм с одним полярным жгутиком. Размножаются делением.

Физиологические признаки: строгий аэроб, растет при +15 +37oС, оптимум +28 +32oС. Оптимум рН 6,8 7,2, при рН 3,6 не растет.

Культуральные признаки: колонии на минеральной агаризованной среде с 0,5% метанола через 5 дней роста при +30oС до 2 мм в диаметре, округлые, с ровным краем, непрозрачные, розовые, поверхность гладкая, профиль выпуклый, структура однородная, консистенция тестообразная. Растет при 4% метанола в среде, однако оптимальной является концентрация 0,02 0,05%

Биохимические признаки: из одноуглеродных соединений использует также метиламин. Из полиуглеродных соединений использует глицерин, фумарат, сукцинат, пируват, ацетат, этанол, D-галактозу, D-фруктозу. Не использует L-арабинозу, D-ксилозу, D-глюкозу, D-маннозу, сахарозу, D-сорбит, D-маннит, диметилформамид, диметилацетамид, метилацетат.

Нитраты не восстанавливает до нитритов;индол, сероводород не образует; метиловый красный тест и реакция Фогес-Проскауэра отрицательные;желатин, казеин, целлюлозу, крахмал не гидролизует; имеет оксидазу, уреазу, каталазу. В качестве источников азота использует аммоний, нитраты, мочевину.

Состав ГЦ ДНК (Т пл.) 68,5 моль%

В активном состоянии штамм поддерживают в жидкой и на агаризованной среде следующего состава, г/л: КН2РО4 2,0; (NH4)2SO4 2,0; NaCl 0,5; MgSO4 (195) 7Н2О 0,025; FeSO4 (195) 7Н2О 0,02, рН 7,0 7,2, содержащей 0,5% метанола. Пересев культуры осуществляют 1 раз в месяц. Для длительного хранения культуру замораживают на гигрокоспичной бумаге, а также хранят в глицерине при различных его концентрациях (15% 45% 70%).

Способность штамма утилизировать метанол и формальдегид подтверждается следующими примерами.

Пример 1.

Бактерии Methylobacterium sp. ВКМ В-2029Д выращивают на минеральной питательной среде следующего состава (г/л): КН2РO4 3,4, К2HPO4 4,3, (NH4)2SO4 2,0, MgSO4- 0,2, CaCl2 0,04, FeSO4 0,003, 25 мл/л раствора микроэлементов, содержащего (мг/л): MnCl2 40, Na2MoO4 - 80, CuSO4 6, H3BO3 13, ZnSO4 60. рН среды доводят до 7,0 1N КОН.

В лабораторную колбу, содержащую 200 мл питательной среды, добавляют 2 мл метанола и вносят 1 т биомассы бактерий. Колбу инкубируют при температуре 28oС и активной аэрации. Через сутки концентрация метанола снижается в 2 раза, а через 2 суток метанол в колбе не обнаруживается. При этом наблюдается интенсивный рост биомассы.

Пример 2.

В лабораторную установку воздушный биофильтр, представляющую собой колонку, загруженную волокнами капрона с иммобилизованными на них клетками Methylobacterim sp. ВКМ В-2029Д, увлажняющуюся капельно минеральной питательной средой, подают снизу с помощью микрокомпрессора синтетический выброс, содержащий метанол в концентрации 100 мг/м. Подача газа 4000 обратных часов, температура 20oС. Установка эффективно работает весь испытательный срок, составляющий 60 сут. эффективность работы 80 95%

Пример 3.

В лабораторную установку воздушный биофильтр, описанный в примере 2, подают синтетический выброс, содержащий формальдегид в концентрации 60 мг/м. После выхода установки на режим эффективность ее работы составляет 78 93% и сохраняется на этом уровне в течение всего испытательного срока, составившегося 60 суток.

Источники информации

1. Гальченко В. Ф. Шишкина В.Н. Сузина Н.Е. Троценко Ю.А. Выделение и свойства новых штампов обмиатных метанотрофов. Микробиология, 1977, 16, N 5, 890-897

2. Авт. св. СССР N 770174, 1978.

3. Авт. св. СССР N 1017730, 1982. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1 Штамм бактерий Methylobacterium species ВКМ В-2029Д, разлагающий метанол и/или формальдегид.