КОНСОРЦИУМ ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВ BACILLUS BREVIS И ARTHROBACTER SPECIES, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

КОНСОРЦИУМ ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВ BACILLUS BREVIS И ARTHROBACTER SPECIES, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ


RU (11) 2232806 (13) C2

(51) 7 C12N1/20, C02F3/34, B09C1/10, C12N1/20, C12R1:08, C12N1/20, C12R1:06 

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

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

(21) Заявка: 2002121985/13 
(22) Дата подачи заявки: 2002.08.12 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.08.12 
(43) Дата публикации заявки: 2004.03.10 
(45) Опубликовано: 2004.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2077397 С1, 20.04.1997. RU 2182529 C1, 20.05.2002. RU 2160719 C1, 20.12.2000. WO 9317971 A1, 16.09.1993. US 5656169 A, 12.08.1997. KIREEVA N.A. Biodestruction of petroleum in soil by cultures of hydrocarbon-oxidizing microorganisms. Biotekhnologiya, 1996, 1, 51-55. SORKHOH N.A., AL-HASAN R.H., KHANAFER M., RADWAN S.S, Establishment of oil-degrading bacteria associated with cyanobacteria in oil-polluted soil, J. Appl. Bacteriol. 1995, 78, 2, 194- 199. 
(72) Автор(ы): Логинов О.Н. (RU); Силищев Н.Н. (RU); Чураев Р.Н. (RU); Бойко Т.Ф. (RU); Галимзянова Н.Ф. (RU); Данилова Е.А. (RU); Подцепихин А.К. (RU); Султанов И.М. (RU); Четвериков С.П. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Институт биологии Уфимского научного центра РАН (RU) 
Адрес для переписки: 450054, г.Уфа, пр-т Октября, 69, Институт биологии УНЦ РАН 

(54) КОНСОРЦИУМ ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВ BACILLUS BREVIS И ARTHROBACTER SPECIES, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 

Изобретение относится к биологической очистке воды и почвы от нефти и нефтепродуктов. В состав консорциума, депонированного в коллекции микрорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН под номером НБ ДТ-5, входят штаммы Bacillus brevis ИБ ДТ5-1 (51%) и Arthrobacter species ИБ ДТ5-3 (49%). Консорциум выделен из почвы, загрязненной дизельным топливом. Тип консорциума является естественной природной симбиотической ассоциацией двух штаммов микроорганизмов. Консорциум обладает высокой утилизирующей способностью по отношению к нефти и нефтепродуктам в широком диапазоне содержания последних в углеводородсодержащем субстрате. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к микробиологической промышленности, касается нового консорциума штаммов бактерий-деструкторов нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для очистки почв и воды, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Известен штамм Pseudomonas putida 36, обладающий способностью к биодеградации нефти и нефтепродуктов /1/.

Недостатком данного штамма является то, что он растет и утилизирует нефть очень медленно и лишь при высокой температуре (28-42С). На 30 сутки Pseudomonas putida 36 утилизирует 68-74% нефти.

Известен штамм Bacillus species 739 /2/ и полученный на его основе бактериальный препарат “Бациспецин” /3/, используемый для рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Недостатком штамма является его низкая эффективность, особенно в условиях высокого содержания нефти и нефтепродуктов в углеводородсодержащем субстрате.

Технической задачей изобретения является получение консорциума штаммов бактерий, обладающих высокой утилизирующей способностью по отношению к нефти и нефтепродуктам в широком диапазоне содержания последних в углеводородсодержащем субстрате.

Полученный консорциум штаммов бактерий выделен из серой лесной почвы, искусственно загрязненной дизельным топливом и хранится в Коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН, коллекционный номер ИБ-ДТ 5.

Полученный консорциум состоит из двух штаммов микроорганизмов, каждый из которых характеризуется следующими признаками.

Характеристика штамма Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1.

Морфолого-культуральные признаки. Прямые палочки с закругленными концами. Грамположительные. Подвижные. Эндоспоры сферические. На агаризованных средах формируют круглые, с ровными краями, плотные в центре колонии матового цвета, непрозрачные, люминисцирующие. Сапрофит.

Физиолого-биохимические свойства. Аэробы. Хемоорганотрофы. Каталазо- и оксидазоположительны. Хорошо усваивает сахарозу, ксилозу, фруктозу, мальтозу, лактозу, маннит, маннозу, арабинозу, L-рамнозу, глицерин. Усваивает аспарагин, аргинин, аланин; слабо усваивает валин, лизин. Реакция Вогес-Проскауэра отрицательная. Газ из глюкозы не образует. Индол не образует. Рост в анаэробном агаре отрицательный. Образует кислоту из глюкозы. Крахмал не разлагает. Способен окислять углеводороды нефти. Непатогенен. Характеристика штамма Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3. Морфологокультуральные признаки. Короткие палочки с возрастом укорачиваются до кокков. Грамположительные. На плотных питательных средах образуют круглые, матового цвета плоские колонии, по краям менее плотные, чем в центре. Сапрофит. Физиолого-биохимические свойства. Аэроб. Каталазоположителен, оксидазоотрицателен. Метаболизм окислительного типа. Хорошо усваивает сахарозу, фруктозу, мальтозу, лактозу, ксилозу, маннит, маннозу, арабинозу, L-рамнозу, глицерин. При выращивании на глюкозе образует газ. Усваивает аспарагин, аргинин, аланин; слабо усваивает валин, лизин. Потребляет цитраты в качестве единственного источника углерода. Желатин не гидролизует. Крахмал не разлагает. Индол не образует. Реакция Вогес-Проскауэра отрицательная. Отсутствие роста на среде с 6% NaCl. Способен окислять углеводороды нефти. Непатогенен.

Количественное содержание каждого из штаммов микроорганизмов, входящих в состав консорциума, составляло в культуральной жидкости 108 КОЕ/мл и не изменялось при длительном хранении в надлежащих условиях. Методом математического анализа установлено, что в данном консорциуме Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 относится к доминирующей форме (51%) от всех изучаемых микроорганизмов в популяции. Бактерии Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 являются содоминантной культурой (49%).

Окислительную активность консорциума микроорганизмов определяли по конечному продукту окисления, т.е. по выделению СO2 по методике, описанной в [4]. В колбы емкостью 500 мл вносят поглотитель углекислоты Ва(ОН)2, 250 мл питательной среды вышеописанного состава, 2,5 мл дизельного топлива и 5 мл трехсуточной культуры консорциума с содержанием клеток 1.0·108 КОЕ/мл, а также индивидуальные чистые культуры (по 5 мл) микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 с титром 1,0·108 КОЕ/мл, полученные при выделении их из предлагаемого консорциума. Окислительная активность консорциума в эксперименте длительностью 30 суток составила 1990 мг СO2, в то время как окислительная активность Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter spesies ИБ ДТ 5-3 составила соответственно 750 мг СО2 и 870 мг СО2. По результатам этого эксперимента можно отметить, что тип предлагаемого консорциума является естественной природной симбиотической ассоциацией двух штаммов микроорганизмов.

Пример 1. Консорциум штаммов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 выращивают на питательной среде следующего состава, г/л: Na2CO3 - 0,1; CaCl2 - 0,01; MnSO4·7H2O - 0,02; FeSO4·7H2O - 0,02; NaH2PO4 - 1,5; К2HPO4 - 1,0; MgSO4·7H2O - 0,2; NH4NO3 - 2,0; вода дистиллированная - 1000 мл.

Изучена деструктирующая активность консорциума штаммов при его выращивании на минеральной среде вышеуказанного состава с внесением в качестве единственного источника углерода дизельного топлива. Среду разливают по 100 мл в колбы объемом 250 мл и стерилизуют при 1 атм в течение 30 минут. Засевают 2% бактериальной суспензии, дизельное топливо вносят стерильно в количестве 1; 5; 10; 15 мас.%. Выращивание осуществляют стационарно при комнатной температуре, обеспечивая аэрацию путем принудительной подачи воздуха при помощи микрокомпрессора (расход воздуха 0,2 л/мин). В виде контроля ставят такую же колбу с добавкой 100 мл среды, соответствующего количества нефтепродуктов без клеток микроорганизмов. Параллельно ставят такую же колбу со средой, нефтепродуктами и клетками Bacillus species 739 для сравнения их утилизирующей способности в одинаковых условиях. По окончании эксперимента (через 7 суток) культуральную жидкость экстрагируют гексаном, биомассу клеток удаляют, остаток нефтепродуктов высушивают до постоянного веса. Сравнивают “сухой” вес остатка нефтепродуктов в контроле и в опытных пробах, находят процент утилизации нефтепродуктов. Сравнительные данные утилизации нефтепродуктов представлены в табл. 1.

Пример 2. Культуральную жидкость консорциума микроорганизмов с титром 108 КОЕ/мл наносили на нефтезагрязненную почву методом дождевания при расходе 1 мл/кг почвы. Исходное количество товарной сырой нефти Правдинского месторождения составляло в почве 12,4; 23,1 и 39,3 мас.%. Образцы почвы инкубировали при температуре 22С и влажности 60% от полной влагоемкости. Через каждые 7 суток производились перемешивание и полив почвы, длительность эксперимента составила 30 суток.

Для сравнения при соответствующем исходном содержании нефти в почве аналогичным образом в эксперименте использована культуральная жидкость Bacillus species 739 (титр 106 КОЕ/мл). Контролем служила нефтезагрязненная почва без интродукции микроорганизмов, процесс утилизации нефти здесь происходил только при участии аборигенной микрофлоры. Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

Пример 3. Для моделирования реальных условий “старого” нефтяного загрязнения из нефти Самотлорского месторождения удаляли легкокипящую фракцию при нагреве до 100°С. Полученную таким образом более “тяжелую” и в какой-то степени окисленную нефть смешивали с торфом. Культуральную жидкость консорциума микроорганизмов с титром 106 КОЕ/мл наносили на нефтезагрязненный торф при расходе 1 мл/кг торфа. Образцы торфа инкубировали при температуре 22С и влажности 60% от полной влагоемкости. Длительность эксперимента составила 60 суток. Для сравнения использована культуральная жидкость Bacillus species 739 (титр 108 КОЕ/мл). Контролем служил нефтезагрязненный торф без интродукции микроорганизмов. Результаты эксперимента приведены в табл. 3.

Таким образом, приведенные в табл. 1-3 результаты экспериментов свидетельствуют о высокой степени утилизации нефти и нефтепродуктов предлагаемым консорциумом штаммов микроорганизмов Bacillus brevis и Arthrobacter species. Преимуществом консорциума является его эффективность в широком диапазоне содержания нефти или нефтепродуктов в углеводородсодержащем субстрате, в том числе и при высокой степени загрязнения.







Источники информации

1. Дядечко В.Н., Толстокорова Л.Е., Гашев С.Н. и др. О биологической рекультивации нефтезагрязненных песочных почв Среднего Приобья//Почвоведение. - 1990, № 9. - С.148-151.

2. А.с. СССР 1743019 , кл. А 01 N 63/00, С 12 N 1/20, 1989.

3. Пат. РФ 2077397, кл. В 09 С 1/10, С 09 К 3/32. Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. /Р.К.Андресон, Ф.Х.Хазиев, B.C.Дешура, Ф.Я.Багаутдинов, Т.Ф.Бойко, Е.И.Новоселова//Б.И. - 1997. - № 1. - С.73.

4. Пат. РФ 211.5629 , кл. С 02 F 3/34, В 09 С 1/10, 1998. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Консорциум штаммов микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3, депонированный в Коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН под номером ИБ ДТ-5, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru