Способ минерального питания одноклеточных водорослей
еПОСХШ МИНЕРАЛЬНШЭ ПИ-i ТАНИЯ ОДНСЖЛЕТЬЧНЫХ ВОДСЙЮСЛЕЙ, |Щпример хпореппыу вкпуушк/щиЛ вырасаиванне водорослей В пи-гатепьвбй среде, доб шпенве миверв|}ьных элементов в iqx десре их расходования на автанне водо рорпей, о т п в ч а ю щ в и с я -тем, 4TOj с цепью яовышенвя дадежности про купьтввирсяаанвя водоросли 11утем стабилизации конпевтраоиВ минеральных дпемектов в бессмеВной тп-атепьвой сре де при иа евевВв продуктивностВоводороспей , элементы мВнерапьВого пвташш добавляют в питательную среду с посто йшой скоростью превышающей i рость их „ потребления из питательной среды.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
INVNNN
РЕСПУБЛИК. .
Н50 А 01 Я 31/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н Автаерни@с СЕИДат ГЬатву
Pal
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
: AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ, К ОЧНРЫТИЙ (21 ) 2952709/30-1 5 (22) 08.0780 (46) 15 05.83. Бюл. Ж 18 (72) Е.С. Мельников (71:) Институт фивики им. Д.К.Керенско. го Сибирского отделения АН СССР (53) 631 589.088 (088 6) (56) 1. Гродзинасий А.М., Гродзинс кий Д.М.:.Краткий справочник по физиологии растений; Киев, "Наукова думка, 1973, с. 4.9;
2. Садикова Г.И., Гитепьзон И.И., Тераов. И.А. Азот питательной среды как фактор управления биоаинтезом .хлореллы. -.B -.сб: Непрерывное управление . культивирования ьпясроорганизмов.".. М, .Наука- 1967., с. 122 (прототип).
О( (54)(57) COOCQS МИНЕРАЛЬНОГО ПИ-
ТАНИЯ ОДНОКЛЕТбЧНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ, -например хлореллы:, вкпючаю ай выращи1 ванне водорослей в питательной среде, добавление минеральных элементов в про» цессе их расходования на питание soao рослей, о т п и ч а ю щ и-й .с я . тем, что, с целью повышения надежности лроmecca культивирования водорослей путем стабипиэапии конпентрапии минераль ых элементов в бессменной питательной среде при изменении .иродуктивностиводорослей, злемэнты- минерального питания добавляют в питательную среду с посто янной - скоростью превьппающей скбрость их потребления из питательной I среды.
1017231
Способ минерапьного питания однокпеточных водорослей предназначен для промышпенного купьтивирования микроводороспей и может быть испопьзован в научных. исследованиях.
Известен способ минеральных водороспей, вкпючающий выращивание водороспей на питательной среде Тамия Г1 J.
Однако известный способ не позволя!
О ет испопьзовать питатепьную смесь без ее периодической замены.
Известен способ минерального питания одноклеточных водороспей, например хпорелпы, включающий выращивание водоро пей в питатепьной среде, добавцение минерапьных эпементов в процессе их раоходования на питание водороспей 2 ).
Однако в известном способе минерапьные эпементы добавляют пропорционапьно их расходу на текущий прирост биомассы водороспей, поэтому при изменении продуктивности водороспей необходимо изменять количество добавпяемых минерапьных эпементов. Кроме того, недостатком известного способа является низкая надежность процесса купьтивирования водорослей.
Цель изобретения - повышение надеж.ности процесса купьтивирования водорослей путем стабипизации концентрации ми- ЗО неральных эпементов в бессменной питательной среде при изменении продуктив ности водорослей.
Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу минерального пита. ния однокпеточных водорослей элементы минерапьного питания добавляют в питатепьную среду с постоянной скоростью, превышающей скорость их потребпения и из питательной среды. 40
На чертеже представлена зависимость содержания минерального элемента, например азота, в биомассе хпорелпы от его концентрации в питатепьвэй среде. На оси абсцисс показана концентрация эпе- 45 мента в питательной среде, на оси орди« нат - в биомассе водороспей.
Сйособ осуществпяют следующим образом.
Водоросли выращивают на питательной среде, а эпементы минерального питания добавляют в питатепьную среду с постоянной скоростью, выбираемой из неравенства с(- номР иом < мсв роом
55 где S - скорость подачи минерапьного эпемента, г эпемента/ч;
Р„„- номинапьная продуктивность водороспей, r сухой биомассы/ч;
- номинальное содержание минером рапьного эпемента (в биомассе водорослей при номинальной концентрации эпемента в питательной среде, г элемента/г сухой биомассы; с — максимально допустимое содерVAQ3 жанне минерапьного эпемента в биомассе водорослей при повышенной концентрации этого элемента в питательной среде, r элемента/г сухой биомассы.
Работа способа основана на свойстве попупяции одноклеточных водороспей повышать содержание минерапьных элементов в биомассе и в адсорбированном виде при увепичении концентрации этих эпементов в питательной среде.
Добавление минерапьного элемента в питательную среду в избыточном количестве,. т.е. в количестве, превышающем его потребление водорослями, приводит к накоплению этого элемента в питатепьной среде. Но концентрация данного эпемента не растет в питательной среде неограниченно. Начиная с опредепенного его . значения, происходит повышенное вкпючение этого элемента в биомассу. Рост концентрации элемента в питатепьной среде при этом замедляется, пока, наконец увепиченный вынос элемента с биомассой не уравнивается с вепичиной избыточной подачи эпемента в питатепьную среду.
Установившийся процесс является устойчивым, если содержание элемента в биомассе при этом не превышает максимально допустимой величины (О „„ох }.
Номинапьному режиму выращивания водорослей соответствует режим, характери-. зующийся продуктивностью Рщом, содержа« кием минерапьных эпементов в биомассе водорослей о ном, оптимальной концентрацией рассматриваемых элементов в питатепьной среде С =С и выбранными значениями остайььных йараметров.
П р и м. е р. Однокпеточные водороопи; например хпоррепу, выращивают на . питательной среде. Зависимость содержания азота в биомассе/хпореппы (с(.) от концентрации азота в питатепьной среде (С), сбапансированной по другим элементам, имеет вид,показанный на фиг. 1.
Эта зависимость характеризуется спедующими числовыми значениями: Р „„=.
=1,75 г сухой биомассы/ч; с(», =0,07г азота/г сухой биомассы, С„= 0,210г азота/и, С = 0,250 г азота/и, с .„
0,110 r азота/г сухой биомассы.
Составитель М. Вильямс
Техред "Т.Маточка Корректор В. Гирняк
Редактор В. Ковтун
Заказ 341 2/3 Тираж 721 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 1017
Скорость добавления минеральных элементов в питательную среду выбирается путем подстановки полученных числовых значений в неравенство
0,07 + 1,75 < 6 < 0,1 10е 1,75 или
0,13<6< 0,192.
Выберем 9 0,13 г азота/час. Этой подаче соответствует о — * - 8 О э
Р 415
=0,072 r азота/г сухой биомассь| н .. С 0,21.5 г азота/л.
При снижении продуктивности водорослей на- 30%.величина прироста ее биомассы составит P ** 1-;75 (1-0,3)
=1,23 г сухой биомассы/час. Тогда с
3S
0,105 r азота/сухой биомассы, что по графику соответствует С
0:245 г азота/л.
Если элементы минерального питания, например азат, добавляют в питательную среду с постоянной скоростью, превыша231 4 ющей скорость их потребления нз. питательной среды, то снижение продуктивнос- ти водорослей на 30% вызывает увеличе-: ние содержания азота в биомассе с 0,07 до 0,105 г азота/г сухой биомассы, т.е. на 50%, при етом содержание азота s питательной среде увеличивается с 0,210 до 0,245 г азота/г, т.е. scего ..на „
16,7%, что практически находится в щэделах случайных колебаний для значения конде нтрапии.
Таким образом способ минерального питания одноклеточных водорослей обеспечивает повышение надежности l1poIlBcca культивирования водорослей путем стабиле ° лнзадии конпентрапии минеральных- элементов s бессменной питательной среде при изменении продуктивности водороолей.
