Штамм гриба @ @ 396-продуцент меланинового пигмента

 

Штамм гриба Cladosporium cladosporioides 396 (Коллекция Центрального Музея промьтшенных микроорганизмов ВНИИГенетика, коллекционный номер ЦМПМ Г-162) - продуцент меланинового пигмента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае св

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3484594/28-13 (22) 04.08.82 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) Н.Н. Жданова, A.Â. Мележик, А.И. Василевская, М.С. Дяминов, М.A. Айэенберг и В.С. Михайлов (53) 663,18(088.8) (56) 1..Патент СССР Р 488395, кл. С 02 F 5/10, 1973.

2. Патент CUlA Р 3970553, кл. 210-36, опублик. 1976.

3. Larsson В. T)akve H, Studies

on the mecheni" of drug †binding

to melanin 28, р. 1181-1187, 1979.

3 С 12 и 15/00; С 02 F 3/34;

С 12 R 1/645 (5 4 ) ШТАММ ГРИБА С LADOS POR I UM CLADOSPORIOIDKS 396 — ПРОДУЦЕНТ МЕЛАНИ;НОВОГО ПИГМЕНТА. (57) Штамм гриба Cladosporium с1айоsporioides 396 (Коллекция Центрального Муэея промышленных микроорганизмов "ВНИИГенетика", коллекционный номер ЦМПМ Г-162) — продуцент меланинового пигмента.

106,3834

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамМа гриба, применяеьюго для связывания ионов тяжелых металлов.

Биомасса микроскопического гриба или полученный иэ нее меланиновый, пигмент используется для непосредственной очистки сточных вод;

Иеланиновые пигменты животного происхождения, недоступные для про- 10 мышленного получения, адсорбируют ионы тяжелых металлов и по этой способности не уступают дорогостоящим синтетическим ионообменным материалам f1) и (21, 1$

Известные грибы рода Cladosporium .образуют меланиновый пигмент, доступны для культивирования на предприятиях микробиологической промышленности (31 .

Однако известные грибы не находят практического применения.

Цель изобретения — получение штамма Cladosporium cladosporioides 396, обладающего способностью связывать ионы тяжелых металлов, который может быть применен в промышленности, Морфологические признаки. Колонии гриба на сусловом агаре бархатистые, оливково-зеленые, на обратной. стороне темно-коричневые до черных, на 30 агаризованной среде Чапека колонии растут менее интенсивно, окраска колоний та ясе. Конидиеносцы до 400 3,04,З МГ, ГЛадКИЕ, НЕСут вЕтВЯщиеся цЕпочки конидий, Конидии одноклеточные, 35 слегка зеленоватые, в разветвленных цепочках, гладкие, овальные, удлиненно-овальные до почти шаровидных, верхушечные конидии 2,2-3,5 2,03,3 мк; срединные и базальные 6,5- 40

11,4 3,2-3,8 мк.

Гриб является аэробом, оптимум роста и спороношения при 25 C, оптимальное значение активности воды равно 0,98, оптимальная кислотность среды рН 4-5, высокоустойчив к тотальным дозам УФ- и / -излучения, искусственному солнечному свету высокой интенсивности. Гриб усваивает нитратные формы азота, в качестве единственного источника углерода использует глюкозу, сахарозу, крахмал, пектин, целлюлозу, лимон.ную, щавелевую, уксусную кислоты, обладает целлюлозолитической и тиразинаэной активностью. 55

Штамм гриба нетоксичен, легко культивируется в лабораторных условиях.

Для наработки грибной биомассы в условиях глубинного культивирова- 60 иия используют модифицированную среду Чапека, в которую добавляют

1Q кукурузного экстракта и вместо сахарозы используют сахар. Стоимость

1 л среды составляет 3,6 коп. . 65

Образующуюся при росте гриба„ биомассу отделяют фильтрованием от . культуральной жидкости H .высушивают при 60оС, Выход биомассы гриба составляет

15-20 г/л.

Штамм гриба образует меланиновый. пигмент индольной природы, который относится к группе высокомолекулярных веществ нерегулярной структуры и имеет фенольные, хиноидные, карбоксильЧые и другйе функциональные группы. Пигмент содержит,%: углерод 58,2, водород 3,6 и азот

9,72 и близок меланину животного происхождения, В грибной клетке пигмент образует комплекс с белком, составляющий ЗОЪ по отношению к биомассе гриба. Пигмент растворяется в.едком натре и концентрированных Н 504 и НС1„ не растворяется в тетрагйдрофуране, сухом пиридине, хлорэтане, бутаноле, этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне хлороформе, метаноле, обесцвечивается под действием Н,О, бромной воды, КМИО4, дает положйтельную реакцию с аммиачными ионами серебра, Спектроскопия: неизбирательно поглощает лучи УФ, видимого и ИК-света в пределах от 200 до 900 нм. На приборе электронного парамагнитного резонанса выявлена высокая,концентрация.парамагнитных центров порядка 1 ° 10 9 ПП/г сухого вещества.

Меланиловый пигмент выделяется из биомассы гриба по модифицированному методу путем гидролизата его немеланиновых компонентов при кипячении ее в смеси уксусной и доЛяной кислот.

Штамм депонирован во ВНИИгенетике, коллекционный. номер ЦИПМ Г-162.

Получение пигмента из биомассы гриба.

Пример. Смесь 100 .r сухой порошкообразной биомассы гриба

C. С18.dosporioides, 530 мл ледяной уксусной кислоты, 330 мл концентрированной соляной кислоты и 130 мл воды кипятят с обратным.холодильником в течение 4 ч. Горячую смесь отфильтровывают, осадок промывают горячей 80Ъ-ной уксусной кислотой, затем горячей водой и высушивают на воздухе при 80 С..При этом из

100 г биомассы получают 36 r меланинового пигмента в виде черно-коричневого порошка.

Установлено, что при адсорбции ионов металлов может применяться не только меланин, выделенный из гриба, но и биомасса самого гриба- продуцента (который при этом требуется в

2,5-3,0 раза больше), так как меланиновые гранулы расположены в наружном слое клеточной оболочки и доступны для взаимодействия с ионами металлов.

1063834

Пример. Извлечение металла из раствора меланином.

Меланин (1 г) или измельченную высушенную биомассу гриба перемешивают в течение 3 ч с 1 л раствора, содержащего 0,001 М РЪ (СН СОО}, т.е. 0,32 г РЪ {СН СОО} . Суспенэию, фильтруют и определяют содержание свинца в маточном растворе. Количество свинца, адсорбированного. меланином, определяют по разности содержания ионов свинца в растворе . до и после адсорбции.

Извлечение ионов других металлов, представленных в таблице, осуществляют подобным образом.

Как следует из таблицы, полученный меланин по способности адсорбировать -ионы укаэанных металлов . не уступает меланину животного происхождения Щ .

Максимальная емкость меланийа (весовой процент адсорбированного металла по отношению к весу меланина) Количество меланина, г/л а б а

РЪ (,СН COO) O 2 в воде

37 80

75 52.95, 20

Ка РЪСХ q О, 30 в 0,01 КНС10 бб 70

95 50 100

10,6, Th (N0 }q 0,48 в 0,01 К H С ХО

7 16

17 13

16

68 33

La (СН СОО} 0,33, в воде

39 60

Z (СН СОО,}, ° 2Н

0.,0028 в воде.95 0,76 95 0,76 100 0,3 100

0,8 2n (CHqC00j g 2НтО

0;43 в воде

60-70 4-5

СгО 0,02 в воде

94 9,4 †. - 97 3,2 100

1,0

Ст О 0,15 в воде

100 40

С О 0,55 в воде

20-90 100130

Н ф (СН СОО}у О, 32 в воде

90 180 л

В зависимости от времени перемешивания, количество адсорбированиого металла: а - к исходной концентрации,Ъ, б - на 1 r меланина, мг.

Примечание

Заказ 10472/27 Тираж 523 Подписное

П Патент,г. жгород,ул.Проектная,4

ВНИИПИ иал

Состав исходного раствора г/л

4 достигает 40% при адсорбции ртути из нейтрального раствора Hg (СН СОО), ЗОВ из раствора Н Г (СН СОО) z в

0;17 М СН СООН., 1бЪ при адсорбции свинца из раствора Р((CH COO) в

О, 17 М СН СООН. Регенерация сорбента (в случаеЕп ). осуществляется путем замачивания пигмента 20%-ной соляной кислотой в течение 5 ч4 в случае ртути - путем

19 промывания в 10%-ном водном растворе тиосульфата натрия в течение 5 ч.

Таким образом, меланинсодержащая биомасса гриба или меланиновый пиг-!

5.мент используют для очистки воды .от ионов тяжелых металлов, при этом в связи с локализацией меланинового пигмента в клеточной оболочке гриба возможно использованне и самой гриб р ной биомассы, сам же меланиновый пигмент адсорбирует из водных растворов ионы свинца, цинка, хромата, палладия тория, латения и ртути.

2 3 10 б а . б а б