Штамм ценобиальной хлорококковой водоросли @ @ ( @ ) @ @ - 783,используемый для получения зеленой массы и очистки сточных вод

 

Штамм ценобиальной хлорококковой водоросли Hydrodictyon reticulatum (сО Lagerh CALU-783 (коллекции Биологического института Ленинградского университета), используемый для получения зеленой массы и очистки сточных-вод.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cb с©

Ю 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3413286/30-15 (22) 11.01.82 (46) 30.07.85. Бюл. М 28 (72) В.N. Шаларь, В.М. Могылдя, А. Г. Кумпэнэ, П.А. Обух и В.Ф.Рудик (71) Кишиневский ордена Трудового

Краэного Знамени государственный университет им. В.И.Ленина (53) 636.085:639.64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 553958, кл. А 01 Н 13/00, 1977.

„„SU„„1169570 A (54) ШТАММ ЦЕНОБИАЛЬНОЙ ХЛОРОКОККОВОЙ ВОДОРОСЛИ HYDRODICTYON RETICU1.АТ1Л1 (0 ) LAGKRH CALU-783, используемый для-получения зеленои массы и очистки сточных вод. (57) Штамм ценобиальной хлорококковой водоросли Hydrodictyon reticulatum (о ) Lagerh CALU-783 (коллекции Биологического института Ленинградского университета), используемый для получения зеленой массы и очистки сточных вод.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано для биологической очистки сточных вод животноводческих комплексов и как корм для животных

Целью изобретения является штамм ценобиальной хлорококковой водоросли Hydrodictyon reticulatum (a)

Lagerh CALU-783 для получения зеленой массы и очистки воды животноводческих комплексов, обладающий высокой бактерицидностью, ускоренным ростом и легко отделимый от культуральной жидкости по сравнению с известным штаммом.

Морфологические признаки.

Зрелые ценобии,состоящие иэ

20-30 тысяч клвток, имеют вид сетчатого мешка, иногда с разветвлениями, достигающими на 5-7 сут на среде ry-10, Прата, Тамия, Кнопа с добавлением 15-30% -сточной воды животноводческих комплексов в длину

20 см и в ширину 1-4 см.

Взрослые клетки цилиндрические, Н-, T-, И-образные или вильчатые, длина 800-900 мкм, ширина 100170 мкм. Форма ценобиев соответствует форме клеток. Клетки образуют ячейки, состоящие из 3-6 клеток. . Водоросль не прикрепляется к стенкам сосуда, не оседает.

Физиологические признаки.

Ценобиальная хлорококковая водоросль размножается образованием

20-30 тысяч зооспор в одной материнской клетке, которые складываются в дочерний ценобий и после этого освобождаются из материнской через разрыв ее клеточной стенки. Штамм растет на .минеральных средах с водопроводной водой и добавлением сточных вод животноводческих комплексов, органических соединений азота и углеводов. При добавлении мочевины в качестве источника азота происходит деформация контуров клеток, нару шается связь между клетками в ячей- ках, клетки ветвятся или почкуются.

При этом в некоторых ячейках по 2-3 их стороны сложены разветвлениями одной и той же клетки. Под влиянием мочевины размеры клеток увеличивают ся в зрелом состоянии в 2-3 раза по сравнению с культурами, выращенными на средах беэ мочевины. Наибол о активный рост происходит при 23-30 С

169570 2 и освешении 4-5 тысяч люкс (ЛК) на протяжении 10-14 ч в сутки. Биомасса штамма при выращивании на среде

ry-10 с добавлением 20% сточной воды животноводческих комплексов содержит

35-72% белка в пересчете на абсолютно сухой вес биомассы.

Максимальное накопление биомассы достигается при уровне азота 1 г/л

10 и фосфора 0,2 г/л.

Культуральные свойства.

Штамм ценобиальной хпорококковой водоросли в питательной среде оседает и заполняет все ее пространст15 во. Из-за разной степени освещенности среды ценобии обычно располагаются вертикально, одним концом достигая поверхности. При выращивании штамма на средах со сточной

20 водой, культура имеет интенсивную зеленую окраску. На минеральных средах окраска менее интенсивна.

Штамм выделен из Кучурганского водохранилища Молдавской ССР путем

25 многоэтапной селекции на сточных водах животноводческих комплексов.

Для этого водоросль Hydrodictyon

reticu2atum (о ) Lagerh помещают в питательную среду ry-10 с добавлеЗ0 нием 5% сточной воды. Концентрацию сточной воды для последующих поколений дочерних ценобий увеличивают на

5%, доводя ее до 30%. В результате селекции получены несколько штаммов, отличающихся по размерам ценобиев и ячеек и по скорости их роста, среди которых наиболее продутивный

Hydrodictyon reticu2atum (о ) Lagerh

CALU-783, выдерживающий до 30% сточной воды, что соответствует следующему составу среды:

N 45, О мг N/ë

P 387 мл P О /л

К 63,2 мг/л

Са++ 48,5 мг/л мд" 37,2 мг/л

НСО, 875,0 мг/л

PH 7,8

Прозрачность 10 см.

Использование штамма ценобиальной хлорококковой водоросли Hydrodictyon

reticulatum (Ы) Lagerh CALU-783 для получения зеленой массы и для очистки сточных вод иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В аквариумах емкостью 50 л готовили питатепьную среду путем разведения сточной воды

1169570 животноводческих комплексов водопроводной водоы по .N до 45,0 мг/л.

Плотность вносимого инокулята составляла 1000 ценобиев длиной 1 см, шириной 0,2 см на 1 л.

Состав питательной среды: оби(45,0 мг./л

Робщ 22,6 мг/л P О

К+ 53,4 мг/л

Са + 63,7 мг/л

Mg 45,8 мг/л з

653, 1 мг/л

ХПК 720 мг/л О, рН 7,6

По истечении 6 дней биомасса в пересчете на 1 Mз составляет 230 г сухого веса, т.е. прирост составлял

88,2 г/м в сутки. Общий азот в сре-. де снизился до 1,8 мг/л, общий фосфор — до 0,2 мг/л, XIIK стало равным

26,7 мг/л 02 . Степень очистки по этим показателям составляет соответственно 96,0, 99 и 96,3%. Улучшаю ся органолептические свойства воды.

Полностью исчезает запах, прозрачность увеличивается с 5 до 55 см. Ко.личество сырого белка в водорослях достигает 62,3 от абсолютно сухого веса водорослей.

Пример 2. В аквариумах емкостью 100 л инокулировали цинобии.

Hydrodictyon reticulatum, плотность инокулята составляла 100 (о ) Lagerh

CALU-783,ценобиев длиной 1-2 см и шириной 0,3-0,5 см в 1 л сточной, воды. Сточную воду животноводческих комплексов разбавляли водой из артезианской скважины.

Состав питательной среды:

"Об 45,0 мг/л

36,7 мг/л P Об.

К+ 65,3 мг/л

Са+ 98 5 мг/л

Mg ++ 77,6 мг/л з

572 мг/л

ХПК 650 мг/л О рН 8,0

Через 5 дней биомасса водорослей составляла 180 г/м2 сухого веса, т.е. прирост составлял 36 г/м в сутки. Содержание сырого белка достигло 51,6% от сухого веса водорослей. Степень очистки по.азоту, фосфору и ХПК составляла 96,8, 98,2 и 97,6 соответственно.

Пример 3 (в производственных условиях). Молодые ценобии (длина 1-1,2 см, ширина 0,2-0,3 см) инокулировали в пруд площадью 1250 мз из расчета 100 ценобиев на 1 л раствора.

Толщина слоя раствора равна 0,6 м.

Сточные воды перемешивали с очищенными боковыми стоками.

Состав питательной среды: общ 45,0 мг/л

38,7 мг/л Р Об

10 К+ 63,2 мг/л

Ca++ 48,5 мг/л

Mg ++ 37,2 мг/л

HHCCOOç 875 мг/л

ХПК 700 мг/л О

15 рН 7,8

Через 5 дней биомасса водорослей составляла 250 г/м . Общий азот и общий фосфор в среде снизился до

2,6 мг/л и 0,7 мг/л P 0 соответст20 венно, ХПК снизилось до 16 5 мг/л Оз

Степень очистки при этом состави-. ла по азоту 94,3Х, по фосфору 98,2X, по ХПК 97,7 . Насыщение воды кислородом составляло 197,8%. В водорос25 лях к 5-му дню количество сырого белка достигло 47,4 .от абсолютно сухого веса водоростей.

Таким образом, с бассейна площадью

1 га можно собрать за 5 сут до 25 ц сухой массы водорослей, а в месяц— до 150 ц.

С целью выявления участия предлагаемого штамма в обеззараживании сточных вод животноводческих комплек35 сов определяли следующие санитарномикробиологические показатели: микробное число, коли-титр, коли-индекс, перфрингенс-титр. Полученные данные приведены в табл. 1, 40

Из табл. 1 видно, что на пятые сут" ки культивирования штамма Hydrodictyon reticu1atum (с/) Lagerh CALU-783 на средах со сточной водой микробное число снизилось до 55, увеличился коли-титр и соответственно в 100 тыс. раз уменьшился коли-индекс, исчез из исследуемых образцов сточных вод перфрингенс.

Для выявления антибактериальных свойств предлагаемого штамма стерильные образцы сточных вод инокулировали повышенными дозами двух тесткультур E. cori u Salmonella anatum, представителей условно-патогенной и патогенной микрофлоры, туда же инокулировали Hydrodictyon reticulatum (оИ Lagerh CALU-783. Контролем слу1169570 жили варианты беэ предлагаемого штамма.

Изменение количества бактерий

Е. coli.u. Salmonella anatum в сточ5 ной воде животноводческих комплексов при выращивании штамма Hydrodictyon

reticulatum (о ) Lagerh CALU-783 °

Данные, приведенные в табл. 2, по- 1О казывают, что уже на пятые сутки предлагаемый штамм проявляет сильную антибактериальную активность.по отношению к S. anatum и умеренную активность к Е. соИ.

t5

Более сильный эффект отмечен на

10 и 15-е сутки. Так, титр кишечной палочки увеличивается с 0,00001 до 1,11, а сальмонелл — с 0,00001 до 11,1.

В сопоставлении с известным штаммом Ch2ore21a vuggaris А, который имеет продуктивность 29,1 г/м абсолютно сухого веса в сутки, предлагаемый штамм способен дать 50 г/м сухого вещества в сутки.

Дни опыта

z ) з

Исход 4 5

6500

4820 7100

Сплошной рост

Микробное число

0 000001

0,0043

4,3

4,3 4,3

230 230

0,1 0

Коли-титр

Коли-индекс

238000000 230000

230000

0,01

О, 0 1

0,01

Перфрингенс-титр

Таблица 2

0,0004

0,04

0,00001

0,00001 соИ

S. anatum

0,04

Контроль без штамма

0,0001

0,00001

0,00001

0,00001

ВНИИПИ Заказ 6633 Тираж 743 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г.УжгоРод, ул.IIpoeKòíàÿ, 4

Санитарно-микробиологические показатели

Преимущество предлагаемого штамма выражается еще в том, что его можно использовать для очистки сточных вод животноводческих комплексов, и это не требует такой энергоемкой операции для отделения биомассы от питательной среды как центрифугирование. Биомассу можно отделить, пропуская жидкость с водорослями через обычную мелкоячеистую (d ячеек 0,5 см) металлическую сетку.

При использовании штамма для очист. ки сточной воды животноводческого комплекса, а также при использовании его зеленой биомассы в корм животным и в результате улучшения санитарногигиенического состояния окружающей среды предварительный экономический годовой эффект от внедрения предложенного штамма ценобиальной хлорококковой водоросли составит

50 тыс. руб. по одному животноводческому комплексу в 1200 голов крупного рогатого скота.

Т а блица