Питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов


 


Владельцы патента RU 2528744:

Государственное научное учреждение Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Татарский НИИАХП Россельхозакадемии) (RU)

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии и сельском хозяйстве. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа (II), сахарозу, сапропель и воду в заданном соотношении компонентов. Изобретение позволяет увеличить скорость роста азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов. 1 табл., 12 пр.

 

Изобретение относится к области создания биопрепаратов на основе индивидуальных микроорганизмов и их сочетаний (консорциумов) и может быть использовано в микробиологии и сельском хозяйстве.

Известна питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, содержащая глюкозу, аспарагин, сульфат калия, кукурузный экстракт, хлорид кальция, фосфат натрия и воду [1]. Недостатком этой питательной среды является относительно низкая скорость роста фосфатмобилизующих микроорганизмов, а также практическое отсутствие на ней роста азотфиксирующих микроорганизмов, что делает ее малопригодной для выращивания их консорциума.

Известна питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, содержащая дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, карбонат кальция, сахарозу и воду [2]. Недостатком этой питательной среды является относительно низкая скорость роста на ней азотфиксирующих микроорганизмов, а также практическое отсутствие на ней роста фосфатмобилизующих микроорганизмов, что также делает ее малопригодной для выращивания их консорциума.

Наиболее близкой к заявляемому нами объекту по совокупности признаков и достигаемому техническому эффекту является питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, содержащая дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат кальция, молибдат натрия, сульфат железа (II), сахарозу и воду, описанная в [3]. Недостатком данной питательной среды, которая в связи с только что отмеченным обстоятельством выбрана нами в качестве объекта-прототипа, также является относительно низкая скорость роста как азотфиксирующих, так и фосфатмобилизующих микроорганизмов, и, следовательно, их консорциума в целом.

Целью данного изобретения является увеличение скорости роста азотфиксирующих микроорганизмов при сохранении или небольшом увеличении скорости роста фосфатмобилизующих микроорганизмов при выращивании консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов.

Вышеуказанная цель достигается тем, что в питательную среду для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, содержащую дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат кальция, молибдат натрия, сульфат железа (II) и воду, дополнительно вводят сапропель при следующем соотношении ингредиентов (г/л):

Дигидрофосфат калия 0.60-0.70
Гидрофосфат калия 0.12-0.20
Сульфат магния гептагидрат 0.15-0.25
Хлорид натрия 0.15-0.25
Сульфат кальция дигидрат 0.02-0.06
Молибдат натрия 0.0005-0.0007
Сульфат железа (II) 0.002-0.004
Сахароза 18.0-22.0
Сапропель 0.5-1.5
Вода дистиллированная до 1 л

В результате использования данной питательной смеси скорость роста азотфиксирующих микроорганизмов возрастает примерно в 1.5-2.0 раза, тогда как фосфатмобилизующих - не более чем на 15-20% по сравнению с аналогичными скоростями роста для питательной среды-прототипа [3].

До сих пор в литературе не была описана кем бы то ни было питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, содержащая вышеуказанную совокупность ингредиентов вообще и сапропель, в частности; более того, применение сапропеля в составе питательных сред для выращивания микроорганизмов неизвестно вообще. Отмеченное обстоятельство позволяет нам утверждать, что заявляемый нами объект соответствует первому установленному патентным законодательством РФ критериальному признаку изобретения - новизна. Сопоставление же известных признаков питательной среды-прототипа [3] и отличительных признаков, характеризующих заявляемый нами объект (а именно - введение в нее сапропеля), не позволяет предсказать априори появления у него новых по сравнению с прототипом свойств, а именно указанного выше полутора-двукратного увеличения скорости роста азотфиксирующих микроорганизмов при небольшом увеличении скорости роста фосфатмобилизующих микроорганизмов, входящих в состав вышеуказанного консорциума. Указанный момент дает нам основания считать, что заявляемый объект явным образом не следует из известного в данной отрасли техники уровня, а значит, говорить о его соответствии второму установленному законодательством РФ критериальному признаку изобретения - изобретательский уровень. Указанная выше питательная среда легко может быть получена в промышленном масштабе, а ее применение для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов - осуществимо без каких-либо проблем, так что есть все основания утверждать, что заявляемому нами объекту присущ и третий установленный законодательством РФ критериальный признак изобретения - промышленная применимость.

Заявляемая на предмет изобретения питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1

Приготавливают питательную среду для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.60
Гидрофосфат калия 0.12
Сульфат магния гептагидрат 0.15
Хлорид натрия 0.15
Сульфат кальция дигидрат 0.02
Молибдат натрия 0.0005
Сульфат железа (II) 0.002
Сахароза 18.0
Сапропель 0.5
Вода дистиллированная до 1 л

Составляют консорциум азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов на основе коллекционных (депонированных) штаммов поименованных микроорганизмов (Pseudomonas brassicacearum, Регистрационный номер в ВКПМ В-10388) и (Sphingobacterium multivorum, Регистрационный номер в ВКПМ В-10385), соответственно с соотношением 1:1 по количеству КОЕ (колониеобразующих единиц). Для этого предварительно выращивают азотфиксирующие микроорганизмы на агаризованной среде Эшби, а фосфатмобилизующие - на агаризованной среде Муромцева, после чего обе эти культуры высеваются на питательную среду указанного выше состава. Выращивание ведут в течение того периода времени, в котором имеет место прирост их численности (4.5 сут), после чего этот процесс прекращают. Для определения численности микроорганизмов сразу же проводят посев консорциума на агаризованные питательные среды (среда Эшби в случае азотфиксирующих и среда Муромцева - в случае фосфатмобилизирующих) и определяют среднюю скорость их роста в (млн·г-1·сут-1) как частное от деления числа микроорганизмов (в миллионах единиц) на массу питательной среды (в г) и время выращивания (в сут). Данные по скорости роста азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов для вышеуказанной питательной среды представлены в Таблице 1.

Пример 2

Выполняют как и Пример 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов используют питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.64
Гидрофосфат калия 0.16
Сульфат магния гептагидрат 0.20
Хлорид натрия 0.20
Сульфат кальция дигидрат 0.05
Молибдат натрия 0.0006
Сульфат железа (II) 0.003
Сахароза 20.0
Сапропель 1.0
Вода дистиллированная до 1 л

Данные по скорости роста микроорганизмов для этого случая представлены в Таблице 1.

Пример 3

Осуществляют таким же образом, что и Пример 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов применяют питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.70
Гидрофосфат калия 0.20
Сульфат магния гептагидрат 0.25
Хлорид натрия 0.25
Сульфат кальция дигидрат 0.06
Молибдат натрия 0.0007
Сульфат железа (II) 0.004
Сахароза 22.0
Сапропель 1.5
Вода дистиллированная до 1 л

Результаты по определению скорости роста поименовавнных выше микроорганизмов для данного случая представлены в Таблице 1.

Пример 4 (сравнительный)

Проводят таким же образом, что и Пример 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов приготавливают питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.64
Гидрофосфат калия 0.16
Сульфат магния гептагидрат 0.20
Хлорид натрия 0.20
Сульфат кальция дигидрат 0.05
Молибдат натрия 0.0005
Сульфат железа (II) 0.003
Сахароза 20.0
Сапропель 0.3
Вода дистиллированная до 1 л

Сведения о скорости роста вышеуказанных микроорганизмов для данного случая представлены в Таблице 1.

Пример 5 (сравнительный)

Выполняют по общей схеме Примера 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов применяют питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.64
Гидрофосфат калия 0.16
Сульфат магния гептагидрат 0.20
Хлорид натрия 0.20
Сульфат кальция дигидрат 0.05
Молибдат натрия 0.0005
Сульфат железа (II) 0.003
Сахароза 20.0
Сапропель 2.0
Вода дистиллированная до 1 л

Показатели скорости роста микроорганизмов для данного случая представлены в Таблице 1.

Пример 6 (сравнительный)

Проводят таким же образом, что и Пример 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов используют питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.50
Гидрофосфат калия 0.09
Сульфат магния гептагидрат 0.10
Хлорид натрия 0.15
Сульфат кальция дигидрат 0.015
Молибдат натрия 0.0003
Сульфат железа (II) 0.001
Сахароза 14.0
Сапропель 1.0
Вода дистиллированная до 1 л

Показатели скорости роста микроорганизмов для данного случая представлены в Таблице 1.

Пример 7 (сравнительный)

Выполняют как и Пример 1, но выращивание консорциума вышеуказанных микроорганизмов осуществляют на питательной среде состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.90
Гидрофосфат калия 0.30
Сульфат магния гептагидрат 0.30
Хлорид натрия 0.35
Сульфат кальция дигидрат 0.09
Молибдат натрия 0.0010
Сульфат железа (II) 0.006
Сахароза 28.0
Сапропель 1.0
Вода дистиллированная до 1 л

Показатели скорости роста обоих этих микроорганизмов для данного случая даны в Таблице 1.

Пример 8 (сравнительный)

Проводят таким же образом, что и Пример 1, но для выращивания консорциума микроорганизмов используют питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.50
Гидрофосфат калия 0.09
Сульфат магния гептагидрат 0.10
Хлорид натрия 0.15
Сульфат кальция дигидрат 0.015
Молибдат натрия 0.0003
Сульфат железа (II) 0.001
Сахароза 14.0
Сапропель 2.0
Вода дистиллированная до 1 л

Значения скорости роста микроорганизмов для данного случая приведены в Таблице 1.

Пример 9 (сравнительный)

Выполняют как и Пример 1, но выращивание консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов осуществляют на питательной среде состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.90
Гидрофосфат калия 0.30
Сульфат магния гептагидрат 0.30
Хлорид натрия 0.35
Сульфат кальция дигидрат 0.09
Молибдат натрия 0.0010
Сульфат железа (II) 0.006
Сахароза 28.0
Сапропель 2.5
Вода дистиллированная до 1 л

Показатели скорости роста микроорганизмов для данного случая представлены в Таблице 1.

Пример 10 (по прототипу [3])

Выполняют по той же технологической схеме, что и Пример 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов используют питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.64
Гидрофосфат калия 0.16
Сульфат магния гептагидрат 0.20
Хлорид натрия 0.20
Сульфат кальция дигидрат 0.05
Молибдат натрия 0.0005
Сульфат железа (II) 0.003
Сахароза 20.0
Вода дистиллированная до 1 л

Данные по скорости роста микроорганизмов для рассматриваемого случая показаны в Таблице 1.

Пример 11 (по аналогу [1])

Выполняют по той же технологической схеме, что и Пример 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов используют питательную среду состава, г/л:

Сульфат калия 0.20
Хлорид кальция гексагидрат 3.30
Фосфат натрия додекагидрат 3.80
Кукурузный экстракт 0.20
Глюкоза 10.0
Аспарагин 1.00
Вода дистиллированная до 1 л

Данные по скорости роста микроорганизмов для рассматриваемого случая приведены в Таблице 1.

Пример 12 (по аналогу [2])

Выполняют по той же технологической схеме, что и Пример 1, но для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов используют питательную среду состава, г/л:

Дигидрофосфат калия 0.10
Гидрофосфат калия 0.20
Сульфат магния гептагидрат 0.20
Хлорид натрия 0.20
Карбонат кальция 5.00
Сахароза 20.0
Вода дистиллированная до 1 л

Данные по скорости роста микроорганизмов для этого случая также представлены в Таблице 1.

Таблица 1
№ примера Содержание сапропеля в питательной смеси, г/л Средняя скорость роста азотфиксирующих микроорганизмов (Pseudomonas brassi-cacearum), млн·г-1·сут-1 Средняя скорость роста фосфатмобилизующих микроорганизмов (Sphingobacterium mul-tivorum), млн·г-1·сут-1
1 0.5 65/4.5 195/4.5
2 1.0 70/4.5 210/4.5
3 1.5 68/4.5 212/4.5
4 (сравнительный) 0.3 50/4.5 180/4.5
5 (сравнительный) 2.0 68/4.5 200/4.5
6 (сравнительный) 1.0 59/4.5 195/4.5
7 (сравнительный) 1.0 61/4.5 205/4.5
8 (сравнительный) 2.0 63/4.5 195/4.5
9 (сравнительный) 2.0 64/4.5 200/4.5
10 (по прототипу [3]) - 36/4.5 175/4.5
11 (по аналогу[1]) - 12/4.5 180/4.5
12 (по аналогу[2]) - 55/4.5 6/4.5

Как можно видеть из приведенных в Табл.1 данных, использование заявляемой питательной среды, содержащей сапропель в количестве (0.5-1.5) г/л, позволяет весьма заметно повысить скорость роста азотфиксирующих (Pseudomonas brassicacearum) микроорганизмов при незначительном повышении скорости роста фосфатмобилизующих (Sphingobacterium multivoruni) микроорганизмов в рамках их консорциума по сравнению с таковыми для питательной среды-прототипа [3] и сред-аналогов [1] и [2]. При этом заявляемые нами количества сапропеля в питательной смеси являются существенными: при увеличении его сверх указанного верхнего заявляемого значения (1.5 г/л) дальнейшего прироста скорости роста как тех, так и других микроорганизмов уже не наблюдается, при уменьшении же ниже указанного нижнего заявляемого значения (1.0 г/л) отмечается снижение скорости роста.

Похожие результаты были получены нами и на других культурах азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов (в частности, Azotobacter chroococcum, Регистрационный номер в ВКПМ В-10387 и Achromobacter xylosoxidans, Регистрационный номер в ВКПМ В-10386).

ЛИТЕРАТУРА

[1] Основные микробиологические и биохимические методы исследования почвы (Методические рекомендации) / Под ред. Ю.М.Возняковской. - Л.: ВНИИСХМ, 1987. С.31.

[2] Руководство к практическим занятиям по микробиологии. 3-е издание переработанное, под ред. Н.С.Егорова. М: Издательство Московского университета. 1995. С.204.

[3] Патент РФ 2.177.466 (2001), МПК C05F 11/08, C12N 1/20 (прототип).

Питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, содержащая дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат кальция, молибдат натрия, сульфат железа (II), сахарозу и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сапропель при следующем соотношении компонентов, г/л:

дигидрофосфат калия 0,60-0,70
гидрофосфат калия 0,12-0,20
сульфат магния гептагидрат 0,15-0,25
хлорид натрия 0,15-0,25
сульфат кальция дигидрат 0,02-0,06
молибдат натрия 0,0005-0,0007
сульфат железа (II) 0,002-0,004
сахароза 18,0-22,0
сапропель 0,5-1,5
вода дистиллированная до 1 л



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа(II), сахарозу, цеолит и дистиллированную воду в заданном соотношении.

Изобретения относятся к области биотехнологии и касаются слитого белка для специфического ингибирования свертывания крови, экспрессионной плазмидной ДНК, кодирующей такой слитый белок, бактерии, принадлежащей к роду Escherichia, трансформированной такой ДНК, и способу получения слитого белка.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к питательной среде для культивирования легионелл. Питательная среда для культивирования легионелл, в состав которой входит: ферментативный гидролизат сои бобов, калий фосфорнокислый 1 - замещенный, калий фосфорнокислый 2 - замещенный - 3 - водный, L-цистеина гидрохлорид, уголь активный древесный, агар микробиологический и ферментативный гидролизат желтка куриного яйца, вода дистиллированная, взятые в определенном соотношении.
Изобретения относятся к биохимии. Предложен штамм бактерий Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-11475, обладающий фунгицидным и бактерицидным действием.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены варианты рекомбинантных штаммов бактерий Escherichia coli, являющихся продуцентами янтарной кислоты и содержащих ген, кодирующий пируваткарбоксилазу.

Изобретение относится к области биохимии и микробиологии и касается биологически активного пептида. Охарактеризованный пептид хоминин KLP-1, продуцируется штаммом Staphylococcus hominis KLP-1 и проявляет антибактериальную активность против представителей следующих родов бактерий: Arthrobacter, Bacillus, Corynebacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Micrococcus, Mycobacterium, Propionibacterium, Rhodococcus, Staphylococcus, Streptococcus, имеет молекулярную массу 2985 Да, чувствителен к протеазам, обладает высокой термостабильностью и имеет следующий аминокислотный: 51,1% катионных и 31,7% гидрофобных аминокислот, а также специфическую аминокислоту - лантионин.
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для разработки антитоксических препаратов и кормовых добавок для профилактики микотоксикозов у сельскохозяйственных животных и птицы.

Изобретение относится к области генной инженерии и может быть использовано для регулирования проницаемости метан-продуцирующей клетки. Получают полипептид, который способен проникать в метан-продуцирующую клетку и повышать ее проницаемость, характеризующийся аминокислотной последовательностью SEQ ID NO:117, 118 или 119 или по меньшей мере 90% идентичностью к указанной последовательности или по меньшей мере 15 последовательно расположенными аминокислотами указанной последовательности.

Изобретение касается способа определения генотипов золотистого стафилококка. Представленный способ включает получение чистой культуры микроорганизмов на плотной питательной среде с последующим выделением и амплификацией ДНК возбудителя с помощью мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР) и с детекцией результатов методом электрофореза в агарозном геле.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ДЗИВ-12 обладает высокими биохимическими и технологическими свойствами.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа(II), сахарозу, цеолит и дистиллированную воду в заданном соотношении.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к питательной среде для культивирования легионелл. Питательная среда для культивирования легионелл, в состав которой входит: ферментативный гидролизат сои бобов, калий фосфорнокислый 1 - замещенный, калий фосфорнокислый 2 - замещенный - 3 - водный, L-цистеина гидрохлорид, уголь активный древесный, агар микробиологический и ферментативный гидролизат желтка куриного яйца, вода дистиллированная, взятые в определенном соотношении.
Изобретение относится к биотехнологии и микробиологии и представляет собой жидкую среду высушивания для стабилизации биомассы вторичного сбора чумного микроба вакцинного штамма EV.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм бактерий Serratia species является продуцентом внеклеточных рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, обладающих противовирусной активностью в отношении вирусов птичьего гриппа A/chickenKurgan/05/2005 (H5N1) и вируса гриппа человека A/Aichi/2/68 (H3N2).
Изобретения относятся к биохимии. Предложен штамм бактерий Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ В-11475, обладающий фунгицидным и бактерицидным действием.

Изобретение относится к области биотехнологии и касается видовой и штаммовой идентификации бифидобактерий филотипа Bifidobacterium longum. Представленный способ основан на комбинации и полиморфизме генов токсин-антитоксин суперсемейства RelBE и характеризуется тем, что для идентификации проводят амплификацию с геномной ДНК с использованием набора видо- и штаммоспецифичных олигонуклеотидов, ПЦР продукты анализируют в агарозном геле, а размер полученного фрагмента определяют с помощью ДНК-маркера.
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для разработки антитоксических препаратов и кормовых добавок для профилактики микотоксикозов у сельскохозяйственных животных и птицы.

Изобретение относится к области биотехнологии и касается способа идентификации лактобацилл. Представленный способ основан на комбинации и полиморфизме генов токсин-антитоксин суперсемейств RelBE и MazEF и характеризуется тем, что для идентификации проводят амплификацию геномных ДНК с использованием набора олегонуклеотидов определенной структуры, ПЦР-продукты анализируют в агарозном геле, а размер полученного фрагмента определяют с помощью ДНК-маркера.

Изобретение относится к области биотехнологии и нанотехнологии. Способ предусматривает трансформацию клеток архей рекомбинантной плазмидой, выращивание клеток, выделение жгутиков и модификацию поверхности жгутиков.

Изобретение касается способа определения генотипов золотистого стафилококка. Представленный способ включает получение чистой культуры микроорганизмов на плотной питательной среде с последующим выделением и амплификацией ДНК возбудителя с помощью мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР) и с детекцией результатов методом электрофореза в агарозном геле.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа(II), сахарозу, цеолит и дистиллированную воду в заданном соотношении.
Наверх