Штамм микроводоросли chlorella vulgaris beyerinck - продуцент смеси душистых веществ, аналогичной резиноиду дубового мха


 


Владельцы патента RU 2603099:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") (RU)

Изобретение относится к биотехнологии, прикладной микробиологии и может быть использовано для применения в качестве продуцента душистых соединений. Штамм микроводоросли Chlorella vulgaris Beyerinck SMP-1802153, обладающий способностью синтезировать смесь душистых веществ, аналогичную резиноиду дубового мха, депонирован в коллекции микроводорослей ИФР РАН (IPPAS) под регистрационным номером Chlorella vulgaris Beyerinck IPPAS C-2019. Изобретение позволяет повысить выход смеси душистых веществ, аналогичной резиноиду дубового мха. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к биотехнологии, прикладной микробиологии и может быть использовано для применения в качестве продуцента душистых соединений. Целью изобретения является получение нового штамма микроводоросли Chlorella vulgaris Beyerinck SMP-1802153, синтезирующего душистые соединения, аналогичные резиноиду дубового мха. Штамм микроводоросли Chlorella vulgaris Beyerinck SMP-1802153 является мутантом, селекционированным в лаборатории Пензенского государственного университета из популяции штамма Chlorella vulgaris BIN (автор Богданов Н.И.).

Настоящее изобретение относится к альгологически чистой культуре штамма микроводоросли Chlorella vulgaris Beyerinck, которая может быть использована в качестве продуцента смеси душистых веществ, аналогичной резиноиду дубового мха.

В настоящее время известны технологии получения индивидуальных душистых веществ с использованием микроорганизмов, способных как продуцировать их de novo, так и биоконвертировать из дополнительно введенных в питательную среду компонентов [1, 2]. За рубежом в производственных условиях осуществляются биотехнологии 4-декалактона с персиковым запахом (BASF), ванилина (Evolva), макроциклических компонентов мускуса (Nippon Mining Co., Quest International) [3, 4]. Однако производство смеси душистых соединений, аналогичной резиноиду дубового мха, не реализовано. Проведенные в 70-е годы прошлого века исследования Велева Ч., Михайловой С. показали возможность получения ароматического продукта, аналогичного резиноиду дубового мха, на основе хлорококковых микроводорослей [6].

Предлагаемый штамм микроводоросли Chlorella vulgaris Beyerinck SMP-1802153 новый, в научной и патентной литературе не описан и депонирован в коллекции микроводорослей ИФР РАН (IPPAS) под номером IPPAS С-2019.

Известен штамм водоросли Chlorella vulgaris ИФР С-66, обладающий высокой продуктивностью и отвечающий требованиям промышленного культивирования [5]. Однако по сравнению с прототипом при одинаковых условиях культивирования и выделения (экстракция этиловым спиртом 96%) предлагаемый штамм отличается большим содержанием целевого продукта (табл. 1).

Идентификацию штамма проводили по основным культурально-морфологическим признакам, физиолого-биохимическим свойствам согласно Определителю низших растений «Водоросли» [7-10].

Для проверки чистоты культуры был произведен посев образца на средах Тамия, Майерса, Хогланда, агар Сабуро и мясо-пептонный агар в течение 14 суток, микроскопический контроль однородности культуры.

Морфология. Молодые клетки слабоэллипсоидной формы, размером от 1,5 до 2,0 мкм. Взрослые - шаровидные (сферические) размером 5-8 мкм.

Имеется пиреноид. Хроматофор чашевидный (широкопоясковидный незамкнутый), иногда сетчато-продырявленный, зеленого или темно-зеленого цвета. Жгутики отсутствуют.

Физиолого-биохимические свойства. Нейтрофил, мезофил, теневынослив, автотроф. Оптимальная температура роста 26-32°С. Освещение естественное или искусственное при 16-18-часовом фотопериоде. Освещенность 14 клк лампами ДРЛФ, ДРИ. Оптимум рН лежит в диапазоне 6,5…7,5. Нетребователен к источникам азотного питания, наравне с аммиачной селитрой хорошо растет на любых азотсодержащих минеральных солях. Не требует подачи в культуру углекислого газа. Устойчивое развитие штамма не зависит от сезона года или источника освещения; культура может длительное время находиться в состоянии анабиоза. Обладает устойчивостью к поражению бактериями (проявляет хорошо выраженные антагонистические свойства при плотности клеток в культуре более 10 млн./мл, гибель бактерий наступает через 6-10 часов культивирования). Резиноид хлореллы содержит глико- и фосфолипиды (52,42%), стеролы (0,03%), триацилглицеролы (2,41%), жирные кислоты (2,16%), каротиноиды (1,01%), хлорофиллы (2,44%). Продуктивность селекционированного штамма Chlorella vulgaris Beyerinck SMP-1802153 по накоплению биомассы составляет (сухой вес, мг/мл в сутки) 1-1,5 и выход продукта 11,88…15,95% сухого вещества.

Условия хранения штамма.

Методы хранения: в пробирках на твердой скошенной агаризованной среде при температуре 8-24°С, выдерживает отрицательные температуры в замороженном состоянии длительное время, освещенность 2-4 клк, возможно на рассеянном свету. Оптимальный срок хранения 6 мес. Максимальный - до 1,5 лет.

Среды хранения: агаризованная Тамия (г/л: KNO3 - 5,0; MgSO4*7H2O - 2,5; KH2PO4 - 1,25; FeSO4*7H2O - 0,003; ЭДТА - 0,037; агар-агара - 20,0; раствор микроэлементов 1 мл).

Жидкая Тамия (г/л: KNO3 - 5,0; MgSO4*7H2O - 2,5; KH2PO4 - 1,25; FeSO4*7H2O - 0,003; ЭДТА - 0,037; раствор микроэлементов 1 мл).

Раствор микроэлементов, г/л: KCl - 3,726; H3BO3 - 1,546; MnSO4*H2O - 0,338; ZnSO4*7H2O - 0,575; CuSO4*5H2O - 0,125; H2MoO4 - 0,08.

Среды культивирования:

Тамия, г/л: KNO3 - 5,0; MgSO4*7H2O - 2,5; KH2PO4 - 1,25; FeSO4*7H2O - 0,003; ЭДТА - 0,037; раствор микроэлементов 1 мл.

Майерса, г/л: KNO3 - 1,213; MgSO4*7H2O - 1,204; KH2PO4 - 1,224; Fe2(SO4)3 - 0,0747; раствор микроэлементов - 0,5 мл.

Раствор микроэлементов, г/л: H3BO3 - 2,86; MnCl2*4H2O - 1,81; ZnSO4*7H2O - 0,222; MoO3 - 176,4 мг/10 л; NH4VO3 - 229,6 мг/10 л; CuSO4*5H2O - 0,01 мг/л; Co(NO3)2*4H2O - 0,146; KI - 0,083; NaWO4*H2O - 0,033; NiSO4(NH4)SO4*6H2O - 0,198.

Хогланда, г/л: KNO3 - 0,25; KH2PO4 - 0,05; Ca(NO3)2*4H2O - 0,25; MgSO4 - 0,1; FeЭДТА - 0,05; раствор микроэлементов - 0,5 мл.

Раствор микроэлементов, г/л: KCl - 3,726; Н3ВО3 - 1,546; MnSO4*H2O - 0,338; ZnSO4*7H2O - 0,575; CuSO4*5H2O - 0,125; H2MoO4 - 0,081.

Температура и время культивирования: 30°С, 14 суток.

Частота пересевов: 2 раз в год при хранении при температуре 24°С.

Использование нового штамма Chlorella vulgaris иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Штамм выращивали в течение 14 суток при 30°С, освещенности 14 клк, во флаконах 400 мл на среде следующего состава (г/л): KNO3 - 5,0; MgSO4*7H2O - 2,5; KH2PO4 - 1,25; FeSO4*7H2O - 0,003; ЭДТА - 0,037; раствор микроэлементов (г/л: H3BO3 - 2,86; MnCl2*4H2O - 1,81; ZnSO4*7H2O - 0,222; MoO3 - 176,4 мг/10 л; NH4VO3 - 229,6 мг/10 л; CuSO4*5H2O - 0,01 мг/л; Co(NO3)2*4H2O - 0,146; KI - 0,083; NaWO4*H2O - 0,033; NiSO4(NH4)SO4*6H2O - 0,198) - 1 мл; воды дистиллированной до 1 л. Вводили в каждый флакон 40 мл суспензии штамма с плотностью клеток 0,9 млн/мл и выращивали 14 суток. 25 г сухой биомассы использовали для экстракции. Резинойд экстрагировали этиловым спиртом 96%. Количество ароматического продукта составило 3,73 г. Выход 14,91% в расчете на сухую биомассу.

Пример 2. Штамм выращивали в течение 14 суток при 30°С, освещенности 14 клк, во флаконах 400 мл на среде следующего состава (г/л): KNO3 - 1,213; MgSO4*7H2O - 1,204; KH2PO4 - 1,224. Fe2(SO4)3 - 0,0747; раствор микроэлементов (г/л: H3BO3 - 2,86; MnCl2*4H2O - 1,81; ZnSO4*7H2O - 0,222; MoO3 - 176,4 мг/10 л; NH4VO3 - 229,6 мг/10 л; CuSO4*5H2O - 0,01 мг/л; Co(NO3)2*4H2O - 0,146; KI - 0,083; NaWO4*H2O - 0,033; NiSO4(NH4)SO4*6H2O - 0,198) - 0,5 мл; воды дистиллированной до 1 л.

Инокулировали по 40 мл суспензии штамма с плотностью клеток 0,9 млн/мл и выращивали 14 суток. 25 г сухой биомассы использовали для экстракции. Резиноид экстрагировали этиловым спиртом 96%. Количество ароматического продукта составило 3,44 г с выходом 13,76% в расчете на сухую биомассу.

Пример 3. Штамм выращивали в течение 14 суток при 30°С, освещенности 14 клк, во флаконах 400 мл на среде Хогланда следующего состава (г/л): KNO3 - 0,25; KH2PO4 - 0,05; Ca(NO3)2*4H2O - 0,25; MgSO4 - 0,1; FeЭДТА - 0,05; раствор микроэлементов (г/л: KCl - 3,726; H3BO3 - 1,546; MnSO4*H2O - 0,338; ZnSO4*7H2O - 0,575; CuSO4*5H2O - 0,125; H2MoO4 - 0,081) - 0,5 мл; воды дистиллированной до 1 л.

Вносили по 40 мл суспензии штамма с плотностью клеток 0,9 млн/мл и выращивали 14 суток. 25 г сухой биомассы использовали для экстракции. Резиноид экстрагировали этиловым спиртом 96%. Количество ароматического продукта составило 2,97 г (выход 11,88%).

Список литературы

1. Krings, U. Biotechnological production of flavours and fragrances. / U. Krings, R.G. Berger // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 1998. - V. 49. - P. 1-8.

2. Biotechnological production of bioflavors and functional sugars. / J.L. Bicas, J.C. Silva, A.P. Dionisio, G.M. Pastore // Ciencia e Technologia de Alimentos. - 2010. - V. 30, №1. - P. 7-18.

3. Production of flavours by microorganisms. / L. Janssens, H.L. De Pooter, N.M. Schamp, E.J. Vandamme // Process Biochemistry. - 1992. - V. 27. - P. 195-215.

4. Bomgardner, M.M. The sweet smell of microbes. / M.M. Bomgardner // Chemical & Engineering News. - 2012. - V. 90, №29. - P. 25-29.

5. A.c. 1638157 СССР. Способ получения резиноида микроводорослей. / Бугорский П.С., Родов B.C., Семенова Е.Ф., Клячко-Гурвич Г.Л. (СССР). - Заявл. 22.03.89 (заявка №4665003 с датой приоритета изобретения 22.03.1989). Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 01.12.1990 г. Опубл. 30.03.91, БИ №12.

6. Белев И., Михайлова С. Технология за получаване на резиноид и абсолю от хлорококални микроводоросли // Растениеводни науки. - 1976. - 13, №4. - С. 10-17.

7. Гарибова Л.В., Дундин Ю.К., Коптяева Т.Ф., Филин В.Р. Водоросли, лишайники и мохообразные СССР. - М.: Мысль, 1978. - 365 с.

8. Зинова А.Д. Определитель зеленых, бурых и красных водорослей южных морей СССР. - Л.: Наука, 1967. - 220 с.

9. Определитель низших растений. Под общей ред. Л.И. Курсанова. - М., 1953. - Т. 1-2 «Водоросли». - 396 с.

10. Андреева В.М. Род Chlorella. Морфология, систематика, принципы классификации. - Л., 1975. - 88 с.

Штамм микроводоросли Chlorella vulgaris Beyerinck IPPAS C-2019 - продуцент смеси душистых веществ, аналогичной резиноиду дубового мха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для рекомбинантного получения CTR1. Получают плазмидную ДНК pNdCTR1, кодирующую гибридный полипептид GST-NdCTR1, состоящий из N-концевого полипептидного фрагмента глутатион-S-трансферазы (GST), соединенного через сайт гидролиза тромбином с полипептидным фрагментом N-концевого домена высокоаффинного импортера меди человека CTR1 (NdCTR1).
Изобретение относится к биотехнологии. Предложен штамм Enterococcus durans кос 37 б №19, обладающий высокой антагонистической способностью по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре.

Группа изобретений относится к штаммам микроорганизмов Lactobacillus plantarum MCC1 DSM 23881 и Lactobacillus gasseri MCC2 DSM 23882 и их применению в качестве антиоксидантных протеолитических ингредиентов для приготовления пищевого продукта или пищевой добавки.

Предложены варианты бактерий Escherichia coli, являющихся продуцентами янтарной кислоты. Бактерия Escherichia coli модифицирована таким образом, что гены асkА, pta, рохВ, ldhA, adhE, ptsG в ней инактивированы, экспрессия генов galP и glk усилена, и бактерия обладающий активностью пируват карбоксилазы.

Заявленная группа изобретений относится к области иммунологии. Штаммы вида Streptococcus pneumoniae депонированы в Государственной коллекции патогенных микроорганизмов III-IV групп патогенности ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России под регистрационными номерами 296, 297, 298.

Группа изобретений относится к биотехнологии и может быть использована для очистки почвы от загрязняющих веществ. Предложена композиция из 11 штаммов бактерий, способных метаболизировать ароматические нитросоединения и устойчивых к антибиотикам и тяжелым металлам.

Изобретение относится к микробиологии, фармакологии и медицине и может быть использовано для получения диагностического аллергена. Штамм Candida albicans var.

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии, а именно технологии производства препаратов, предназначенных для очистки почв и воды от нефтезагрязнений. Препарат содержит твердый субстрат-носитель и иммобилизованную на его поверхности биомассу бактерий Pseudomonas panipatensis ВКПМ В-10593 в концентрации 1×109 клеток/см3.
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Saccharomyces cerevisiae А-1, обладающий высокой продуктивностью, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-4066.
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Kluyveromyces lactis А-2, обладающий высокой продуктивностью, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером Kluyveromyces lactis ВКПМ Y-4067.

Изобретение относится к способу разрыва подземной формации, имеющей температуру в скважине, составляющую свыше 160°F, включающий введение в формацию водной гелеобразующей жидкости разрыва с рН от 9,5 до 11, включающей гидратируемый полимер, выбранный из группы, состоящей из гуаровой камеди и из модифицированных гуаровых камедей; сшивающий агент для поперечной сшивки гидратируемого полимера с образованием полимерного геля; и фермент-разжижитель, включающий фермент маннаногидролазу, который имеет аминокислотную последовательность, которая, по меньшей мере, на 90% гомологична аминокислотной последовательности SEQ ID NO:2.
Предложены варианты способа переработки биомассы растительного происхождения в переработанную биомассу, которая является подходящей для использования в качестве топлива.

Группа изобретений включает способы получения бактериального концентрата и их применение в качестве биологически активной добавки к пище или закваски прямого внесения.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к химико-фармацевтической промышленности. Проводят очистку правастатина от стереоизомера 6-эпиправастатина.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложена группа изобретений: способ получения химического продукта и аппарат для получения химического продукта указанным способом.

Изобретение относится к медицине и касается способов и лекарственных средств, применяемых для профилактики и лечения осложнений сахарного диабета, связанных с развитием дегенеративных процессов в нервной ткани.

Изобретение относится к области биохимии. .

Изобретение относится к области биохимии. .

Изобретение относится к получению нефтяного топлива. .

Изобретение относится к области применения возобновляемых источников энергии и к области получения электрической и тепловой энергии. .

Изобретение относится к области утилизации уходящих газов энергетических установок. Предложено устройство для утилизации продуктов сгорания энергоустановок, использующих природный газ.
Наверх