Способ увеличения срока годности биоудобрения на основе клубеньковых бактерий



Способ увеличения срока годности биоудобрения на основе клубеньковых бактерий
Способ увеличения срока годности биоудобрения на основе клубеньковых бактерий

 

C12N1/00 - Микроорганизмы, например простейшие; их композиции (лекарственные препараты, содержащие материал из микроорганизмов A61K 35/66; приготовление лекарственных составов, содержащих бактериальные антигены или антитела, например бактериальных вакцин A61K 39/00); способы размножения, содержания или консервирования микроорганизмов или их композиций; способы приготовления или выделения композиций, содержащих микроорганизмы; питательные среды

Владельцы патента RU 2610309:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук (ИБГ УНЦ РАН) (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ увеличения срока годности биоудобрения на основе клубеньковых бактерий основан на использовании технологии лиофилизации бактериальных культур и возможности их последующей регенерации и наращивания на питательных средах непосредственно перед обработкой ими посевного материала, при котором 125 мл вновь наращенной культуры будет достаточно для обработки 20-25 кг посевного материала. Изобретение позволяет увеличить срок годности препаратов на основе лиофилизированных культур клубеньковых бактерий. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения урожайности бобовых культур.

Способ увеличения срока годности биоудобрения на основе клубеньковых бактерий основан на использовании технологии лиофилизации бактериальных культур и их последующей регенерации и размножении на специализированных питательных средах непосредственно перед обработкой ими посевного материала.

Применение препаратов на основе ризобий, в симбиозе с которыми бобовые растения обретают способность усваивать и использовать для своего питания атмосферный азот - обязательный элемент в технологии возделывания бобовых культур, позволяющий отказаться от использования минеральных азотных удобрений и способствующий существенному увеличению содержания белка в семенах и зеленой массе.

Представленные на рынке препараты клубеньковых бактерий, предназначенные для предпосевной обработки семян бобовых культур или же инокуляции, имеют различные препаративные формы, то есть отличаются по субстрату, который используется в качестве «носителя», в котором ризобии не теряют жизнеспособность в течение достаточно продолжительного срока. В основном представлены 2 основных вида носителя - сухие и жидкие. Наиболее широко используемым субстратом является стерильный торф (обеззараженный посредством гамма-облучения). Гарантированный срок сохранности жизнеспособности бактерий при использовании данного носителя - от шести месяцев до 2-х лет. Но применение торфа не всегда технологично: практически невозможно использовать для инокуляции протравительные машины; частицы торфа часто засоряют высевающие аппараты у современных сеялок. Однако попытки создания надежных жидких препаративных форм до недавнего времени успеха не имели, поскольку аэробные ризобии быстро теряют жизнеспособность в жидкой среде. Жидкие инокулянты, производимые в районных или зональных биофабриках, имеют срок годности лишь несколько суток.

Сегодня препараты на основе клубеньковых бактерий, представленные на российском рынке, имеют следующие формы.

Ризоторфин (защищен Патентами РФ: №2025471. 1994, №2025472. 1994; №2025484. 1994; №2066875. 1996) - отечественный торфяной инокулянт. До недавнего времени этот препарат был единственным широко используемым инокулянтом в РФ. Срок годности препарата 6 месяцев.

Нитрофикс С - украинский торфяной инокулянт срок годности препарата 12 месяцев.

Нитрофикс Ж -жидкий инокулянт украинского производства. Срок годности препарата 1 месяц.

Ноктин А - аргентинский жидкий инокулянт. Срок годности препарата до 2 лет.

Оптимайз - препарат производства США. Жидкий двухкомпонентный инокулянт, в состав которого входит липохитоолигосахарид, который является естественным стимулятором образования клубеньков и выделяется бактериями рода ризобиум. Срок годности препарата 2 года. Имеет высокую стоимость (Щегольков и Махонин, 2011).

Таким образом, все вышеперечисленные препараты представляют собой заранее размноженные бактерии на различных носителях, что негативно сказывается на продолжительности их срока годности. Предлагаемый нами способ увеличения срока годности препаратов на основе клубеньковых бактерий предполагает хранение культуры микроорганизмов в составе наборов биоудобоений в лиофилизированной форме с возможностью последующей ее регенерации и размножения в специализированной стерильной питательной среде непосредственно перед их применением, что дает возможность значительно повысить срок годности предлагаемого препарата. Лиофилизированные препараты бактерий могут сохраняться длительное время; они малочувствительны к колебаниям температуры в процессе хранения, легко регенерируются после введения питательной среды.

Лиофилизация состоит из предварительного замораживания и сублимационного высушивания. Консервирование препарата осуществляется при замораживании с отвердением жидкой фазы (среды); практически приостанавливаются все биохимические, химические и физические процессы. Для микробиологических препаратов среду подбирают таким образом, чтобы предотвратить возможное разрушение отдельных клеток при отвердевании раствора и образовании льда. Подобные среды обычно состоят из комбинации кристаллоида и коллоида. При использовании данного метода многие физиологически разнородные виды бактерий удается сохранять в жизнеспособном состоянии 30 лет и более (Бекер, 1987; Герна, 1983; Сидякина, 1985; Malik, 1987; Morgan, 2006

На чертеже 1 показан один из возможных вариантов составов набора на основе лиофилизированной культуры клубеньковых бактерий. Он может состоять из самого препарата лиофилизированных бактерий во флаконе (1), 125 мл стерильной регенерационной среды в банке на 0,5 л с резиновой самогерметизирующейся пробкой (2), одноразового шприца (3) и стерильной воды в ампуле (4). Безусловным преимуществом предлагаемой формы бактериального препарата является срок хранения и удобство транспортировки.

Для регенерации лиофилизированной бактериальной культуры требуется развести препарат микроорганизмов стерильной водой и перенести получившуюся суспензию в емкость, на четверть заполненную специализированной стерильной регенерационной питательной средой. Эту процедуру удобно проводить с помощью одноразового шприца, если в качестве емкости для питательной среды используется посуда с самозакупоривающейся резиновой пробкой. Дать бактериям подрасти в течение 2-8 дней (в зависимости от штамма бактерий) при температуре 22-28°C, после чего их можно использовать для инокуляции семян. Срок годности жидкой культуры при этом составляет один месяц. Инкубацию необходимо проводить в помещении без доступа прямых солнечных лучей с интенсивным перемешиванием в течение нескольких секунд 1-2 раза в сутки. При этом 125 мл вновь наращенной культуры будет достаточно для обработки 20-25 кг посевного материала.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Аграрное предприятие готовится к посеву козлятника восточного. Для данной культуры в средней полосе России обязательным является привнесение в почву различными доступными способами культур симбиотических клубеньковых бактерий Rhizobium galegae, специфично взаимодействующих только с данным видом растений. В средней полосе в почве подобные бактерии отсутствуют.

Для этого берут заблаговременно приобретенные препараты на основе специфических к данной культуре штаммов клубеньковых бактерий. Одноразовым шприцем забирают из ампулы стерильную воду и этой водой разводят лиофилизированную культуру клубеньковых бактерий Rhizobium galegae, после чего этим же шприцем через резиновую пробку вводят суспензию бактерий в емкость, на 0,5 л на четверть заполненную стерильной специализированной питательной средой. Тщательно перемешивают и оставляют при комнатной температуре на 3-е суток с интенсивным перемешиванием раз в сутки. После прохождения данного времени среда значительно мутнеет, что свидетельствует о размножении бактерий, и соответственно она становится готовой к применению. Полученной культуры достаточно для предпосевной обработки 20-25 кг семян козлятника, что примерно соответствует количеству семян, необходимых для засева одного гектара пашни. Непосредственно перед использованием культура, для удобства, разбавляется обычной водой.

Пример 2.

Берут лиофилизированные препараты клубеньковых бактерий Rhizobium leguminosarum в запаянных ампулах, полученных А - один год назад, Б - три года назад, В - пять лет назад. Вышеуказанным способом каждый препарат переносят в отдельные емкости со стерильной питательной средой и инкубируют трое суток при комнатной температуре. Через каждые сутки производят замер плотности клеток в каждой из емкостей. Результаты замеров приведены в таблице.

Во всех вариантах независимо от возраста исходного лиофилизированного препарата клубеньковых бактерий нарастает достаточное количество бактериальных клеток (OD650>0,60) для их дальнейшего применения в качестве биоудобрений. Таким образом, срок годности препаратов на основе лиофилизированных культур клубеньковых бактерий составляет как минимум 5 лет.

Использованная литература

1. Бекер М.Е., Рапопорт А.И., Калакуцкий Л.В. и др. Торможение жизнедеятельности клеток / - Рига: Зинатне, 1987. - 240 с.

2. Герна Р. Хранение микроорганизмов // Методы общей бактериологии: пер. с англ. / Р. Герна; под ред. Ф. Герхардта и др. - М.: Мир, 1983. - С. 512-534.

3. Сидякина Т.М. Консервация микроорганизмов / - Пущино: ОН-ТО НЦБИ, 1985. - 63 с.

4. Щегольков А.В., Махонин В.Л. Оценка инокулянтов при возделывании сои в рисовых севооборотах Краснодарского края. Материалы VI международной конференции молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 2011 г, С. 370-373.

5. Malik K.A., Claus D. Bacterial culture collection: Their importance to biotechnology and microbiology // Biotech, and Genetic Engenering Rev. - 1987. - V. 5. - P. 137-197.

6. Morgan C.A., Herman N., White P.A., Vesey G. Preservation of microorganisms by drying: A review // Journal of Microbiological Methods. - 2006. - V. 66. - №2. - P. 183-193.

Способ увеличения срока годности биоудобрения на основе клубеньковых бактерий, отличающийся тем, что основан на использовании технологии лиофилизации бактериальных культур и возможности их последующей регенерации и наращивания на питательных средах непосредственно перед обработкой ими посевного материала, при котором 125 мл вновь наращенной культуры будет достаточно для обработки 20-25 кг посевного материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области молекулярной биологии и биотехнологии. Изобретение представляет собой набор 5'-фосфорилированных олигонуклеотидных праймеров для амплификации методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) полной кодирующей последовательности гена мембранного протеина системы секреции III типа (TTSS) HrcV возбудителя мелиоидоза.

Изобретение относится к области молекулярной биологии и биотехнологии. Изобретение представляет собой набор 5'-фосфорилированных олигонуклеотидных праймеров для амплификации методом полимеразной цепной реакции гена ompA/motB, кодирующего поверхностный протеин OmpA/MotB возбудителя мелиоидоза.

Предлагаемый способ относится к фотобиотехнологии, промышленной микробиологии, аквакультуре, экологии, альгологии, биохимии, может быть также использован в пищевой промышленности, животноводстве при производстве кормов, в медицинской и ветеринарной микробиологии.
Изобретение относится к технологии производства биопрепаратов для растениеводства. Изобретение представляет собой способ получения базовой композиции биопрепарата для растениеводства, включающий в себя наработку биомассы гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1134, удаление культуральной жидкости, извлечение из мицелия комплекса жирных кислот с преобладанием арахидоновой кислоты, приготовление из него спиртового раствора с введением дополнительных компонентов, где гриб выращивается на поверхности тонкого слоя жидкой питательной среды, инокуляция которой осуществляется до розлива, процесс культивирования длится 18-19 суток, разрушение мицелия осуществляется криодеструкцией и щелочным гидролизом, в конечный продукт добавляется биоразлагаемый детергент, где наработка биомассы происходит на картофельном отваре с добавлением глюкозы и хлорида кальция, наработка биомассы происходит в термостате, биомасса подвергается криодеструкции во влажном состоянии, щелочной гидролиз биомассы проводится при температуре 60°С, стадию щелочного гидролиза совмещают с первым этапом экстракции жирных кислот благодаря использованию раствора гидроксида натрия в 96% этиловом спирте, на втором этапе экстракции жирных кислот в качестве экстрагента используется н-гексан, комплекс жирных кислот после удаления н-гексана перерастворяется в 96% этиловом спирте.
Группа изобретений относится к микробиологии. Предложены жидкая микробиологическая питательная среда и ее применение.

Изобретение относится к биохимии. Описан липополисахарид, антагонист эндотоксинов, продуцируемый штаммом Rhodobacter capsulatus PG, депонированным в ВКМ ИБФМ РАН под номером В-2381 Д, в качестве средства для дифференцировки моноцитоподобных клеток.

Изобретение относится к композиции для поддержания функции тромбоцитов, где композиция в качестве активного ингредиента содержит соединение, представленное общей формулой (I), или его фармацевтически приемлемую соль: где соединение, представленное общей формулой (I), представляет собой любое из N-[2-(4-бут-2-инилоксибензолсульфонил)-1-(4-диэтиламинометилфенил)этил]-N-гидроксиформамида и N-{4-[2-(4-бут-2-инилоксибензолсульфонил)-1-(формилгидроксиамино)этил]бензил}метансульфонамида.

Изобретение относится к области культивирования клеток и тканей. Предложено устройство для культивирования клеточных культур.

Изобретение относится к антибактериальной композиции, содержащей одно или более очищенных соединений, выбираемых из соединений формулы I:, где R1 и R2 независимо выбирают из группы, состоящей из водорода и галогена; и R3 выбирают из группы, состоящей из водорода и C1-С6алкила; и формулы(II), где:R1 и R2 независимо выбирают из группы, состоящей из водорода и галогена; и R3 представляет собой водород, и фармацевтически приемлемых солей.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к получению модифицированного фактора FVII, и может быть использовано в медицине. Полипептид FVII модифицируют путем замены аминокислотного остатка, выбранной из D196L, D196I, D196Y, К197Е, K197D, K197L, К197М, K197I, K197V, K197F, K197W, K197Y, K199D и K199E, в аминокислотной последовательности FVII, представленной в виде SEQ ID NO: 3, или в соответствующих остатках его предшественника с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2.

Изобретение относится к биотехнологии и микробиологии, в частности к биопрепаратам и микробным композициям для деградации органических отходов, и может быть использовано для быстрой, эффективной переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства в качественное органическое удобрение.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к грибоводству. Способ включает внесение во время закладки субстрата сухой пивной дробины в количестве 3-5% к массе сырого субстрата, нанесение покровной почвы, предварительно обработанной препаратом, содержащим ионы кальция, и формалином, двукратный полив через 2-3 дня покровной почвы водным раствором регулятора роста, содержащим устойчивую ассоциацию как аэробных, так и анаэробных лидирующих почвенных анабиотических микроорганизмов, концентрацией от 1,0 до 1,2 мл/л воды, и последующий полив покровной почвы водным раствором регулятора роста той же концентрации после сбора урожая грибов каждой волны.

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и биотехнологии. Штамм клубеньковых бактерий люцерны Sinorhizobium meliloti АК130, обладающий способностью образовывать эффективный симбиоз с люцерной изменчивой, депонирован в ФГБНУ ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM03363.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для производства бактериального удобрения. Штамм клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii ТБ-508, обладающий устойчивостью к высоким дозам аммиачной селитры, депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для производства бактериального удобрения. Штамм клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii ТБ-467, обладающий устойчивостью к высоким дозам аммиачной селитры, депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для производства бактериального удобрения. Штамм клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii ТБ-643, обладающий устойчивостью к высоким дозам аммиачной селитры, депонирован во Всероссийской Коллекции Микроорганизмов ИБФМ им.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для производства бактериального удобрения. Штамм клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii ББ-55, обладающий устойчивостью к высоким дозам аммиачной селитры, депонирован во Всероссийской Коллекции Микроорганизмов ИБФМ им.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения композиции для выращивания растений включает раздельную активизацию штаммов биомассабактерий Lactobacillus casei, Lactococcus lactis, Rhodopseudomonas palustris и Saccharomices cerevisiae, глубинное культивирование в ферментере консорциума штаммов биомассабактерий Lactobacillus casei, Lactococcus lactis, Rhodopseudomonas palustris и Saccharomices cerevisiae в культуральной жидкости, в которую вводится патока сахарной свеклы в качестве питательной среды размножения бактерий в массовой доле преимущественно 1,5% от объема культуральной жидкости с наличием посторонней микрофлоры не более 5%, культуры вносятся в культуральную жидкость в соотношении 1:100 и культивируются 3-5 дней при температуре 30 градусов до достижения значений рН 5,5-8,5, затем в подготовленный микробиологический препарат добавляют взятый в виде размолотого порошка в массовой доле около 10% - цеолиты кристаллические NaA, NaX, где Na - преобладающий в данном цеолите металл, а А и X - тип кристаллической решетки, полученная смесь далее ферментируется в течение 5 суток в ферментере при температуре 32-35 градусов Цельсия и постоянном перемешивании не менее чем 60 дисками диаметром 5 см, изготовленными из керамики, обработанной и выдержанной в микробиологическом растворе в течение 2-3 лет с последующим обжигом, собранными на металлические стрежни по 10 штук на каждом, которые прикреплены в виде колонн к крышке ферментера.
Изобретение относится к восстанавливающему удобрению. Восстанавливающее удобрение, полученное воздействием на смесь дрожжей, экстракта дрожжей или клеточных оболочек дрожжей с фосфорнокислым компонентом и калийным компонентом в условиях гидротермальной реакционной обработки.

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии. Предложен штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum ВКМ B-2629D для изготовления бактериального удобрения под сою.
Наверх