Способ получения органического пигмента для окраски полимерных материалов

Изобретение относится к биотехнологии. Способ получения органического пигмента для окраски полимерных материалов предусматривает выращивание штамма пигментсодержащего гриба Hypomyces odoratus ВКПМ F-242 на питательной среде, содержащей разваренное зерно пшеницы или овса, отруби пшеничные или ржаные, березовые опилки, измельченные кукурузные кочерыжки, макро– и микроэлементы и водопроводную воду при заданном соотношении компонентов, в условиях твердофазного культивирования при температуре 22-24°C в течение 7-10 дней и рН среды 6,0-6,2. Полученную биомассу мицелия обрабатывают петролейным и метилтретбутиловым эфиром при объемном соотношении мицелия и растворителя 1:6, фильтруют с получением экстракта. Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта и расширить спектр цветов органического пигмента. 3 пр.

 

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к способам получения органических пигментов природного происхождения для окрашивания полимеров и материалов на их основе, и может найти применение для окраски детских игрушек и многих других товаров народного потребления.

Известен красящий состав для окраски полимерных материалов, содержащий органический и/или неорганический пигмент и полимер-носитель на основе полиэтилена (SU 1484817 А1, 07.06.1989). Применяемые составы пигментов, как правило, высокотоксичны.

Известна полимерная красящая композиция-концентрат, содержащая биологический пигмент продигиозин (RU 2129136 С1, 20.04.1999). К недостаткам можно отнести термочувствительность пигмента и необходимость обработки ионным детергентом в определенных концентрациях.

Известен штамм микроскопического гриба Hypomyces rosellus ВКПМ F-672 - продуцент липидов с одновременным присутствием органического пигмента (RU 2020155 C1, 30.09.1994). Недостатком способа является использование дорогостоящих компонентов питательных сред - декстрана, ферментативного гидролизата, белково-витаминного концентрата, этанола, а также длительность и низкая эффективность экстракции пигмента.

Известен способ получения красителя из биомассы Hypomyces rosellus 94/77 (RU 2016026 C1, 15.07.1991). Недостатком способа является незначительный выход целевого продукта при глубинном культивировании в жидкой питательной среде.

Известен способ получения красителя путем глубинного культивирования пигментсодержащего гриба на углеводсодержащих отходах производств (RU 2065462 С1, 20.08.1996). Недостатком способа является низкий выход пигмента, а также сложность и дороговизна культивирования продуцента в ферментерах, таких как затраты энергии на подогрев реактора, построение температурного градиента, кислородного градиента, необходимость в пеногасителях (прототип).

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в удешевлении процесса получения термостабильного и светоустойчивого органического пигмента за счет культивирования микроскопического гриба в условиях твердофазной ферментации, увеличение выхода целевого продукта, расширение спектра цветов органического пигмента и использование для окрашивания полимерных материалов.

Указанный технический результат достигается в результате того, что в качестве продуцента органического пигмента предлагается микроскопический гриб Hypomyces odoratus ВКПМ F-242, а способ твердофазного культивирования осуществляется на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода смесь разваренного зерна и углеводсодержащих отходов агропромышленного комплекса и деревоперерабатывающей промышленности, источник азота, макро- и микроэлементы. Экстракцию пигмента ведут последовательно обработкой биомассы гриба органическими растворителями, полученный пигмент используется для окраски полимеров.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1. Продуцент выращивают в колбах емкостью 1000 мл на питательной среде состава (в г/л): разваренное зерно пшеницы (или овса) - 200, углеводсодержащие отходы (отруби пшеничные или ржаные, березовые опилки, измельченные кукурузные кочерыжки) - 200, макро- и микроэлементы: MgSO4 - 0,5; FeSO4 - 0,001; CaCO3 - 3; (или MnSO4 - 0,5; FeSO4 -0,001; CaCl2 - 1; или MnSO4 - 0,5; MgSO4 - 0,5; FeSO4 - 0,001), вода водопроводная - 140 мл, рН исх. 6,0-6,2. Культивирование проводят при температуре 22-24°C в течение 7-10 дней. Полученную гомогенную массу мицелия последовательно обрабатывают петролейным и метилтретбутиловым эфиром при объемном соотношении мицелия и растворителя 1:6, экстракт отфильтровывают и органический пигмент экстрагируют смесью хлороформ-изопропанол или бензол-этанолом в соотношении 1:2 соответственно. Полученный хлороформный или бензольный экстракт отделяют, концентрируют в роторном испарителе, высушивают. Выход пигмента составляет 52-53% от веса сухого мицелия.

Пример 2. Культивирование штамма и экстракцию пигмента проводят по примеру 1, но с тем отличием, что в качестве макро- и микроэлементов вносят (г/л): CoSO4 - 0,5; ZnSO4 - 0,5; CaCO3 - 3; (или CoSO4 - 0,5; CuSO4 - 0,5; CaCO3 - 3). Выход пигмента составляет 48-50% от веса сухого мицелия. Органический пигмент представляет собой мелкий порошок светло-голубого или синего цвета.

Пример 3. Для получения красящей композиции органический пигмент используют в сухом виде. Полимерную красящую композицию состава: поливинилхлорид (ПВХ смола С-70) - 10 мас.ч.; ди-2-этилгексил-фталат (ДОФ) - 5 мас.ч.; трехосновной сульфат свинца (ТОС) - 0,2 мас.ч.; стеарат кальция (CaSt) - 0,05 мас.ч.; органический пигмент Hypomyces odoratus по примеру 1 и 2 - 0,05-0,1 мас.ч. в фарфоровой чашке перемешивают. Полученную композицию выдерживают в сушильном шкафу при температуре 80-90°C в течение 80 минут при постоянном перемешивании. Полученный красящий полимерный концентрат помещают в капиллярный вискозиметр марки ИИРТ-АМ, где происходит расплав полимерной массы при температуре 180°C с последующим выдавливанием материала под грузом. Получаем ПВХ, равномерно окрашенный в яркие цвета, - фиолетовый, красный, желтый, оранжевый, коричневый, светло-голубой и синий. Проверка устойчивости органического пигмента проводилась согласно ГОСТ 11279.7-83 и показала, что при воздействии температуры свыше 300°C окраска полимерного материала осталась без изменений.

Способ получения органического пигмента путем культивирования пигментсодержащего гриба рода Hypomyces на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, макро- и микроэлементы, экстракцией смесью органических растворителей, отличающийся тем, что в качестве пигментсодержащего гриба используют Hypomyces odoratus ВКПМ F-242, а культивирование гриба ведут путем твердофазной ферментации на питательных средах состава (г/л): разваренное зерно пшеницы или овса 200, углеводсодержащие отходы - отруби пшеничные или ржаные, березовые опилки, измельченные кукурузные кочерыжки - 200, макро - и микроэлементы:

MgSO4 0,5; FeSO4 0,001; СаСО3 3, или

MnSO4 0,5; FeSO4 0,001; CaCl2 1, или

MnSO4 0,5; MgSO4 0,5; FeSO4 0,001, или

CoSO4 0,5; CuSO4 0,5; CaCO3 3,

вода водопроводная 140 мл, pHисх. 6,0-6,2 в течение 7-10 дней при температуре 22-24°С, выделение пигмента ведут из биомассы после предварительной обработки петролейным эфиром и метилтретбутиловым эфиром при соотношении 1:6.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии. Способ получения диатомовой водоросли Cylindrotheca closterium предусматривает интенсивное накопительное культивирование Cylindrotheca closterium в течение 7-10 суток в плоских фотобиореакторах с толщиной рабочего слоя 5-8 см при круглосуточном освещении 7-13,5 клк и температуре 20-22°С на питательной среде RS на основе стерильной морской воды, содержащей NaNO3, Na2SiO3×9H2O, NaH2PO4×2H2O, Na2EDTA, FeSO4×7H2O, CuSO4×5H2O, ZnSO4×7Н2O, CoCl2×6H2O, MnCl2×4H2O, NaMoO4×2H2O в заданном соотношении компонентов.
Изобретение относится к биотехнологии. Способ культивирования бифидобактерий предусматривает внесение бифидобактерий в питательную среду, содержащую гидролизат гороха с содержанием аминного азота 160-180 мг, отвар листьев и стеблей люцерны, кукурузный экстракт, Д(-)-лактозу, натрий фосфорнокислый однозамещенный, сульфат железа семиводный, цистеин и осветленную творожную сыворотку в заданном соотношении компонентов и проводят наращивание биомассы бифидобактерий в течение 24 часов.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ получения 3,3',3'',3'''-(3,8,13,17-тетраметилпорфирин-2,7,12,18-тетраил) тетрапропионовой кислоты (копропорфирина III) из культуральной жидкости процесса биосинтеза штаммом Arthrobacter.
Изобретение относится к биотехнологии. Планктонный штамм одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris GKO, обладающий тонкой оболочкой, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ Al-24.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ культивирования микроводоросли Chlorella.
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм одноклеточных микроводорослей Mallomonas kalinae SX-1 – продуцент фукоксантина - депонирован в Национальном биоресурсном центре Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ Al-23.
Изобретение относится к медицинской микробиологии. Питательная среда для культивирования туляремийного микроба содержит настой мозга теленка, мясной настой из мяса крупного рогатого скота, питательный бульон для культивирования микроорганизмов сухой (СПБ), дрожжевой экстракт, глюкозу, L-цистеин, магний сернокислый, натрий сернистокислый, агар микробиологический, эмульсию желтка куриного яйца и дистиллированную воду при заданном соотношении компонентов.

Изобретение относится к области биохимии, генной инженерии и биотехнологии, в частности к способу получения белка с помощью микроорганизма. Настоящий способ включает введение экспрессионной конструкции в микроорганизм, которая содержит промотор и нуклеиновую кислоту, кодирующую белок, и экспрессию белка в микроорганизме.
Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к способу получения 17α -ацетата гидрокортизона из 17α,21-диацетата кортексолона. Трансформацию 17α,21-диацетата кортексолона проводят отмытым от питательной среды суточным мицелием штамма Curvularia lunata ВКМ F-645 второй генерации в 0,05 М калий-фосфатном буфере pH 6,0 с добавлением 1% об./об.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен способ получения 2,4-дигидроксибутирата (2,4-ДГБ) из гомосерина, включающий два этапа: 1) замещение первичной аминогруппы гомосерина карбонильной группой для получения 2-оксо-4-гидроксибутирата (ОГБ), и 2) восстановление полученного ОГБ до 2,4-ДГБ.

Изобретение относится к биотехнологии и сельскохозяйственной микробиологии. Описан штамм Clonostachys rosea f.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Представлен способ получения молекулярного комплекса, обладающего активностью GAA (кислой альфа-глюкозидазы), включающий контактирование полипептида с активностью GAA с протеазой из гриба вида Aspergillus oryzae, при этом указанная протеаза расщепляет указанный полипептид в одном или более сайтах между аминокислотой 50 и аминокислотой 74 последовательности указанного полипептида.

Группа изобретений относится к способу понижения содержания ДНК в ферментационном бульоне, полученном от культивирования клеток-хозяев, являющихся клетками нитчатых грибов.
Группа изобретений относится к биотехнологии, а именно к производству ферментных препаратов, которые могут быть использованы в кормовой отрасли. Предложены штаммы мицеллиальных грибов: Penicillium canescens ВКМ F-4643D – продуцент комплексного ферментного препарата, включающего кислую протеазу, лейцинаминопептидазу, эндо-ксиланазу и β-глюканазу, отличающегося повышенной активностью по гемоглобину, L-лейцин-пара(4)-нитроанилиду, ксилану и бета-глюкану, Penicillium canescens BKM F-4668D – продуцент комплексного ферментного препарата, включающего сериновую протеазу, эндо-ксиланазу и β-глюканазу, отличающиеся повышенной активностью по казеинату натрия, ксилану и бета-глюкану.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм микроскопического гриба Trichoderma asperellum OPF-19, обладающий антагонистической активностью по отношению к фитопатогенным микроорганизмам, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ F-1323 и может быть использован для создания биопрепарата комплексного действия для использования в растениеводстве, в том числе при ведении органического земледелия.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм нематофагового гриба Arthrobotrys oligospora Т-15, обладающий способностью прорастать внутрь цист и поражать яйца, а также личинки нематод в них, разрушая их содержимое, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ F-1303.

Изобретение относится к медицине, а именно к андрологии, репродуктологии. Применение «Экстракта мицелия вешенки «РЕВИТАЦЕЛ» в качестве препарата для приращения процентного соотношения уровня повышения активности сперматозоидов человека.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ упаковки грибных спор, грибные споры, упакованные вышеуказанным способом, и запечатанная упаковка с жизнеспособными спорами грибов.

Изобретение относится к способу получения пигментов для натуральных красок, которые могут быть использованы в косметике и в пищевой промышленности. Способ включает подготовку глины, выделение антоцианов, интеркалирование антоцианов в глину, отделение осадка и высушивание.

Изобретение относится к биотехнологии. Способ получения органического пигмента для окраски полимерных материалов предусматривает выращивание штамма пигментсодержащего гриба Hypomyces odoratus ВКПМ F-242 на питательной среде, содержащей разваренное зерно пшеницы или овса, отруби пшеничные или ржаные, березовые опилки, измельченные кукурузные кочерыжки, макро– и микроэлементы и водопроводную воду при заданном соотношении компонентов, в условиях твердофазного культивирования при температуре 22-24°C в течение 7-10 дней и рН среды 6,0-6,2. Полученную биомассу мицелия обрабатывают петролейным и метилтретбутиловым эфиром при объемном соотношении мицелия и растворителя 1:6, фильтруют с получением экстракта. Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта и расширить спектр цветов органического пигмента. 3 пр.

Наверх